Electronique Pratique N°392 avril 2014

7/21/2019 Electronique Pratique N392 avril 2014

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392

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66 MAD TUNISIE : 9,90 TND CANADA : 9,75 $CAD

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N 392 - AVRIL 2014

Micro/Robot8 Tlcommande par module GSM

Domotique23 Alarme tlphonique vers 4 numros mmoriss

34 Botier dalarme pour personne isole

40 Chargeurs pour accumulateurs au plomb

49 Une bougie lectronique.

Application des signaux alatoires

Audio53 Pramplificateur/correcteur hifi

avec tlcommande IR

Divers6 Bulletin dabonnement

22 CD 14 robots accessibles tous

38 Vente des anciens numros

39 CD Anne 2011

52 CD Anne 2010

52 CD Picaxe tout faire

65 CD Hors-Sries Audio

65 CD Et si on parlait tubes...

66 Petites annonces


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Bon retourner accompagn de votre rglement :Abonnescient - Electronique Pratique, 56 rue du Rocher, 75008 Paris

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Aaronia redouble la gammede frquences de lasrie dantennes isotropesOmniLOG.

LAaronia AG lance sur le march unenouvelle antenne isotrope - lantenneradiale isotrope large bande OmniLOG70600. Malgr sa large gamme de fr-quence de 680 MHz 6 GHz, elle offre ungain impressionant - une charactristiqueplutt rare parmi les antennes isotropes.Lantenne est particulirement optimise

pour les bandes GSM/3G et WLan/Wifiet offre un bon gain slvant jusqu6,5 dBi.Par rapport aux antennes log-prio-diques qui sutilisent habituellement pourles mesures de lintensit de champ, lanouvelle antenne OmniLOG 70600 per-met de mesurer lintensit dechamp radiale et directe, sansavoir besoin demployer lamthode de rotation normale-ment utilise pour la dtectiondu niveau de signal maximumcar il nest pas ncessairedorienter lOmniLOG 70600.Ceci rend possible unemesure beaucoupplus rapi-de. Lantenne est fournieavec ses donnes dta-lonnage typiques et rendpossible une mesure pr-cise de lintensit dechamp. Avec lantenneOmniLOG 70600, lusa-ger peut directementdterminer lintensit dechamp dans un point

quelconque.Ses petites dimensionsde seulement 173 x 62 x9 mm et son poids deseulement 54 grammesprdestinent lantenne

OmniLOG 70600 particulirement pourles appareils de mesure petits et por-tables. Lantenne OmniLOG 70600 pos-sde un connecteur SMA haute quali-t avec un lment rotatif innovant haute qualit qui permet une inclinaisonde 0 90.

Avec ladaptateur optionnellement dis-ponible, elle peut aussi tre avecdautres analyseurs de spectre courantsavec connecteur N.Les analyseurs V4 dAaronia AG sou-

tiennent lOmniLOG 70600 et convertis-sent les valeurs mesures directementen intensit de champ.Le logiciel danalyse PC MCS sou-tient lusage de lantenne OmniLOG70600. Les donnes dtalonnage ici

prenregistres permettent une mesureprcise de lintensit de champ surtoute la gamme de frquences de680 MHz 6 GHz.LAaronia AG est une entrerprise niveau international, active dans lesdomaines de technologie de mesure, delocalisation et de monitorage, laconstruction des antennes et des pro-duits de blindage CEM.Lentreprise avec sige principal dans largion Eifel de lAllemagne dveloppe,

fabrique et vend une ample gammedinstruments de mesure, dantennes etde produits de blindage.

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News/Infos

n 392 www.electroniquepratique.com ELECTRONIQUE PRATIQUE


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Micro

pant le module GSM Click estreprsent en figure 1. La fonctionde ses broches, pouvant tre regrou-pes en plusieurs sous-ensembles,est indique ci-dessous :Fonctions audio :- Broche 20, EAR- : sortie du haut-

parleur (-)- Broche 21, EAR+ : sortie du haut-

parleur (+)- Broche 22, MIC- : entre du micro-

phone (-)- Broche 24, MIC+ : entre du micro-

phone (+)- Broche 23, AGND : masse, partie

analogiqueInterface carte SIM :- Broche 9, SIMVCC : alimentation de

la carte SIM- Broche 10, SIMRST : Reset de la

carte SIM- Broche 11, SIMCLK : signal dhorlo-

ge de la carte SIM- Broche 12, SIMIO : donnes I/O de

la carte SIM

Cette tlcommandepermet la mise en fonctionet larrt dappareilslectriques, ainsi que lasurveillance de systmesdivers. Elle utilise lemodule GSM Click

de MikroElektronika.

Nous vous proposonsdeux versions. La pre-mire, la plus simple,intgre la totalit des

organes de commande sur sa platine(relais lectromcaniques, entresnumriques et analogiques).La seconde plus labore est quipedun systme de transmission dis-tance (ondes RF) permettant, outre lesorganes intgrs la platine, la com-mande de systmes dports.Les deux versions utilisent la mmeplatine de base. Vous pourrez donccommencer par un systme simplequi, par la suite, pourra tre amlior.Le module slectionn est le GSMClick de la socit Telit utilisant leGSM GL865-QUAD, propos par lemme fabricant.Leclich 1prsente le module com-mercialis par MikroElektronika.Le GL865-QUAD est un GSM quadri-bandes 850/900/1 800/1 900 MHzcontrl par instructions AT, qui fonc-

tionne dans les modes VOICE, FAX,DATA et SMS.Il doit tre aliment sous une tensioncomprise entre 3,22 V et 4,5 V etconsomme un courant de 1,6 mAen tat dattente. Sa sensibilit estde -108 dBm 850/900 MHz et-107 dBm 1 800/1 900 MHz.LUART admet des dbits comprisentre 300 bps et 115 200 bps. Cedbit est configur automatiquementen fonction du terminal qui lui estconnect.

Le brochage du GL865-QUAD qui-

Communications :- Broche 44, RX_AUX : UART auxiliai-

re (RX)- Broche 45, TX_AUX : UART auxiliai-

re (TX)- Broche 1, C109/DCD/GPO : sortie

signal Data Carrier Detect vers DTE,ligne de sortie GP

- Broche 2, C125/RING/GPO : sortiesignal Ring Indicator vers DTE, lignede sortie GP

- Broche 3, C107/DSR/GPO : sortiesignal Data Set Ready vers DTE,ligne de sortie GP

- Broche 4, C108/DTR/GPI : entresignal Data Terminal Ready du DTE,ligne dentre GP

- Broche 5, C105/RTS/GPI : entresignal Request To Send du DTE,ligne dentre GP

- Broche 6, C106/CTS/GPO : sortiesignal Clear To Send vers DTE, lignede sortie GP

- Broche 7, C103/TXD : entre des

donnes du DTE

Tlcommande

par module GSM


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Micro

- Broche 34, ANTENNA : connexionantenne 50

Les commandes ATLe module GSM GL865-QUAD accep-te, pour sa configuration et son fonc-tionnement, des commandes sous laforme AT (ATtention), suivies de lacommande proprement dite. Un signe+ (plus) doit les sparer.Les instructions que nous dcrivonsci-aprs sont les plus courantes etpermettent la gestion du GSM :- Linstruction AT seule, suivie dun

(Carriage Return), permet lau-

to configuration du dbit de com-munication de linterface srie. Larponse OK retourne par lemodule indique la prise en comptede linstruction. On peut galementf ixer le dbit par l envoi de

AT+IPR= o vitesseest compris entre 0 et 115 200 bps.En choisissant le paramtre 0, lau-to configuration est effective

- Linstruction AT+IPR=? retourne lavitesse de communication delUART. Rponse :+IPR :

Lorsque cette instruction est utilise

- Broche 8, C104/RXD : sortie desdonnes vers DTE(GP General Purpose = usagegnral)

Conversion DA et AD :- Broche 13, ADC_IN1 : entre du

convertisseur analogique/numrique- Broche 14, ADC_IN2 : entre du

convertisseur analogique/numrique- Broche 15, DAC_OUT : sortie du

convertisseur numrique/analogiqueEntres/sorties dusage gnral :- Broche 42, GPIO_01 : entre/sortie

configurable/interface numriqueaudio (WA0)

- Broche 41, GPIO_02 : entre/sortieconfigurable/interface numriqueaudio (RX)

- Broche 40, GPIO_03 : entre/sortieconfigurable/interface numriqueaudio (TX)

- Broche 39, GPIO_04 : entre/sortieconfigurable/interface numriqueaudio (CLK)

- Broche 29, GPIO_05 : entre/sortie

configurable/moniteur TRANSMIT-TER ON

- Broche 28, GPIO_06 : entre/sortieconfigurable/ALARM

- Broche 27, GPIO_07 : entre/sortieconfigurable/BUZZER

- Broche 26, GPIO_08 : entre/sortieconfigurable/LED de statut

Fonctions diverses :-Broche 30, VRTC : backup VRTC- Broche 47, RESET : entre de RAZ- Broche 43, V_AUX/PWRMON :

sortie tension stabilise 2,8 V,

100 mA/moniteur POWER ON

sans point dinterrogation, qui estremplac par un nombre comprisentre 300 et 115 200, elle fixe lavitesse de communication.Exemple :AT+IPR=38400

