Une clé DTMF 4 ou 8 canaux

Nous vous proposons dans cet article un télécontrôle DTMF de la troisième génération réalisé avec le nouveau microcontrôleur ST6265 muni d'une EEPROM interne.
Cet appareil permet de mettre sous tension ou d'éteindre, via la radio ou le téléphone, n'importe quel appareil électrique.
Il est possible de modifier à distance le code d'accès ainsi que tous les paramètres opérationnels de la clé.


Caractéristiques techniques
Notre télécontrôle peut fonctionner aussi bien connecté à une ligne téléphonique qu’à un appareil de radio. La carte, qui utilise le standard DTMF, est entièrement pilotée par un microcontrôleur et présente les caractéristiques suivantes :
   -gestion par μC 8 bits munis de mémoire non volatile,
   -protocole de communication suivant le standard DTMF,
   -quatre (extension possible à huit) appareils contrôlables,
   -fonctionnement des canaux en on/off ou par impulsion.
   -clé d’activation à cinq tons (100000 combinaisons possibles) modifiable par l’usager et mémorisation dans sa mémoire non volatile,
   -possibilité de protection de la clé,
   -programmation, en fonctionnement téléphonique, avec les touches de 1 à 9.
   -tons de réponse différents pour confirmer l’ordre,
   -possibilité d’interrogation de l’état des canaux,
   -gestion du relais PTT en fonctionnement radio,
   -fonction rétablissement des canaux,
   -signalisation des coupures d’alimentation,
   -fonctionnement de la clé DTMF, même reliée à un répondeur téléphonique.

Hier encore, le téléphone ne permettait de transmettre que votre voix. Aujourd'hui il est aussi votre fax, votre répondeur, votre modem, et aussi… votre clé DTMF.
Plaisanterie à part, le marché de la télécommunication est en perpétuelle évolution. Il suffit, pour s'en convaincre, de penser au succès d'Internet, le réseau qui relie à l'échelle planétaire des milliers d'ordinateurs. Au moyen de clés DTMF, et plus généralement à travers des systèmes de télécontrôle, il est possible d'activer à distance — via radio ou via téléphone — n'importe quelle charge électrique.

Tour d’horizon en DTMF !
Ces dispositifs utilisent en entrée un signal audio codé en DTMF (Dual-tone MultiFrequency, signalisation multifréquences à deux tons) et disposent en sortie d'un ou plusieurs relais pouvant être reliés à autant d'appareils.
La dénomination « Clé DTMF » vient du fait que pour garantir l'exclusivité de la commande, c’est-à-dire pour faire en sorte qu'une seule personne puisse accéder au contrôle des relais, le circuit doit disposer d'un code d'activation particulier, telle une « clé » d'accès. Le sigle DTMF indique le standard de communication utilisé pour transmettre les codes.
Le choix du système DTMF est dicté par deux raisons substantielles.
En premier lieu, presque tous les appareils téléphoniques ou radio ont la capacité de générer des signaux de ce type. En second lieu, le fait que les tons DTMF (en réalité bi-tons) ne peuvent pas être reproduits par la voix humaine, évitant ainsi les fausses activations dues à la présence de signaux vocaux sur la même ligne de transmission.
Les premières clés DTMF, réalisées avec des composants discrets, présentaient une considérable complexité de circuits et étaient caractérisées par des prestations plutôt modestes ! Ensuite sont nées les premières clés DTMF en logique digitale. Puis, immédiatement après, celles à microprocesseurs, avec une nette amélioration tant des prestations que de la souplesse d'utilisation des télécontrôles.
La clé DTMF, que nous nous apprêtons à vous décrire, représente l'évolution des précédentes et peut être définie comme appartenant à la troisième génération grâce à la qualité et à la multitude des fonctions disponibles. Cette nouvelle clé peut fonctionner soit avec un appareil radio (gestion du PTT), soit avec une ligne téléphonique avec la possibilité de choisir le nombre de sonneries nécessaire à l'activation de la carte.
Le circuit dispose de quatre relais en sortie, nombre qui peut être étendu à huit en utilisant une carte supplémentaire qui sera présentée ultérieurement. La nouvelle clé DTMF répond à chaque commande avec un ton différent afin de confirmer l'ouverture ou la fermeture des relais. De plus, les canaux peuvent fonctionner en on/off ou en mode impulsion. Une option est également prévue pour assurer le rétablissement automatique des canaux, très important en cas de coupure d'alimentation. Dans ce mode, le relais reprendra l'état qu'il avait avant la coupure. Pour les autres fonctions, nous vous signalons la possibilité d'interroger la carte pour connaître l'état de chaque canal avant de procéder à leur commutation.
Le code d'activation à cinq chiffres, l'état des relais, le nombre de sonneries et toutes les autres options sont mémorisés en permanence, à l'intérieur d'une mémoire non volatile, même en cas d'absence d'alimentation.
A l'inverse des clés DTMF utilisant des microcontrôleurs équipés de mémoires RAM, cela signifie qu'après une éventuelle coupure secteur tous les paramètres seront restitués tels qu'ils étaient auparavant. Entrons, maintenant, dans le détail de ce nouveau télécontrôle en analysant le schéma électrique de la figure 1.