- LinstructionAT#MONI?permet deconnatre diffrents paramtres. Larponse est, par exemple :

#MONI: F SFR BSIC:05 RxQual:7LAC:1A2C Id:4CDE ARFCN:71PWR:-48dbmO :F est le code du paysSFR est le nom de loprateurBSIC est le code didentification dela station de base

RxQual est la qualit du signalLAC est le code de laire de locali-sationId est lidentificateur du GSM

ARFCN est le canal de frquenceradio assignPWR est la force du signal en dBm

- Linstruction AT+CPIN? permet desenqurir de la prsence de lacarte SIM et du statut. Diffrentesrponses peuvent tre donnes parle module :+CPIN : SIM PIN: la carte SIM est

prsente et le code PIN est demand

1

Clich 1


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Micro

- La commande AT+CSTF=fixe le format de lheure.Le paramtre peut prendredeux valeurs :

1 HH : MM (format 24 heures)2 HH : MM a.m/p.m

- Linstruction AT+CLIP=autorise, ou non, la prsentation dunumro de lappelant ou du CLICalling Line Identity : 0 dsactivela prsentation et 1 lactive

- La broche 26 du module GL865-QUAD (STAT_LED, LED dtat)donne des indications sur le rseauet sur les appels

1/ teinte, le module est hors service2/ Lorsquelle clignote rapidement,

elle indique que le modulerecherche un rseau et quil nestpas enregistr

3/ Lorsquelle clignote lentement, laled indique que le GSM est enre-gistr

4/ Lorsquelle est continuellementillumine, elle indique quun appelest en cours

- Linstruction AT#SLED=2 initialisecette fonction et linstruction

AT#SLEDSAV la sauvegarde enmmoire. LinstructionAT#SLED=0annule la premire et la ligne GPIO8peut tre utilise pour une autrefonction

- La commande AT+CREG? testelenregistrement du GSM sur lerseau. Plusieurs rponses sontpossibles :+CREG : 0,0 ou +CREG : 1,0signa-le que le GSM nest pas enregistr+CREG : 0,1 ou +CREG : 1,1signa-le lenregistrement sur le rseau+CREG : 0,2 ou +CREG : 1,2signa-le que le GSM nest pas enregistrmais quil recherche un oprateur

- Linstruction AT+CSQ (identique AT+CSQ?) permet de connatre laqualit du signal de rception. Larponse est du type+CSG : ,o est un nombre indi-quant la force du signal RF et le taux derreur en pourcentage :

:0 -113 dBm ou moins1 -111 dBm2 30 -109 dBm -53 dBm(2 dBm par pas)31 -51 dBm ou plus

99 non connu ou non dtectable

+CPIN : READY: la carte SIM estprsente et ne ncessite pas decode PIN, la demande de celui-ciayant t annule

+CPIN : SIM PUK: la carte SIM asubi trois essais dentre du codePIN et rclame maintenant le codePUK (carte SIM bloque)+CME ERROR : 10 : la carte SIMest absente

- Linstruction AT+CPIN=xxxx o xxxx est le code PIN, permetdentrer le code. La rponse est OKsi le code PIN correspond, ouERROR dans le cas contraire

- Linstruction AT+CPIN=xxxxxxxx,< xxxx > o xxxxxxxx est le

code PUK et xxxx le nouveaucode PIN. La rponse peut treOK, si le code PUK est correct, ouERROR sil est incorrect

- La commandeAT+CGMIpermet deconnatre le fabricant du modle deGSM.Rponse :+CGMI :

- LinstructionAT+CGMMdonne pourrponse le type de modle de GSM.Rponse :+CGMM :

- LinstructionAT+CGMRretourne lenumro de version du modle deGSM.Rponse :+CGMR :

- La commande AT+CGSN permetde connatre le numro de srie duGSM utilis (IMEI).Rponse :+CGSN :

- La commandeAT+CCLK?retournedate et heure de lhorloge interne.Exemple :+CCLK :02/09/13,22:30:00.

- La commande AT+CCLK=permet de rgler lhorloge

- Le format de la date est dterminpar la commande :

AT+CSDF=,o et peuventprendre les valeurs suivantes : :1 DD-MMM-YYYY2 DD-MM-YY3 MM/DD/YY4 DD/MM/YY5 DD.MM.YY6 YYMMDD7 YY-MM-DD

:1 yy/MM/dd

2 yyyy/MM/dd

:0 moins de 0,2%1 de 0,2% 0,4%2 de 0,4% 0,8%

3 de 0,8% 1,6%4 de 1,6% 3,2%5 de 3,2% 6,4%6 de 6,4% 12,8%7 plus de 12,8%99 non connu ou non dtectable- La commandeAT+CMGF=1confi-

gure le mode SMS en mode texte.Si la valeur 0 est choisie, cest lemode PDU qui est slectionn.Dans ce mode, les caractres sontaffichs sous la forme de caractreshexadcimaux.

Exemple : un message ayant lesparamtres suivants N SMSC +33611112356, N destinataire 0612345678, texte Commentallez-vous?Le message en mode PDU sera lesuivant :07913316112153F611000A9260214365870000AA13C377BB5D76D3416136BBAC6FD9DFF5F90F

- La commande AT+CMGD=1 per-met deffacer le message (SMS)sesituant ladresse 1 dans la mmoi-re. Le GSM rpond par OK si lacommande est excute ou parERROR sil ne trouve pas de mes-sage effacer

- Linstruction AT+CMGR=,o est un nombre comprisentre 1 et n et reprsente ladresse,permet de lire le message situ ladresse dtermine par .Si un message est prsent ladresse indique, la rponseretourne par le GSM est :+CMGR: REC UNREAD,+336XXXXXXXX,,08/04/13,01:09 (et

le message la suite) pour un mes-sage non lu+CMGR: REC READ,+336

XXXXXXXX,,08/04/13,18:22:01+08(et le message la suite) pourun message luSi aucun message nest prsent ladresse indique, la rponse estERROR

- Linstruction AT+CMGS=06XXXXXXXXpermet denvoyer un SMSau numro situ aprs le signe =.Le prompt > doit tre attendu

avant dentrer un texte ne devant


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Micro

stock en mmoire peut tre effec-tu par linstruction :AT+CMGW=,.Le paramtre est lenombre doctets (ou de caractres)du message et le paramtre peut prendre diffrentes valeurs :0 nouveau message1 message lu

2 message stock, pas encoreenvoy3 message stock, dj envoy

Nous navons dtaill ici que les prin-cipales commandes utilises pour lagestion de notre montage.Nous invitons nos lecteurs intresss lire le manuel Telit AT CommandsReference Guide. Cest un manuelde 630 pages dtaillant absolumenttoutes les instructions utilisablesdans tous les modes de fonctionne-

ments du GSM GL865-QUAD.

pas dpasser 160 caractres.Lenvoi est effectu avec le caract-re CTRL+Z, ou0x1Aen criturehexadcimale.La rponse +CMGS: 1 et OKindique le succs de loprationtandis que ERROR un chec d une cause quelconque

- Le GSM peut galement envoyer

des messages pralablement stoc-ks en mmoire, en utilisant la com-mande :AT+C MSS=,,: emplacement mmoireo se situe le SMS envoyer numro du destina-taire type du numro de des-tination : 129 slectionne le formatnational (06xxxxxxxx) et 145 le for-mat international (+336xxxxxxxx)

- Lcriture dun message qui sera

La carte USB

Le schma thoriqueIl est reprsent en figure 2. Cestune carte qui permet dutiliser leGSM Click et de le programmer.Elle permet, par exemple, lenvoi deSMS laide des instructions quenous venons de voir.

Lutilisation dun circuit de typeFT232RL permet de la connecter auport USB dun ordinateur.Deux leds indiquent, par leur illumina-tion, le transfert des donnes dansles deux sens.Un rgulateur, de tension 3,3 V, gn-re la tension ncessaire lalimenta-tion du GSM GL865-QUAD. La ten-sion de 5 V, issue de lordinateur, estgalement connecte au moduleGSM Click.Elle alimente le circuit adaptateur de

niveau TXB0106.

2


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Micro

La ralisationLe dessin des pistes cuivres du cir-cuit imprim de la platine USB estpropos enfigure 4.Limplantation des composants estreprsente enfigure 5.Les lignes dentres/sorties dumodule GSM Click sont dispo-nibles sur deux ranges de huitbroches, au pas de 2,54 mm.

Deux morceaux de barrette scable,de support pour broches carres,serviront de support.Le rgulateur de tension LM1085IT-3.3 est soud sous le module. Il nestpas ncessaire de le fixer contre undissipateur thermique.Le circuit intgr FT232RL ntantdisponible quen version CMS, il estncessaire de le souder sur un adap-tateur SSOP28DIP28 (photo A).Utiliser 2 ranges de barrette scable,de 14 picots, comme broches.

Le support du circuit sera constitu

A ce propos, une petite opration desoudage est effectuer sur le modu-le. En se reportant lafigure 3, nousapercevons un strap fixant 3,3 V leniveau des signaux acceptables parla platine.