Figure 1 : Schéma électrique de la clé DTMF 4/8 canaux.

Figures 2 : Organigrammes du programme contenu dans le microcontrôleur ST6265

Figure 2a : L'organigramme du menu principal nous montre les deux différents modes de fonctionnement de la clé : par radio ou par téléphone.

Figure 2b : Organigramme de la procédure de programmation à distance du code et du nombre de sonneries.

Figure 2c : Organigramme des commandes de la clé.

Figure 3 : Circuit imprimé à l’échelle 1.

Figure 4 : Implantation des composants de la clé DTMF 4 canaux sur le CI.

Liste des composants
R1 : 1 kΩ
R2 : 1 kΩ
R3 : 33 kΩ
R4 : 100 Ω
R5 : 390 Ω
R6 : 4,7 kΩ
R7 : 1 kΩ
R8 : 1 kΩ
R9 : 47 kΩ trimmer
R10 : 100 kΩ
R11 : 100 kΩ
R12 : 100 kΩ
R13 : 4,7 kΩ
R14 : 330 kΩ
R15 : 15 kΩ
R16 : 15 kΩ
R17 : 150 Ω
R18 : 150 Ω
R19 : 4,7 kΩ trimmer
R20 : 150 kΩ
R21 : 150 kΩ
R22 : 4,7 kΩ
R23 : 33 kΩ
R24 : 100 kΩ
R25 : 15 kΩ
R26 : 15 kΩ
R27 : 1 kΩ
R28 : 1 kΩ
R29 : 1 kΩ
R30 : 1 kΩ
R31 : 1 kΩ
R36 : 15 kΩ (les résistances sont à 1/4 W)
C1 : 220 nF 250 V polyester
C2 : 220 nF 250 V polyester
C3 : 100 nF multicouches
C4 : 100 nF multicouches
C5 : 100 nF multicouches
C6 : 1 μF 16 VL chim.
C7 : 100 nF multicouches
C8 : 220 nF 100 V polyester
C9 : 220 nF 250 V polyester
C10 : 100 nF multicouches
C11 : 22 pF céramique
C12 : 22 pF céramique
C13 : 1 μF 16 VL chim. rad.
C14 : 470 μF 25 V chim. rad.
C15 : 470 μF 25 V chim. rad.
C16 : 100 nF multicouches
D1 : 1N4007
D2 : 1N4007
D3 : 1N4148
D4 : 1N4007
DZ1 : Zener 5,1 V
DZ2 : Zener 12 V
LD1 : LED rouge 5 mm
LD2 : LED rouge 5 mm
LD3 : LED rouge 5 mm
LD4 : LED rouge 5 mm
LD9 : LED verte 5 mm
LD10 : LED jaune 5 mm
PT1 : Pont de diodes 1 A
T1 : BC547
T2 : BC547
T3 : MPSA42
T4 : BC547
Q1 : Quartz 3,58 MHz
Q2 : Quartz 6 MHz
U1 : 4N25
U2 : 8870
U3 : ST62T65 (software MF51)
U4 : ULN2803
U5 : 7805
RL1 : Relais miniature 12 V
RL2 : Relais miniature 12 V
RL3 : Relais miniature 12 V
RL4 : Relais miniature 12 V
RL9 : Relais miniature 12 V
DS1 : Dip-switch 4 pôles
S1 : poussoir de C.I.
1 support 6 broches
2 supports 18 broches
1 support 28 broches
4 borniers 2 points
5 borniers 3 points
1 C.I. réf. : F033


Figure 5 : Le microcontrôleur ST6265

La carte utilise le nouveau microcontrôleur de chez SGS-Thomson ST6265. Toutes les opérations et les gestions sont donc confiées à un unique circuit, ce qui nous donne l'avantage d'avoir à la fois un montage simple et un produit fiable. Le choix de ce microcontrôleur a été fait pour plusieurs motifs, entre autres la nécessité de doter la clé d'une mémoire non volatile permettant de conserver le code et l'état des relais. Le ST6265 dispose en interne de trois types de mémoire différentes : une ROM de 3884 octets permettant de loger le programme, une RAM de 128 octets et enfin une EEPROM de 128 octets qui permet de conserver en permanence des données. Les lignes d'entrées et sorties disponibles dans le ST6265 sont plus que suffisantes pour satisfaire notre application, en outre leurs souplesses d'utilisation nous ont permis de réaliser d'appréciables simplifications du circuit.

Vue sur le microcontrôleur ST6265.

Dans la clé DTMF nous utilisons seulement trois intégrés : le microcontrôleur ST6265, le décodeur de tons DTMF référencé G8870 et le driver pour relais l’ULN2803.
Le microcontrôleur doit être monté avec le détrompeur vers le haut, contrairement aux deux autres circuits intégrés.

Figure 6 : Le 8870.

Figure 7 : Le ULN2803

Vue des connexions des deux autres circuits intégrés utilisés dans la clé. A gauche, l’intégré 8870 auquel est confiée la tache de décoder les tons DTMF fournissant en sortie un signal digital. A droite, le driver ULN2803 qui pilote les relais de sortie. Ce circuit dispose aussi des diodes de protection contre les surtensions générées par les bobines des relais.

Vue sur la carte d'extension 4 à 8 canaux.

Notre télécontrôle peut gérer un maximum de huit sorties à relais.
Les quatre premières sorties, c’est-à-dire du canal 1 à 4, sont disponibles sur la carte de base. Pour augmenter de quatre à huit le nombre de canaux, il suffit d’utiliser la platine d’extension visible sur la photo.

Figure 8 : Le positionnement du dip switch.

Résumé du fonctionnement de la clé
Si la clé DTMF est connectée à une ligne téléphonique, nous devons tout d’abord composer le numéro téléphonique de celle-ci. Après la note de réponse, envoyons, dans l’ordre exact, les cinq chiffres du code d’accès. Si le code envoyé est faux, la clé coupera automatiquement la ligne, sinon nous recevrons une seconde note de réponse.
Nous pouvons maintenant exécuter les commandes désirées :
- Appuyer sur une touche de 1 à 8 pour agir sur les relais.
- Appuyer sur la touche # suivie d’une touche de 1 à 8 pour activer l’interrogation sur l’état du relais choisi.
- Appuyer sur la touche * pour ouvrir tous les relais.
- Appuyer sur la touche # pour sortir de la clé.
- Appuyer sur la touche 0 suivie de la touche # pour entrer dans le mode programmation, si la clé n’est pas protégée. Dans le cas où elle est protégée, la commande sera ignorée.

Positionnement des switchs
S1 permet de sélectionner le mode. Si la clé doit fonctionner en mode radio, positionnons sur ON celui-ci, sinon laissons-le sur OFF pour le mode téléphone. Si les relais doivent fonctionner en mode impulsion (activés qu’une seconde), positionnons S2 sur OFF. S’ils doivent fonctionner en mode bi-stable, plaçons S2 sur ON. Enfin, si nous voulons activer la fonction de rétablissement des relais, plaçons S3 sur ON.

Vue générale de la platine montée.

Passage de 4 à 8 canaux.

Notre clé DTMF a été conçue pour piloter un maximum de huit appareils. Le microcontrôleur, le software et le driver de puissance (ULN2803) permettent d’activer ou de désactiver huit relais.