Ayant utilis des microcontrleursfournissant des signaux de niveau5 V, le strap doit tre dplac puissoud entre les plots 5 V.Le commutateur fixant le niveau dessignaux de la platine USB doit gale-

ment tre positionn sur 5 V.

par deux morceaux de barrettescable, de supports tulipe.Les diffrents commutateurs (3,3 V /5 V, RTSO et CTSI) sont faits debroches carres, sur lesquelles sontenfichs des cavaliers.Les leds sont des modles miniatures.Les essais seffectueront en connec-tant la platine lordinateur, en utilisantun port USB.Nous aurons, au pralable, install

les drivers du circuit FT232RL (vuesdcrans 15).Sous lmulateur de terminal TeraTerm, disponible en libre tlcharge-ment sur le web, nous enverrons alorsles instructions suivantes :

- AT auto configuration de lavitesse de transmission

- AT+CPIN=xxx entrer le codePIN si besoin est

- AT+CREG ? enregistrement duGSM sur le rseau

- AT+CMGF=1 configure les

SMS en mode texte

3

54

CARTE USB RsistancesR1, R4, R5 : 390 (orange, blanc,marron)R2 : 4,7 k (jaune, violet, rouge)R3 : 10 k (marron, noir, orange)

CondensateursC1, C3, C5 : 100 nFC2, C4 : 100 F / 16 V

SemiconducteursLED1, LED2, LED3 : diode

lectroluminescente

IC1 : FT232RLIC2 : LM1085IT-3.3

Divers1 connecteur USB B femelle1 adaptateur CMS SSOP28DIP281 support pour CI 28 brochesBarrette scable de broches carresBarrette scable de supports pourbroches carresCavaliers1 module GSM Click

(voir MikroElektronika, Lextronic)

1 antenne

Nomenclature

A


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Micro

acceptable par les transceivers. Cestle circuit intgr ADM232L qui estcharg de cette tche.Les deux interrupteurs S1 et S2 iso-lent les lignes TX et RX, lors du char-gement du programme dans lammoire du microcontrleur.

En choisissant la version de tlcom-mande avec platine dporte, untransceiver RF doit tre utilis.Deux types peuvent tre utiliss, car laplatine imprime prvoit limplantationde lun ou de lautre des modles.Le premier (figure 7) est un modlede type TDL2A-433-9, de marqueRadiometrix.Il est dune trs grande fiabilit.Ses caractristiques sont numresci-dessous :- Frquences de travail sur cinq

canaux :

- AT+CMGD=1 efface le SMS lemplacement 1

- AT+CSQ visualisation du niveaude rception

-AT+CMGS=06xxxxxxxx envoyer

un message

- AT+CMGR=1 lire un messagereu

La carte de baseet la carte dextension

Schma thoriqueLe schma thorique dela carte debase, cest--dire celle supportant lemodule GSM Click, est reprsentenfigure 6.Cette carte utilise un microcontrleurde type Cubloc CB220.Celui-ci gre lensemble des tches :- La surveillance de 8 lignes den-

tres- La commande de 4 lignes de sor-

ties, en fonction des ordres reus- Les communications avec la platine

du GSM- Les communications avec le trans-

ceiver RF (si loption est choisie)- Le pilotage de lafficheur LCD

Le port srie COM1 du CB220 estreli aux entres de lUART du GSMClick (TX et RX).Le second port srie, COM0, utilispendant la phase de dveloppementpour le chargement du programmeen mmoire, est ensuite utilis pourles communications avec le transcei-ver RF.Ce port est au standard RS232 et lesniveaux des tensions excdent doncles niveaux logiques. Il est ncessaire

de ramener ces niveaux une valeur

433,925 MHz, canal 0 (par dfaut)433,285 MHz, canal 1433,605 MHz, canal 2434,245 MHz, canal 3434,465 MHz, canal 4

- Stabilit en frquence de 10 kHz- Largeur de canal de 320 kHz

- Alimentation en 5 V- Consommation de 22 mA en mode

rception et 28 mA en mission- Puissance dmission de 10 dBm

(10 mW)- Sensibilit du rcepteur de -107 dBm- Rjection de la frquence image :

-50 dBm- Interface :

9 600 bps, half duplex1 bit de start, 8 bits de donnes,1 bit de stop, pas de paritBuffer de 32 octets

8 adresses

7

Vue dcran 1

Vue dcran 2 Vue dcran 3

Vue dcran 4 Vue dcran 5


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Micro


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Micro

6


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- Le dbit RF, en mission, peut trergl entre 2 400 bps et 19 200 bps

- Le dbit de linterface srie estparamtrable entre 1 200 bps et57 600 bps

- Les modules sont quips dun buf-fer de 256 octets. Lutilisateur peutainsi envoyer les donnes par

paquets de 256 octets et aucunelimitation dans le transfert ninter-viendra tant que le dbit RF serasuprieur au dbit de lUART

- Tous les paramtres des modulessont paramtrables par logiciel

- Le module APC802 dispose, enplus de linterface srie au niveauTTL, dune interface RS232/RS485

- VCC, tension dalimentation : 3,4 V 5,5 V

- Puissance de sortie maximale :13 dBm (20 mW), ce qui donne uneporte moyenne de 1 000 m 2 400 bps

- Consommation :En mode rception 28 mAEn mode mission 35 mA(13 dBm)En mode Sleep 5 A

-Sensibilit en rception de -118 dBm- Impdance dantenne : 50 - Temps de commutation : 5 ms

Les douze lignes dentres/sorties duCB220 sont disponibles sur unconnecteur de carte dextension, qui

dispense galement trois tensions : le9 V primaire, le 3,3 V et le 5 V.Les lignes P19 et P22 commandentlalimentation de deux leds. Lunesignale, par son clignotement, le bondroulement du programme et lautreindique lenregistrement du moduleGSM Click sur le rseau.Deux boutons-poussoirs et deuxcommutateurs sont respectivementconnects aux lignes P18 et P23 etaux lignes P20 et P21. Ceux-ci nesont pas utiliss dans la version des

programmes que nous fournissons.

Trois des broches du modem sontutilises pour sa gestion :- La broche 16, ENABLE, est active

au niveau bas. Une rsistanceinterne de 47 k la connecte au+5 V. Elle doit tre porte au niveaubas pour un fonctionnement nor-mal du module

- La broche 15, SETUP, doit treconnecte la masse, lorsque nousdsirons programmer le module.Une rsistance interne de 47 klaconnecte au +5 V.

- La broche 11, STATUS, prsente unniveau haut lorsque des donnesvalides arrivent dans le buffer derception. Ce signal peut tre utilisafin de signaler au microcontrleurlarrive dun packet, mais gale-ment pour lalimentation dune ledqui signalise larrive de donnesdans le buffer de rception.

Le second modle est le transceiverAPC220, dont les plus grands atoutssont le prix et la porte (figure 8).Il est en effet dot dune puissancedmission de 20 mW et sa porteatteint les 1 000 m en terrain dgag.Son prix est trs raisonnable puisquilest vendu par paire, avec deuxantennes et un adaptateur USB pourle paramtrage.Ses caractristiques sont donnesci-dessous :

- Modulation Gaussian FrequencyShift Keying (GFSK)

- mission dans la bande ISM433 MHz et LPRD : la frquence detravail est slectionnable par logi-ciel. Elle peut tre choisie entre418 MHz et 455 MHz, ce qui permetde disposer de plus de 100 canaux,lespace entre canaux devant trede 200 kHz

- Les transceivers sontpourvus dundispositif de dtection et de correc-tion derreur EDAC (Error Detection

And Correction)

Ils peuvent, cependant, tre trs utilespour certaines fonctions supplmen-taires que des lecteurs souhaiteraientventuellement dvelopper.Nous avons quip la platine dunafficheur LCD 4 lignes de 20 carac-tres. Celui-ci affiche toutes les

actions en cours et constitue uneaide prcieuse lors du dveloppe-ment du programme. Il est de typeCLCD et est pilot par le port IC duCubloc CB220.Lalimentation de la platine est fourniepar un bloc secteur de 9 V, pouvantdbiter un courant de 1 A. Le circuit delalimentation est de type in-interrup-tible, afin de pallier dventuellescoupures du secteur 230 V.La tension de 9 V, issue du secteur,est stabilise par deux rgulateurs de

type LM2940CT-5 et LM1085IT-3.3.

8


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Micro

La carte dextension comportequatre relais lectromcaniques.Ce sont les lignes P12 P15 qui lescommandent.Cest un circuit de type ULN2803Aqui est charg de leur alimentation.Quatre des lignes dentres (P4 P7)

sont utilises en entres numriques.Quatre autres (P0 P3) le sont enentres analogiques et sont capablesde mesurer des tensions comprisesentre 0 V et 5 V.

La carte dextensiontlcommande

Schma thoriqueLe schma de cette carte est repr-sent en figure 9. Elle utilise gale-ment un microcontrleur de type

Cubloc CB220.

La sortie de ce dernier est directe-ment dirige vers le connecteur de lacarte dextension et nest pas utilisepar la platine.Nous trouvons, ensuite, un rgulateurde tension de type L200, utilis en cir-cuit de charge pour une batterie de

6 V au plomb qui lui est connecte.Tant que la tension secteur est pr-sente, elle alimente les rgulateurs detensions 3,3 V et 5 V, ainsi que le L200qui dbite le courant de charge dansla batterie. Celui-ci est fix environ250 mA par la rsistance R17, dunevaleur de 1,82 . Lorsque la tensionsecteur disparait, cest la batterie quiprend immdiatement le relais.Le module GSM Click est alimentpar un second rgulateur de tension,de type LM1085IT-3.3, utilis pour

cette seule besogne.

Le port COM1 est charg de la rcep-tion et de la transmission des don-nes, via un transceiver RF.Quatre relais sont commands par leslignes P4 P7.Ils possdent un pouvoir de coupurede 10 A sous 250 V.

Les lignes P0 P3, P8, P9 et P12 P15sont configures en entres.Les entres P0 P3 peuvent tre desentres analogiques.Lalimentation de la platine est iden-tique celle de la carte de base etgalement sauvegarde par une bat-terie au plomb, hormis la tension de3,3 V qui nest pas prsente.Cette carte peut tre ralise en plu-sieurs exemplaires qui seront com-mands par la carte de base.Une adaptation duprogramme devra

tre ralise.

9


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Micro

La ralisationLes diffrents circuits imprims etimplantations sont reprsents res-pectivement :

- Enfigures 10, 11etphoto Bpour lacarte de base

- En figures 12 et 13 pour la cartedextension

- Enfigures 14, 15etphoto Cpour lacarte dextension tlcommande

La carte de base et la cartedextension tlcommande :- Tous les rgulateurs sont fixs

contre des dissipateurs thermiques,ceux des rgulateurs IC3 (cartedextension tlcommande) et IC7

(carte de base) tant de plus grandetaille- Les supports du GSM Click (carte

de base) et des transceivers RFsont des morceaux de barrettescable, de supports pour brochescarres, de mme que le connec-teur pour la carte dextension (cartede base)

- Les leds sont des modles minia-tures au pas de 2,54 mm

- Lafficheur LCD est fix sur la plati-ne, laide dentretoises de 20 mmde longueur, pouvant recevoir desvis de 2 mm

La carte dextension :- Le connecteur (CN7) venant senfi-

cher sur la carte mre est constitudun morceau de barrette scable,de broches carres, double range.Il est soud du ct cuivr de lacarte

- Les connecteurs CN8 et CN9 sontdes morceaux de barrette scable,de broches carres, double range

Les essaisLe cblage des cartes ayant t soi-gneusement vrifi, passons auxessais.

Aucun composant actif ntant placdans son support, il suffit dalimenterles cartes et de mesurer les tensionsen sortie des rgulateurs.La tension de charge des batteriesest rgle, au moyen des rsistancesajustables R18 (carte de base) et R15(carte dextension tlcommande),

une valeur de 6,9 V.

10

B

http://

avaxhome.cc/blogs/T--Rex


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Micro

1/ En utilisant la carte de base seule,cest--dire sans carte dextensiontlcommande et, donc, sansmodules RF, insrer la carte dex-tension dans le connecteur prvu

sur la carte de base et tlcharger

11CARTE DE BASE ET DEXTENSION

RsistancesR1, R2, R5, R6 : 10 k (marron, noir,orange)R3, R4, R7 R10, R12 : 390 (orange, blanc, marron)R11, R16, R19 : 1 k (marron, noir,rouge)R13 : rseau de 4 x 10 kR14, R15 : 470 (jaune, violet, marron)R17 : 1,82 / 3 WR18 : ajustable 4,7 k

CondensateursC1, C3 C8, C10, C11, C12, C15, C17,C19, C21, C23 : 100 nFC2 : 100 F / 16 V

C9 : 470 F / 16 VC13, C14, C20, C22 : 10 F / 16 VC16, C18 : 1 000 F / 25 V

SemiconducteursD1 D4 : 1N5818LED1 LED11 : diode lectrolumines-cente (voir schma pour couleur)IC1 : Cubloc CB220IC2 : ADM232LIC3 : ULN2803A, ULN2804AIC4, IC6 : LM1085IT-3.3IC5 : LM2940CT-5IC7 : L200

Divers

3 dissipateurs pour botier TO2201 support pour circuit intgr 24 broches

1 support pour circuit intgr 18 broches

1 support pour circuit intgr 16 broches

1 module GSM Click (voirMikroElektronika, Lextronic)

1 transceiver modem (voir texte)1 connecteur antenne SMA reverse, pour

circuit imprim1 batterie au plomb 6 V / 2 A 4,5 A1 afficheur LCD CLCD, 4 lignes de

20 caractres1 commutateur miniature pour CI (S5)

1 connecteur dalimentationBarrette scable de broches carresBarrette scable de supports, pourbroches carres4 borniers vis trois points1 bornier vis deux points4 relais 1RT2 boutons-poussoirs pour CI (BP1, BP2)2 inverseurs miniatures pour CI (S3, S4)

Nomenclature

12


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le programme GSM GL865 dansle Cubloc CB220 laide du logi-ciel Cubloc Studio. Il est dispo-

nible en libre tlchargement sur lesite du fabricant COMFILE.Vous aurez, au pralable, modifice programme aux lignes 168, 221et 275. Ce sont les lignes quicontiennent le numro de tlpho-ne compos par le microcontrleurlorsquun appel doit tre lanc.Les x devront tre remplacs parle numro concern.La platine doit fonctionner ds quele chargement du programme esttermin. Toutes les actions encours sont indiques par lcranLCD. Vrifier quun SMS est bienenvoy lorsquune des entres decontrle est connecte la masse.Vrifier, galement, quun SMSenvoy au moyen du portable dontle numro de tlphone est mmo-ris dans le programme, est prisen compte.La syntaxe des commandes pro-voquant lalimentation des relaislectromcaniques est la suivanteet doit tre respecte :s11 collage du relais 1,

s10 mise aurepos du relais 1s21 collage du relais 2,s20 mise au repos du relais 2s31 collage du relais 3,s30 mise au repos du relais 3s41 collage du relais 4,s40 mise au repos du relais 4

2/ En utilisant la carte de base avecune carte dextension tlcom-mande, des modules RF doiventtre insrs dans les supports pr-vus. En choisissant des transcei-

vers de type APC220, leur para-

C

13

14

Vue dcran 6


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Micro

de lancer le logiciel de configura-tion (vue dcran 6). Rgler, ensui-te, le RF TRx Rate 9 600 bps etle Series rate 9 600 bps, puisappuyer sur le bouton Write W.Cest fait, le module est paramtr.Charger, ensuite, le programmeGSM GL865 RF base dans lammoire du Cubloc CB220, aprsavoir effectu les modificationsvues plus haut dans le programme(lignes 165, 221 et 263). Il faut ga-lement tlcharger le programme

GSM GL865 RF extension dans

mtrage doit tre ralis laide dulogiciel RFMAGIC. Il suffit de lesconnecter au port USB de lordina-teur au moyen de ladaptateur

USB livr avec les modules, puis

le CB220 de la carte dextensiontlcommande. Effectuer, ensui-te, les mmes essais que ceuxmentionns dans le prcdentparagraphe.

Les programmes que nous fournis-sons peuvent, bien videmment, treamliors. Ils contiennent pour celatoutes les indications ncessaires lesplus importantes.

P. OGUIC

[email protected]

15CARTE DEXTENSIONTLCOMMANDE

RsistancesR1, R3, R5, R7 : 390 (orange, blanc,marron)R2, R4, R6, R8 : 3,3 k (orange, orange,rouge)R9 : rseau 8 x 10 kR10, R12 : 470 (jaune, violet, marron)R11, R13, R16 : 1 k (marron, noir, rouge)R14 : 1,82 / 3 WR15 : ajustable 4,7 k

CondensateursC1 : 100 F / 16 VC2, C3, C5, C7, C8, C10, C11 : 100 nFC4 : 10 F / 16 V

C6, C9 : 1 000 F / 16 V

SemiconducteursT1 T4 : BC237, BC547D1 D4 : 1N4148D5 D8 : 1N5818LED1 LED8 : diode lectroluminescente(voir schma pour couleur)IC1 : Cubloc CB220IC2 : LM2940CT-5IC3 : L200

Divers2 dissipateurs pour botier TO2201 support pour CI 24 broches1 transceiver modem (voir texte)

1 connecteur antenne SMA reverse,pour circuit imprim1 batterie au plomb 6 V / 2 A 4,5 A1 connecteur dalimentationBarrette scable de broches carresBarrette scable de supports pourbroches carres4 borniers vis trois points1 bornier vis deux points4 relais 1R/T

Nomenclature

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Je dsire recevoir le CD-Rom (fichiers PDF) 14 robots accessibles tous

France : 30 Union europenne : 32 Autres destinations : 33 (frais de port compris)

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14robots

accessibles tousRobot pilot par radar

Ce robot volue un peu la manire de la chauve-souris qui peroit et vite les obstacles environ-nants g rce lmission priodique dultrasons.Il est quip pour cela dun radar ultrasonique.