Le Hardware
Malgré toutes ces prestations offertes par notre clé DTMF, le schéma électrique reste simple. Il a l'avantage d'être très fiable et très facile à réaliser.
Le coeur du système est le circuit intégré U3, le nouveau microcontrôleur ST6265, doté d'une mémoire EEPROM gérant toutes les fonctions de la carte.
Pour fonctionner, ce circuit doit être alimenté sous 5 volts entre les broches 11 (+ 5 V) et 12 (masse) tout en laissant la broche 3 (test) à la masse pendant le fonctionnement normal. Cet étage d'alimentation est constitué de C15 et C16 pour lisser la tension, de la diode D1 qui protège la carte en cas d'inversion de polarité, de la diode LED LD9 qui indique la présence de tension et enfin du régulateur 5 volts U5 dont la fonction est d'alimenter le microcontrôleur (U3) qui décode la DTMF. La carte, elle, doit être alimentée avec une tension continue de 12 volts et a une consommation de 200 mA.
Passons maintenant à la description du circuit intégré U3 et de toutes ses broches. Le réseau RC composé de la résistance R24 et du condensateur C13 permet, lors de la première mise sous tension ou lorsque l'on alimente la carte, de faire une réinitialisation (reset) en mettant, un instant, à la masse la broche 22 afin que le programme puisse se mettre correctement « en place ».
Le quartz Q2 de 6 MHz et les condensateurs C12 et C13 ser vent à faire fonctionner l'oscillateur du microcontrôleur pour ainsi faire « tourner » le programme.
Le dip-switch à quatre interrupteurs DS1 est directement connecté aux broches 10, 13, et 14 du microcontrôleur sans aucune résistance. Le premier interrupteur sélectionne le type de fonctionnement de la clé : par radio s'il est sur ON ou par téléphone s'il est positionné sur OFF. Le switch 2 sélectionne le type de fonctionnement des canaux, bi-stable si le switch est sur (ON) ou impulsion si le switch est sur (OFF). Au moyen du switch 3, il est possible d'activer (switch sur ON) ou désactiver (switch sur OFF) la fonction de rétablissement de l'état des relais dans le cas d'une éventuelle coupure d'alimentation. Le quatrième et dernier switch n'est pas connecté et il est réservé à de futures applications.
Le poussoir S1 connecté au + 5 V à travers la résistance R36 sert à mettre à 0 la mémoire EEPROM présente à l'intérieur de U3 (action sur NMI, broche 23). Nous devrons agir sur ce poussoir durant la phase d'initialisation de la carte et chaque fois que nous voudrons modifier le code d'accès de la clé si celle ci est protégée.
Les notes de réponse (continue, modulée ou de programmation) sont générées par le microcontrôleur, grâce à l'horloge (timer) interne, et sont envoyées en sortie sur la broche 28 sous forme de signal carré. Ce signal est ensuite appliqué, à travers R23, à la base de transistor T2 qui permet de l'amplifier avant de l'envoyer à l'ensemble T1, R20, R21 et R22. Le signal présent sur l'émetteur de T1 est ensuite envoyé, soit à la ligne téléphonique, à travers C9 et R18, soit à la sortie BF à travers C8, R2 et le trimmer R19, qui permet de régler le niveau. Chaque fois qu'une note est générée, la broche 26 du microcontrôleur passe à + 5 V pendant toute la durée de la note, et, dans ce mode on ferme, grâce à R25 et T4, le relais PTT RL9. La fermeture de ce relais est signalée par l'allumage de la LED LD10.
La gestion de la ligne téléphonique est confiée aux broches 24 et 25 du microcontrôleur. La broche 24 est utilisée comme sortie push-pull : elle peut être, soit à la masse, et dans ce cas la ligne téléphonique est ouverte, soit à + 5 V, et dans ce cas la ligne sera amenée à la masse par la résistance de 150 Ω (R17) grâce au transistor T3 et à la résistance R15. La broche 25 du microcontrôleur reçoit, quant à elle, les sonneries de téléphone à travers le circuit de détection de sonnerie « ring detector » composé de l'optocoupleur U1 et des résistances R12 et R13. La LED présente à l'intérieur de U1 s'active chaque fois que la ligne reçoit une sonnerie, à l'aide du circuit constitué par les résistances R4, R5 et du condensateur C1. A chaque sonnerie correspond une impulsion positive en sortie de l'optocoupleur (broche 4), impulsion qui sera envoyée à la broche 25 du microcontrôleur.
Notre télécontrôle est piloté par un signal DTMF (que ce soit en mode radio ou en mode téléphone) qui n'est pas directement compréhensible par le microcontrôleur qui peut seulement générer des signaux digitaux. Pour surmonter cet obstacle, il est nécessaire de faire appel à un décodeur — dans notre cas un 8870 — capable de convertir les bi-tons DTMF en signaux numériques. Ce circuit, noté U2 sur le schéma, ne nécessite pour fonctionner que trois composants externes : un quartz de 3,58 MHz (entre les broches 7 et 8), une résistance de 330 kΩ (entre les broches 16 et 17) et un condensateur de 100 nF entre le + 5 V et la broche 17. Le signal prélevé sur le conjoncteur téléphonique traverse le pont de diode (PT1) puis vient sur l'entrée (broche 2) du 8870 à travers le trimmer R9. En utilisation radio, le signal prélevé sur le bornier « IN BF » arrive lui aussi sur la même broche 2 à travers la résistance R8 et le trimmer R9. Dans les deux cas, radio ou téléphone, le trimmer R9 sert à régler le niveau du signal pendant que la diode zener DZ1 limite à 5 V l'amplitude du signal afin de protéger U2. Les sons DTMF sont ensuite convertis en signaux numériques puis disponibles sur les broches 11, 12, 13 et 14 (Q1, Q2, Q3 et Q4) du 8870. Ces broches sont respectivement connectées à U3 sur les pins 19, 18, 17 et 16, qui sont programmées sans résistance de tirage (pull-up) et sans interruption. Le signal numérique est lu chaque fois que la broche 15 (STD, Delayed Steering Output) du 8870 passe à 5 V. Cette broche, connectée à la broche 15 du microcontrôleur U3, est configurée en entrée avec interruption. La sortie est constituée par quatre relais de petite puissance (1 A max).
Le nombre de sorties peut être étendu à 8 en utilisant une carte optionnelle : les quatre relais présents sur la carte de la clé DTMF plus les quatre relais de la carte d'extension, tous gérés par les huit lignes de sortie du microcontrôleur à travers le driver U4 (ULN2803).
Les broches du microcontrôleur utilisées pour piloter les relais CH1 à CH8 sont respectivement 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8 et 9. L'intégré ULN2803 a pour but de simplifier aussi bien le circuit que le montage. Il dispose de huit drivers de puissance pour relais et de huit diodes de protection. Ce circuit permet de remplacer le classique driver à transistor qui aurait nécessité l'emploi de huit transistors, d'autant de diodes et de 16 résistances. Les LED DL1 à DL8 sont elles aussi pilotées par U4 et permettent de visualiser les relais activés.
La description hardware étant terminée, il ne nous reste plus qu'à passer à la description software du programme contenu dans U3. Pour cela, examinons les organigrammes de la figure 2.