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pourquoi nous vous proposons aussi souvent quepossible des ralisations dans ce domaine.

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Robot polyvalent et volutif.FINALROBOT

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lautre, un peu comme si nous humains raidissionsles genoux pour avancer ou reculer.

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n 392 www.electroniquepratique.comELECTRONIQUE PRATIQUE

Domotique

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la ligne est libre pour tre reprisepar la suite.Le temps prvu pour chaque appel estde lordre de 1 mn et 15 s, si bien quelensemble du cycle correspond envi-ron 5 mn (figure 1).Bien entendu, il est possible de slec-tionner un, deux, trois ou les quatre

numros programms. Enfin, le termi-nal est oprationnel mme en cas decoupure de lalimentation lectrique,grce une batterie de sauvegarde.

Le module principal

AlimentationLnergie provient du secteur 230 V, parlintermdiaire dun transformateur,dont les enroulements secondaires dli-vrent une tension alternative de 12 V(figure 2). Un pont de diodes redresse

les deux alternances. Le condensateur

Plus que jamais,la scurit des personneset des biens fait partiedes proccupationsquotidiennes de la plupartde nos concitoyens.Nous vous proposonsdonc, pour lutter contre

ce flau, la ralisationdun terminal tlphoniquedestin tre mont enaval dun systme dalarmeou dun mini-metteurradio, quune personneisole portera sur elle etquelle pourra actionner tout moment, en cas dedanger.

Ce terminal pourra appeler

jusqu quatre numrosdistincts, soit en totalit,soit en ne retenant que

ceux qui seront jugs les plus perti-nents une priode donne.

Principede fonctionnementDs que le terminal est activ, soit parlappui sur un bouton-poussoir, soit par

une tlcommande radio ou, encore,suite la mise en action dun systmedalarme, un processus cyclique sen-clenche. Le cycle se rpte quatre fois.Il consiste :- se raccorder sur la ligne tlpho-

nique- composer un premier numro pra-

lablement programm- mettre un signal dalerte

Un temps mort, dune dizaine desecondes, est prvu entre deux appels

conscutifs. Lors de ce temps mort,

C1 ralise un premier lissage de cettetension ainsi redresse.La prsence du secteur est signalisepar lillumination de la led verte L1, dontle courant est limit par R1.Par lintermdiaire de D1 et R2, la bat-terie est charge en permanence soussa tension nominale, savoir 8,4 V.

Cette charge se caractrise par un cou-rant assez faible de 3 4 mA. En cas dedfaillance du secteur, la batterie ali-mente lentre du rgulateur REG par lebiais de D2 qui shunte la rsistance R2.Dans le cas gnral, cette mme entreest alimente par une tension dunevingtaine de volts, disponible sur lacathode de D1.Lasortie du rgulateur dlivre une ten-sion continue, stabilise 5 V.Le condensateur C2 effectue un com-plment de filtrage, tandis que C5 fait

office de capacit de dcouplage.

Alarme tlphonique

vers 4 numros mmoriss


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haut prsents sur les sorties S1, S3,S5 et S7.Les cycles actifs se traduisent par lap-parition dun tat haut au point com-

mun des cathodes des diodes D7 D10, condition, toutefois, que lesquatre interrupteurs du groupement MSsoient ferms. Si un ou plusieurs inter-rupteurs sont ouverts, le point communen question reste ltat bas pour lespositions concernes du compteur IC6.

A loccasion de chaque tat hautapparaissant au point commun descathodes desdiodes, le transistor T1se sature. Il comporte, dans son circuitcollecteur, la bobine du relais REL quisactive. Cette activation est signalise

par lillumination de le led rouge L2.

Le cycle 10 s / 65 s se produit ainsiquatre fois de suite. A la fin du cycle,ltat haut apparat sur la sortie S8 deIC6. Par lintermdiaire de D11, la bas-

cule R/S est remise sur sa position deveille. La led jaune L3 steint, ce quisignifie que le cycle complet de 5 mnest termin.

Commande des prisesde ligneLe paragraphe prcdent a mis en vi-dence la diffrentiation entre les pausesde 10 s et les cycles actifs de 65 s.Les pauses se produisent lorsque ltathaut est prsent sur les sorties S0,S2, S4 et S6 de IC6, tandis que les

cycles actifs se rapportent des tats

La fermeture des contacts C/T du relaisa pour consquence un raccordementsur la ligne tlphonique de la rsistan-ce R3 et de lun des deux enroulements

secondaires dun transformateur, dumme type que celui que nous avonsconsacr lalimentation. La tension dela ligne tlphonique, qui tait de 50 Venviron, passe une valeur beaucoupplus faible de 12 V 18 V.Cest la prise de ligne.

A noter que deux prises de lignesconscutives sont obligatoirementspares par une pause de 10 s, pen-dant laquelle la ligne est provisoirementrestitue (figure 1).Un tat haut sur une sortie S1, S3, S5

ou S7 a galement pour consquence

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produit immdiatement. Mais, par pr-caution, avant la composition du num-ro, nous introduisons une temporisationdattente denviron 4 s (figure 1).

Le dbut de la prise de ligne se tra-duit par lapparition dun tat haut surla sortie de la porte AND (II) de IC7. Parlintermdiaire de R11, le condensateurC16 se charge. Lorsque la tension delarmature positive atteint 2,5 V environ,la porte AND (III) bascule. Sa sortiepasse ltat haut. La rsistance R18produit une raction positive qui acc-lre la vitesse de basculement de laporte. La porte AND (IV) prsente ainsiun front montant sur sa sortie, 4 senviron aprs le dbut de la prise de

ligne.Ce front ascendant est pris en comp-te par le circuit drivateur form de C10et R12. La charge rapide de C10 a pourconsquence de faire apparatre, auniveau du point rfrenc (A), un trsbref tat haut.

Commande de la compositiondu numroLes portes NOR (I) et (II) de IC2 formentune bascule R/S (figure 3). Limpulsionpositive issue du point (A) a pourconsquence de faire passer sa sortie 3 un tat haut stable, tandis que sasortie 4 passe un tat bas. LentreR du compteur IC8 / CD 4060 tantsoumise un tat bas, ce dernier semet tourner. La priode des cr-neaux, au niveau de la broche 9, estdtermine par : 2,2 x R23 x C13.Dans le cas prsent, cette priode estde lordre de 18 ms. Sur la sortie Q4, lecrneau carr disponible se caractrisepar une priode de 18 ms x 24, soitprs de 0,3 s. Cest cette dernirevaleur qui constitue le pas davance-

ment du compteur IC8.Les niveaux logiques des sorties Q5,Q6, Q7 et Q8 voluent suivant lesrgles relatives au comptage binaire.En partant de la valeur 0000, au boutde seize pas lmentaires de compta-ge, la configuration 1111 (15 en nota-tion dcimale) est atteinte. Limpulsionsuivante a pour effet de faire apparatreun tat haut sur la sortie Q9, aussitttransmis sur lentre deffacement 1 dela bascule R/S.La consquence immdiate est alors le

retour de cette dernire sur sa position

la soumission des entres-adressesA0, A1, A2 ou A3 dune EPROM cemme tat haut. Nous verrons ult-rieurement que chacune de ces

entres-adresses correspond la com-mande du chiffrage de lun des quatrenumros de tlphone programms.

Temporisation avantcomposition du numroPour les explications qui vont suivre,nous prendrons comme exemple uncycle quelconque correspondant lundes quatre numros programms, tantdonn que les oprations correspon-dantes sont identiques pour les autresnumros.

Une fois la ligne prise, la tonalit se

de repos. La sortie 4 repasse ltathaut et le compteur IC8 est nou-veau bloqu sur sa position 0.

Organisation de ladressagede lEPROMRappelons quune EPROM est unemmoire programmable. Elle est gale-ment effaable. Nous en reparlerons.Le modle utilis est trs courant : ilsagit de lEPROM 27C64. Elle compor-te treize entres binaires (A0 A12)dfinissant ainsi 213, soit 8 192 adressespossibles de programmation.Pour chacune delles, nous disposonsde huit entres / sorties (Q0 Q7), per-mettant la programmation de 28, soit

256 valeurs binaires possibles.LEPROM IC11/27C64 se caractriseainsi par une capacit de mmorisationde 8 192 x 8 bits.Les entres-adresses A8 A12 sontrelies en permanence ltat bas.Elles ne sont donc pas utilises dans laprsente application. Les entres-adresses A4 A7 sont en liaisons avecles sorties Q5 Q8 de IC8. De ce fait,nous obtenons seize possibilits deprogrammations, correspondant cha-cune un numro de tlphone. Nousverrons ultrieurement que nous nenutiliserons que dix, cest--dire cellesqui sont ncessaires pour la composi-tion dun numro tlphonique enFrance.Enfin, les entres-adresses A0 A3sont relies respectivement aux sortiesS1, S3, S5 et S7 du compteur IC6. Dece fait, une squence de chiffrage ducompteur IC8, revient solliciter seizeadresses conscutives pour chacunedes quatre positions lmentairesimposes par le compteur IC8.