Le Software
Pour mieux comprendre le fonctionnement du télécontrôle, nous avons représenté le software (MF51) à l'aide de trois différents organigrammes. Le premier (figure 2a) est le programme principal, le second (figure 2b) la routine de programmation et le troisième (figure 2c), relatif aux commandes, indique les opérations que l'on peut effectuer sur la carte une fois le code d'accès activé.

Le programme principal
Mais procédons par ordre et analysons tout d'abord le programme principal. A la mise sous tension de la carte, le microcontrôleur initialise toutes les entrées/sorties en mettant en entrée les broches prévues pour recevoir des données et en sortie les broches prévues pour envoyer des données.
Rappelons-nous que le démarrage du programme s'effectue du microcontrôleur ST6265 à chaque mise sous tension (fonction de power-on) et que si ce démarrage venait à échouer, le microcontrôleur retenterait automatiquement une initialisation jusqu'à ce qu'il y parvienne. En conclusion, il est impossible que le microcontrôleur se bloque durant la mise sous tension.
Après les portes, sont initialisés les autres périphériques internes utilisés, les deux timers, puis la mémoire RAM.
Ensuite, le programme lit, dans la mémoire non volatile EEPROM, les données enregistrées, celle du code d'accès, le nombre de sonneries et l'état des canaux. Si la fonction de « rétablissement » est activée, le programme positionne les relais dans l'état où ils étaient avant la coupure secteur. A ce point, le programme va se diviser en deux parties selon le mode de fonctionnement choisi, téléphone ou radio.
Dans le premier cas, le programme gère le « ring detector » c'est-à-dire attend et compte les sonneries pour comparer avec le nombre de sonneries mémorisé.
Quand le nombre est identique, la carte prend la ligne téléphonique puis attend les cinq tons du code d'accès de la clé avec un intervalle maximum entre deux tons de 20 secondes.
Si le code reçu est identique au code mémorisé, la carte se positionne en réception afin d'exécuter les différentes commandes. Ensuite, on ouvre la ligne puis on reboucle.
Nous pouvons observer que durant tout le programme, dans la phase de détection de sonnerie, celle de décodage de la clé ou celle de commande, un délai (« time out ») est prévu : de cette manière, une éventuelle coupure de ligne téléphonique, dans n'importe quelle partie du programme ne pourra pas bloquer la carte qui, au contraire, se libérera elle-même de la ligne.
Si la clé DTMF est utilisée en fonctionnement radio, le microcontrôleur suit un programme similaire au premier à l'exception du contrôle de la sonnerie et de la ligne téléphonique.