Encodage DTMFLe circuit IC9 / TCM 5089 est un enco-deur DTMF. La DTMF (Dual Tone MultiFrequency) est le procd internationalutilis pour le chiffrage des numrostlphoniques. Un chiffre donn corres-pond une mission musicale compo-se en ralit de deux frquences debase, F1 et F2.Le tableau ci-aprs nous indique, titredocumentaire, la valeur de ces fr-quences. Ainsi, le chiffre 7 correspond la simultanit des frquences

1 209 Hz et 852 Hz.

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Injection des signaux DTMFdans la ligne tlphoniqueLe circuit IC12 / TBA 820 M est unamplificateur audio, caractris par

une puissance de lordre du watt, sousune alimentation de 5 V.Il reoit les signaux DTMF sur sonentre 3, par lintermdiaire de C19. Larestitution, aprs amplification, seffec-tue sur la sortie 5.Les signaux sont ensuite achemins,via R33 et C21, sur le deuxime enrou-lement secondaire de 6 V du TRANS-FO2, dont lenroulement 230 V est inuti-lis (figure 2). Ce transformateur sert decouplage magntique avec la ligne tl-phonique.

En particulier, il vite toute liaison lec-trique entre les polarits de la ligne etcelles du module.La puissance des signaux injectsdpend essentiellement de la positiondu curseur de lajustable A1.La fraction prleve du signal issu delencodeur doit rester relativementfaible : environ 5 % seulement pour uneposition mdiane du curseur.

Temporisation aprsla composition dun numroLa fin de la phase composition dunumro sachve par un front mon-tant disponible sur la sortie 4 de labascule R/S NOR (I) et (II) de IC2. Cefront montant est pris en compte parle circuit drivateur constitu de C11 etR13. Lentre 13 de la bascule mono-stable NOR (III) et (IV) de IC2 est alorssoumise une brve impulsion positi-ve, dont la consquence est son acti-vation. Sa sortie passe alors ltathaut pendant une dure denviron28 s (figure 1).Son passage son tat bas de repos

se traduit par un front montant sur lasortie de la porte NOR (I) de IC3.Cette temporisation de 28 s est le dlaiqui scoule entre la fin du chiffragetlphonique et le dbut du signaldalerte.

mission du signal dalerteLe front montant, issu de la sortie dela porte NOR (I) de IC3, transite sontour par le circuit drivateur C12 / R15,pour activer la bascule monostableconstitue des portes NOR (III) et (IV)

de IC3. Cette dernire prsente alors

Mais, revenons au TCM 5089 qui estcapable de gnrer ces frquencesDTMF. Son fonctionnement est trs

simple. Pour gnrer les frquencescorrespondant un chiffre donn, ilsuffit de relier simultanment ltatbas :- lentre R correspondant la range

de lemplacement de ce chiffre sur unclavier tlphonique

- la colonne C correspondant lacolonne de lemplacement du chiffresur le clavier tlphonique

Par exemple, pour gnrer les fr-quences propres au chiffre 7, il fautrelier simultanment les entres R3 etC1 un tat bas.Les entres non relies un tat basrestent automatiquement ltat haut.

Le circuit est pilot par un quartz de3,579545 MHz. Il est actif conditionque lentre Tone Inhibit, broche 2,soit soumise un tat haut. Lessignaux sont recueillis sur la sortie S,broche 16. Grce lajustable A1, il estpossible de prlever une fraction plusou moins importante de leur amplitude.

A noter que lentre Tone Inhibit nest

soumise un tat haut que pendantla seconde moiti des crneaux com-mandant lavance du compteur IC8.Cette disposition est ncessaire, afinde mnager une pause entre la num-rotation de deux chiffres conscutifs.Faute de cette disposition, le chiffragene serait pas reconnu par les centrauxtlphoniques.Les sept entres/sorties Q0 Q6 delEPROM ont t programmes enfonction du numro tlphonique composer, ainsi que nous le verrons

ultrieurement.

sur sa sortie un tat haut, galementdune dure de 28 s (figure 1). A noterque la porte NOR (II) nest pas utilise.Cest la raison pour laquelle ses

entres 5 et 6 sont relies ltat bas.Les portes NAND (III) et (IV) de IC10 for-ment un oscillateur command qui setrouve en situation de blocage tantque son entre de commande 13 estsoumise un tat bas.En revanche, ds que cette entre estsoumise ltat haut dlivr par labascule monostable place en amont,loscillateur gnre sur sa sortie descrneaux de forme carre, caractrisspar une priode de 0,5 s, ce qui corres-pond une frquence de 2 Hz.

Pour chaque tat haut appliqu surlentre 6 de commande dun secondoscillateur constitu des portes NAND(I) et (II) de IC10, ce dernier gnre sursa sortie des crneaux dune priodedenviron 1 ms, cest--dire une fr-quence musicale de 1 kHz.Suivant la position du curseur de lajus-table A2, une fraction relativementfaible de lamplitude du signal (environ5 %) est transmise sur lentre 3 delamplificateur audio IC12, par linter-mdiaire de C20. Lamplificateur IC12injecte le signal dalerte dans la lignetlphonique dans les mmes condi-tions que les signaux DTMF prcdem-ment voqus.Ces signaux ont la configuration dunesuite de bips dune dure de 0,5 s,spars par des pauses de la mmedure. Cest ce signal dalerte que lecorrespondant appel entendra dansson tlphone (ou coutera ventuelle-ment sous la forme dun message).Le cycle sachve par la restitution dela ligne, ainsi que nous lavons djexplicit.

Le moduleprogrammateur

AlimentationLe module est aliment par un transfor-mateur dlivrant une tension alternativede 12 V sur son enroulement secondai-re. Le condensateur C1 ralise un pre-mier lissage de la tension pralable-ment redresse, suivant le modedouble alternance, par un pont dediodes (figure 4).

La base du transistor T1 est soumise

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Domotique

disponible sur la cathode de la diodezner DZ1.Le rglage devra tre tel que lmetteur

de T1 dlivre une tension de 13 V,

une tension rglable, suivant la positiondu curseur de lajustable A1. Ce dernierpermet de prlever une fraction plus ou

moins importante de la tension de 16 V,

valeur impose par les caractristiquestechniques de lEPROM programmer.Un second tage complte cette ali-

mentation.

29

4


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Domotique

La base de T2 est soumise une ten-sion de 5,6 V, impose par la diodezner DZ2.

Au niveau de son metteur, une tension

de 5 V est alors disponible. Le conden-sateur C3 assure un complment de fil-trage, tandis que C5 joue le rle decapacit de dcouplage.

Connexion de lEPROMLes cinq entres-adresses A8 A12 delEPROM sont soumises en permanen-ce ltat bas, tant donn quelles

sont inutilises, ainsi que nous lavonsdj signal.Les quatre entres-adresses A0 A3sont en liaisons avec les quatre inter-

rupteurs du groupement MS1.Chacune de ces entres peut tre relie un tat haut, suivant le numrodordre de linterrupteur ferm.Rappelons que chaque interrupteurcorrespond un numro de tlphone.Les quatre entres-adresses A4 A7sont relies une roue codeuse RChexadcimale (16 positions binaires).La position de cette roue codeusedtermine le rang de lun des dixchiffres du numro tlphonique pro-grammer.

Lessept entres-sorties Q0 Q6 sonten liaisons avec sept interrupteurs dugroupement MS2.La fermeture de nimporte lequel de cesinterrupteurs a pour consquence desoumettre lentre-sortie concerne un tat bas. Les quatre interrupteurs1 4 correspondent aux ranges 1 4des touches dun cadran tlphonique.Les trois interrupteurs 5 7 se rappor-tent aux trois colonnes.Nous verrons les modalits pratiquesde la ralisation de la programmation la fin de cet article.

Validation de laprogrammationdune entre-adresseLes portes NAND (I) et (II) de IC2 for-ment une bascule monostable. Lorsquele bouton-poussoir BP est activ, lasortie de cette bascule, normalement ltat haut en situation de repos,dlivre un tat bas dune dure cor-respondant au produit 0,7 x R19 x C4.Dans le cas prsent, cette dure estdenviron 0,7 s. Elle entrane lillumina-

tion de la led rouge L1 de contrle, ensignalisant ainsi lutilisateur que laprogrammation a bien t effectuepour ladresse en question.Le front descendant, dlivr par lasortie de cette premire bascule, com-mande son tour le dclenchementdune seconde bascule monostable.Mais, ltat bas gnr se caractrisepar une dure beaucoup plus faible.En effet, celle-ci doit tre seulement de100 s. Elle est rgler en agissant surla position du curseur de lajustable A2.

Cet tat bas est appliqu lentre

30

Tableau 1

5


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Domotique

La programmation devient alors simple raliser.Exemple, pour programmer le numro01 12 34 56 78

Pour un numro, il suffira de se servirdun tableau du type suivant :

Pour les trois numros suivants, la pro-cdure est la mme, en noubliant pasde fermer auparavant le bon interrup-teur du groupement MS1.

Bien entendu, vous noublierez pas de

PGM de lEPROM. Il concrtise la pro-grammation effective de ladresseconcerne.