Routine de gestion des commandes
Le deuxième organigramme illustre la routine de gestion des commandes. A chaque note disponible sur le clavier téléphonique ou sur l'appareil radio, nous y avons associé une fonction en cherchant à rendre notre télécontrôle le plus convivial possible.
Les tons DTMF utilisés sont les touches de 0 à 8, * (étoile) et # (dièse).
Le programme interprète ces sons et exécute la fonction associée : l'étoile ouvre tous les relais, le dièse provoque la sortie de la subroutine et éventuellement le raccroché et les sons de 0 à 8 actionnent respectivement les relais CH1 à CH8.
Le fonctionnement des relais peut être par impulsion ou on/off en fonction de la position de S1.
A chaque fois qu'un relais change d'état, une note de réponse est générée (continue si le relais est fermé ou modulée si le relais est ouvert). En envoyant un 0 suivi d'un numéro de 1 à 8, on active la fonction « d'interrogation » de la carte : le programme lit l'état du relais « interrogé » et répond par une note en respectant le standard énoncé ci-dessus (continue = relais fermé, modulé = relais ouvert).
Dans ce mode, nous pouvons connaître l'état d'un canal sans le modifier. Si l'on envoie le ton 0 suivi du ton # on active la fonction de programmation à distance.

Programmation à distance
Pour cette description, nous utiliserons le troisième organigramme. Le software envoie tout d'abord une note pour informer que nous sommes en mode programmation : à ce moment, la carte attend une séquence de sept tons qui sera mémorisée dans l'EEPROM.
A la fin, elle envoie une note de fin de programmation et désactive le télécontrôle raccrochant éventuellement la ligne téléphonique.
Les sept tons reçus et mémorisés dans l'EEPROM ont une signification bien précise : le premier ton représente le nombre de sonneries nécessaire pour que la carte se connecte à la ligne, les cinq suivants représentent le nouveau code d'accès et le dernier active ou désactive la protection. Si ce dernier est à « 1 », le software désactive la fonction programmation à distance rendant ainsi impossible la modification à distance, du code d'accès par un utilisateur lointain.
Pour éliminer la protection, il est nécessaire de remettre à zéro, en local, la mémoire EEPROM, procédure que nous décrirons lorsque nous nous préoccuperons de l'installation de la carte.
Si la clé est configurée pour un fonctionnement radio, la procédure de programmation sera légèrement différente : pour la précision, dans ce cas, le soft attend seulement six tons (cinq pour le code et un pour l'éventuelle protection).
Le premier ton correspondant au nombre de sonneries n'est pas utilisé car, dans la version radio, le programme ne gère pas la ligne téléphonique.
Une ultime précision : la note générée au début et à la fin du mode programmation est différente de celles de réponse des relais (continue ou modulée).
En effet, la note continue dure à peu près 3 secondes et a une fréquence de 1 000 Hz, la note modulée est formée de trois impulsions à 1000Hz d'une durée de 0,5 seconde, alors que la note de début et de fin de programmation est formée de huit impulsions à 1 000 Hz d'une durée de 100 ms. La description soft étant terminée, il ne nous reste plus qu'à passer à la réalisation du télécontrôle.