La ralisation pratiqueLes modulesLes circuits imprims des deuxmodules sont reprsents auxfigures5 et 6. Quant auxfigures 7 et 8, ellesprcisent le placement des compo-sants. Attention, respecter lorientationdes composants polariss ! Touteerreur ce niveau ne compromet passeulement les chances dun bon fonc-tionnement, mais peut aboutir la tota-le destruction de certains composants.

Dans un premier temps, les curseurs detous les ajustables seront placer enposition mdiane.

Rglage du programmateurUn premier rglage consiste agirsur le curseur de lajustable A1, pourobtenir une tension de 13 V sur labroche 1 de lEPROM (non insrepour le moment).Le second rglage concerne le curseurde lajustable A2. Il sera positionnerde manire obtenir un tat basdune dure de 100 s pour chaqueappui sur le bouton-poussoir BP.Ce rglage sera grandement facilit endisposant dun oscilloscope ou dunfrquencemtre.

Programmation de lEPROMLe programmateur ne sera mis soustension quune fois lEPROM viergeinsre sur son support. Dbuter par laprogrammation du premier numrotlphonique. Il convient donc de fer-mer linterrupteur 1 du groupementMS1. Rappelons que nous disposons,

thoriquement, de seize emplacementspour entrer un numro de seulementdix chiffres. Lauteur a choisi de placerle premier chiffre sur la position (3) de laroue codeuse RC, ce qui rejette ledixime chiffre sur la position (C).Letableau 1indique la correspondan-ce respecter entre un chiffre dunumro et les positions relatives desinterrupteurs du groupement MS2.tant donn que les interrupteurs sontnumrots de 1 7, il est plus commo-de de prsenter le tableau 1 de codage

sous la forme suivante :

valider chaque ligne de programmationpar un appui sur le bouton-poussoir BP.LEPROM sera retirer une fois lali-mentation coupe.

Effacement ventuelde lEPROMUne EPROM neuve est totalementvierge. Cela se traduit par la prsen-ce dun tat haut sur toutes ses sor-ties Qi, pour les 8 192 adresses.Normalement, le problme de lefface-ment de lEPROM ne se pose pas siaucune erreur de programmation nestsurvenue.Cependant, si une erreur sest produite,ou encore si vous dsirez changer unnumro de tlphone, il nest pas pos-sible de corriger.Cest l le point faible dune EPROM.Dans ce cas, il est ncessaire deffacer

compltement lEPROM avant deffec-tuer une nouvelle programmation.Pour effacer une EPROM, il convientdexposer sa lucarne une source derayonnement ultraviolet, du type decelle utilise pour linsolation des cir-cuits imprims. Cette opration dureenviron une trentaine de minutes.

Rglages sur le moduleprincipalLes seuls rglages effectuer consis-tent agir ventuellement sur les cur-

seurs des ajustables A1 et A2.

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6


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Domotique

Une fois lEPROM programme et ins-

re sur son support, le module est raccorder la ligne tlphonique.La polarit na aucune importance.Lorsque lalimentation est tablie, il estconseill dappuyer sur le bouton-poussoir BP2 afin dinitialiser les comp-teurs et la bascule R/S de commande.Linterrupteur I1 est fermer, pourassurer normalement la charge de labatterie.Les quatre interrupteurs du groupe-ment MS tant ferms (dans le cas dela programmation de quatre numros),

un simple appui sur le bouton-poussoir

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Domotique

BP1 aura pour effet de faire dmarrer lecycle. Rappelons que cette activationest signalise par lillumination de la led

jaune L3.En dcrochant le combin dun tl-phone raccord sur la ligne, il sera alorspossible dcouter les diffrentestonalits (chiffrage et signal dalerte)injectes dans la ligne.Pour les tonalits relatives la numro-tation, ces dernires doivent tre nettes

sans prsenter des signes de satura-tion, tout en tant suffisammentaudibles. En somme, elles doivent avoirles mmes caractristiques que cellesqui sont gnres lors de la composi-tion dun numro en partant du clavierdu tlphone.La puissance peut tre augmente oudiminue en agissant sur le curseur delajustable A1. Gnralement, la posi-tion mdiane convient.La mme remarque sapplique pour lessignaux sonores dalerte.

R. KNOERR

33

8

MODULE PRINCIPAL

RsistancesR1, R2 : 3,3 k (orange, orange, rouge)R3 : 330 / 1 W (orange, orange, marron)R4 R16 : 10 k (marron, noir, orange)R17 R20 : 100 k (marron, noir, jaune)R21 : 220 k (rouge, rouge, jaune)R22 : 680 (bleu, gris, marron)R23 : 82 k (gris, rouge, orange)R24, R25 : 1 M (marron, noir, vert)R26, R27 : 180 k (marron, gris, jaune)R28, R29 : 220 k (rouge, rouge, jaune)R30, R31 : 68 (bleu, gris, noir)R32 : 1 (marron, noir, or)R33, R34 : 1 k (marron, noir, rouge)A1, A2 : ajustable 22 k

CondensateursC1 : 2 200 F / 25 V (sorties radiales)C2, C3, C4 : 100 F / 25 VC5 C13 : 0,1 FC14, C15 : 2,2 FC16 : 470 F / 25 V (sorties radiales)C17, C18 : 220 F / 25 V (sortiesradiales)C19, C20, C21 : 1 FC22 : 47 nFC23 : 22 F / 25 VC24 : 0,22 FC25 : 220 pF

Semiconducteurs

D1, D2 : 1N 4004D3 D14 : 1N 4148

Pont de diodesL1 : led verte 3 mm

L2 : led rouge 3 mmL3 : led jaune 3 mmT1 : BC 547REG : 7805IC1, IC2, IC3 : CD 4001IC4 : NE 555IC5 : CD 4040IC6 : CD 4017IC7 : CD 4081IC8 : CD 4060IC9 : TCM 5089IC10 : CD 4011IC11 : EPROM 27C64IC12 : TBA 820 M

Divers24 straps (15 horizontaux, 9 verticaux)Q : quartz 3,579545 MHzBP1, BP2 : bouton-poussoirMS : groupement de 4 interrupteursdual in lineI1 : interrupteur unipolaire dual in line2 supports 8 broches5 supports 14 broches5 supports 16 broches1 support 28 broches3 borniers soudables de 2 plotsBatterie 8,4 V / 200 mAhCoupleur pressionTRANSFO1, TRANSFO2 : transformateur230 V / 2 x 6 V /1,2 VA

REL : relais FINDER 5 V / 2 RT(srie 3022)

MODULE PROGRAMMATEUR

RsistancesR1, R2 : 1 k (marron, noir, rouge)R3 R19 : 10 k (marron, noir, orange)R20 : 750 (violet, vert, marron)A1 : ajustable 22 kA2 : ajustable 220 k

CondensateursC1 : 2 200 F / 25 V (sorties radiales)C2, C3, C4 : 100 F / 25 VC5 : 0,1 FC6 : 2,2 FC7 : 2,2 nF

SemiconducteursDZ1 : 16 V / 1,3 W

DZ2 : 5,6 V / 1,3 WL1 : led rouge 3 mmPont de diodesT1, T2 : 2N 1711IC1 : EPROM 27C64 ( programmer)IC2 : CD 4011

Divers5 straps (2 horizontaux, 3 verticaux)1 support 14 broches1 support 28 broches1 bornier soudable de 2 plotsBP : bouton-poussoirMS1 : groupement de 4 interrupteursdual in lineMS2 : groupement de 7 interrupteursdual in lineRC : roue codeuse hexadcimale miniatureTransformateur 230 V / 2 x 6 V / 1,2 VA

Nomenclature


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Domotique

Lillumination de la led rouge L1, dontle courant est limit par R1, signalisele fonctionnement de lmetteur.

EncodageLa bande des 433 MHz, propre lmission HF, est assez encombre.Il est donc indispensable de raliserune mission code, faute de quoi, lercepteur ragirait de faon perma-nente et alatoire au gr des signauxglans par son antenne. Lencodagerevient IC1 / UM 3750. En soumet-

tant son entre Mode slection,broche 15, un tat haut, le circuitfonctionne en mode encodage.Il est pilot par une base de tempsinterne, dont la priode dpend desvaleurs de R2 et de C2.Compte tenu des valeurs de cescomposants, la sortie (S), broche 17,dlivre une suite de mots de 13bits, dont la priode de renouvelle-ment est de 10 ms.Le premier bit du mot est un bitdinitialisation, non modifiable par la

programmation.

Une application de lalarmetlphonique que nousvenons de dcrire consiste apporter une aide unepersonne seule ou isole.Celle-ci porte sur elle unmini-metteur quelleactionnera en cas de

danger, dagression oude malaise.

La suite, vous la connais-sez. Lalarme tlphoniquesactive aussitt et pr-vient la, ou les personnes,

pouvant rapidement intervenir. Quatrenumros sont prprogramms, dequoi rassurer le porteur du botier quisera, de prfrence, fix autour deson cou.

Lmetteur

AlimentationIl existe, chez les revendeurs, desmini-botiers dits portatifs, compor-tant sur la face suprieure deux bou-tons intgrs, destins actionnerdeux boutons-poussoirs de typeminiature pour circuit imprim. Unemplacement est galement prvupour le logement dune pile de 12 V,qui convient parfaitement pour ali-menter notre mini-metteur. Dans la

prsente utilisation de ce botier, lesdeux boutons ont t mis contribu-tion. Ils sont simplement connectsen parallle. La diode D1 joue le rlede dtrompeur de polarit (figure 1).Il en rsulte une tension dalimentationdisponible de lordre de 11,4 V. Lors deson activation, le montage consommeun courant denviron 10 mA.tant donn que la sollicitation secaractrise par une dure trs brve,lautonomie est importante.Le condensateur C1 assure le dcou-

plage de la pile et du montage.

Les mots eux-mmes ont une duredenviron 5 ms. La programmationconsiste relier chacune des douzeentres de codage, broches 1 12, un tat haut ou un tat bas.Ces entres de codage correspondenten fait aux 12 bits programmables dumot. Une entre laisse en lairentrane automatiquement sa soumis-sion un tat haut. Suivant quun bitde rang donn a pour origine une sou-mission un tat haut ou un tatbas, le rapport des dures entre tat

haut et tat bas est diffrent.Les diffrentes possibilits de coda-ge sont de 212 soit 4 096. Dans la pr-sente utilisation, les entres 10, 11 et12 sont laisses en lair de manirepermanente.Les entres restantes, au nombre deneuf, peuvent tre relies ou non ltat bas, ainsi que nous le verronsultrieurement.Il reste donc 29, soit 512 possibilits,ce qui limite tout de mme les ven-tualits de rencontre dun codage

identique dans le voisinage

34

Botier dalarme

pour personne isole


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Domotique

pensable que ce dernier puisse conti-nuer de fonctionner si le secteur a tcoup, volontairement ou non.Une batterie de 8,4 V et de 200 mAhde capacit est en charge rduite,permanente, par lintermdiaire deD1 et de R2. Le courant de charge estintentionnellement trs faible : envi-ron 3 mA. En cas dabsence de cou-rant provenant du secteur, cest labatterie qui fournit lnergie.La rsistance R2 est alors shuntepar la diode D2.Lautonomie est trs importante,tant donn que le montage, ltatde veille, ne consomme que quelquesmilliampres.En sortie du rgulateur 7805, nous

rcuprons un potentiel continu sta-bilis 5 V, valeur impose par lercepteur RX 433 N quipant lercepteur.Le condensateur C2 effectue uncomplment de filtrage, alors que C3sert de dcouplage.

Rception HFLe circuit IC1 / RX 433 N est un bloccompact rcepteur. Il fonctionne enmodulation damplitude et se carac-trise par une sensibilit de 3 V / m.

Son potentiel dalimentation doit tre

mission HFLe circuit TX 433 N se prsente sousla forme dun bloc, ralis en techno-logie hybride. Il comprend un tageoscillateur, stabilis en frquence parun rsonateur onde de surface. Ilmet uniquement lorsque son entrede contrle, broche 2, est soumise un tat haut. Cette entre est juste-ment relie la sortie de lencodeur.La succession des signaux HF de433 MHz mis est donc la rpliqueexacte de cet encodage. La puissan-ce dmission est de 8 mW.

Le rcepteur

AlimentationLnergie provient du secteur 230 V,par lintermdiaire dun transforma-teur dlivrant une tension alternativede 12 V sur son enroulement secon-daire. Un pont de diodes redresseles deux alternances, tandis que C1ralise un premier lissage de cepotentiel redress.Lillumination de la led jaune L1, dontle courant est limit par R1, signalisela prsence de la tension en prove-nance du secteur (figure 2).Sagissant dun montage ddi la

scurit des personnes, il est indis-

compris entre 4,5 V et 5,5 V. Sa sen-sibilit sera nettement augmente enreliant la broche 8 une antenneextrieure.Sa longueur optimale sera de 17 cm.Deux sorties sont disponibles : unesortie dite linaire et une autrenumrique.Cest sur celle-ci, broche 2, que nousrecueillons les mmes trains designaux que ceux qui sont loriginede lencodage de lmetteur.

DcodageIl est confi IC2, un UM 3750. tantdonn que son entre MS est relieun tat bas, il fonctionne en modedcodeur.

A noter galement que son entreR/C est en liaison avec R3 et C4,composants de mmes valeurs queceux pilotant lencodage de lmet-teur. Dans la pratique, les valeurs deces composants ne doivent pas diff-rer de plus de 15 % de ceux quipantlmetteur.Son entre IN, broche 16, reoitdirectement les signaux cods enprovenance du bloc rcepteur.Bien entendu, la programmation desentres 1 9 doit tre rigoureuse-

ment identique celle de lmetteur.

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1


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Domotique

sactive et ses lames tablissent uncontact C/T aussitt pris en comptepar lalarme tlphonique quatrenumros. Cette dernire dmarreimmdiatement son cycle dappels.Lactivation du relais est signalise parlillumination de la led rouge L2, dont lecourant est limit par R5.La diode D3 protge le transistor des

ventuels effets lis la surtension deself qui pourrait se manifester lors desouvertures des contacts.

La ralisation pratique

Les modulesLesfigures 3 et 4reprsentent les cir-cuits imprims des modules met-teur et rcepteur. Les dimensions,relativement rduites du circuit impri-m de lmetteur, rsultent de la tailletrs modeste du botier utilis dans

cette application. Suivant le botier que

En labsence de signaux ou, encore,en prsence de signaux qui neseraient pas en conformit avec laprogrammation, la sortie OUT, broche17, prsente un tat haut.En revanche, si les signaux reus sontreconnus conformes, cette sortiepasse ltat bas.Pour quun codage soit reconnu

conforme, il est ncessaire que quatremots successifs le soient. Le dlaincessaire la reconnaissance duncodage conforme nest pas percep-tible par un observateur, tant donnquil ne dure que 40 ms.

Suites dune missionreconnue conforme

Aussi longtemps que la sortie S de IC2prsente un tat bas, le transistor T1est satur. De ce fait, la bobine durelais REL, insre dans son circuit

collecteur, est alimente. Le relais

vous aurez russi vous procurer, letrac du circuit pourra, ventuelle-ment, sadapter en consquence.Les insertions des composants pourles deux modules font lobjet desfigures 5 et 6.Veiller lorientation des composantspolariss. En particulier, sur lmetteur,il na pas t fait appel au traditionnel

support pour dvidentes raisons den-combrement.La programmation est trs simple. Letrac des circuits imprims, aussi biende lmetteur que du rcepteur, a tprvu en consquence.Les espaces entre les broches 1 9des deux UM 3750 et la ligne ngativede lalimentation sont volontairementrduits, si bien quil suffit dune gout-te de soudure pour tablir un contact.Bien entendu, la programmation durcepteur doit tre rigoureusement la

mme que celle de lmetteur.

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2


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Domotique

Les essaisAucun rglage nest ncessaire. La por-te de la liaison sera meilleure si lesmodules sont quips dantennes.Concernant le rcepteur, une antennede 17 cm, correspondant 1/4 donde,donne les meilleurs rsultats. Pourlmetteur, il nest naturellement paspossible dutiliser une telle antenne. Enrevanche, au niveau du circuit imprimet partir de la broche 4 du TX 433 N,il est conseill de souder un fil isol.La forme pousera le contour intrieurdu botier, comme indiqu enfigure 5.

R. KNOERR

37

4

3

6

5

MODULE RCEPTEUR

RsistancesR1, R2 : 3,3 k (orange, orange,rouge)R3 : 100 k (marron, noir, jaune)R4 : 4,7 k (jaune, violet, rouge)R5 : 470 (jaune, violet, marron)

Condensateurs

C1 : 2 200 F / 25 V (sorties radiales)C2 : 100 F / 25 VC3 : 0,1 FC4 : 100 pF

Semiconducteurs

D1, D2 : 1N 4004D3 : 1N 4148Pont de diodesL1 : led jaune 3 mmL2 : led rouge 3 mmREG : 7805T1 : BC 557IC1 : module rcepteur RX 433 N(Velleman - Saint Quentin Radio)IC2 : UM 3750

Divers

1 strapI1 : interrupteur unipolaire dual inline1 support 18 broches1 support 16 broches2 barrettes-supports de 4 broches2 borniers soudables de 2 plots1 transformateur 230 V / 2 x 6 V /

1,2 VAREL : relais 5 V / 2 RT (FINDERsrie 3022)1 embase banane1 antenneBAT : batterie 8,4 V / 200 mAh1 coupleur pression

MODULE METTEUR

R1 : 1,5 k (marron, vert, rouge)R2 : 100 k (marron, noir, jaune)C1 : 1 FC2 : 100 pFD1 : 1N 4004L1 : led rouge 3 mmIC1 : UM 3750IC2 : module metteur TX 433 N(Velleman - Saint Quentin Radio)BP1, BP2 : bouton-poussoir miniature(touches pour CI)1 pile 12 V

1 botier (voir texte)

Nomenclature


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Electronique Pratique N°392 avril 2014