Le montage
Notre nouvelle clé DTMF a été conçue pour pouvoir être réalisée par tous, même par les lecteurs sans grande expérience en ce domaine.
Tous les composants utilisés sont facilement trouvables chez votre fournisseur habituel, à l'exception du microcontrôleur ST6265 qui est fourni programmé (software MF51) par la société COMELEC (voir publicité dans la revue).
Pour la réalisation du circuit imprimé simple face, vous pouvez utiliser la méthode de la photogravure en utilisant la photo du circuit imprimé représentée à l'échelle 1.
Nous pouvons ensuite commencer le montage en insérant d'abord les composants les plus petits, comme les résistances et les diodes, en respectant bien la polarité de ces dernières.
Nous poursuivrons en soudant, dans le bon sens, les supports des circuits intégrés, les condensateurs (en respectant la polarité des chimiques), les transistors, le pont de diode PT1, les quartz, le régulateur 7805 et les diodes LED (respecter la polarité).
Pour finir, nous monterons les relais et les borniers. Les circuits intégrés seront ensuite insérés dans leur support respectif en respectant le sens.
Nous pouvons maintenant procéder au raccordement de la carte.

Raccordements et installation
Avant d'alimenter la carte, nous devons sélectionner le type de fonctionnement en agissant sur le switch S1. Si la clé doit fonctionner en mode radio, positionnons le premier switch sur ON et, dans le cas contraire, sur OFF. Si les relais doivent fonctionner en mode impulsion, c’est-à-dire être activés 1 seconde seulement, positionnons le switch 2 sur OFF et, au contraire, sur ON si les relais doivent mémoriser leurs états. Enfin, si nous voulons activer la fonction « rétablissement », plaçons sur ON le switch 3 sinon, laissons-le sur OFF.
Raccordons maintenant la ligne téléphonique au bornier « TEL » de la clé ou la sortie HP du poste de radio au bornier « IN BF ». Si nous voulons que l'appareil de radio envoie le signal de réponse, nous devons connecter la sortie « OUT BF » de la carte à l'entrée microcontrôleur ainsi que la commande PTT. A ce point, nous pouvons alimenter la clé avec une tension continue de 12 volts entre la borne « + 12 » et la « masse ». Si tout est correct, la LED LD9 doit s'éclairer.
Attendons à peu près 10 secondes et appuyons un instant sur le poussoir S1. Immédiatement, LD10 doit s'éclairer pendant quelques secondes.
L'initialisation de la carte se termine ainsi : à ce moment dans l'EEPROM du microcontrôleur un code d'accès à cinq chiffres composé de cinq zéros est mémorisé (00000) et le nombre de sonneries est fixé par défaut à trois.
Notre clé DTMF est maintenant prête à être utilisée. Rappelons-nous seulement que le switch S1 ne doit plus être modifié, à moins de reprendre la phase d'initialisation décrite ci-dessus. Pour raccorder la carte, il est nécessaire, initialement, de positionner les ajustables R9 et R19 à micourse.
Pour vérifier le fonctionnement de la carte en mode téléphone, il est nécessaire de raccorder préalablement l'entrée « TEL » au conjoncteur téléphonique. Il faut ensuite appeler la carte d'une autre ligne téléphonique ! A la troisième sonnerie, la carte doit décrocher la ligne et envoyer une note de réponse. En tapant le code d'accès, soit cinq « 0 », nous devons entendre une seconde note qui confirme le fait que nous soyons bien entrés dans la clé. Si ce n'est pas le cas, cela signifie que le niveau de la ligne est trop bas et que, par conséquent, le 8870 n'arrive pas à décoder les tons. Dans ce cas, il faut agir sur le trimmer R9.
Toutefois, si celui-ci a été réglé à mi-course la carte doit fonctionner du premier coup.
Une fois entré dans la clé, essayons de presser une touche de 1 à 8, par exemple la « 1 ». Si tout fonctionne bien, nous devons entendre dans l'écouteur une note continue. En appuyant une seconde fois sur la même touche, nous devons entendre une note modulée.
Rappelons-nous le fait (uniquement si la clé a été configurée pour un fonctionnement des relais en mode bi-stable) que la note continue indique que le relais s'est fermé alors que la note modulée est générée lorsque le relais s'ouvre.
Si la clé a été configurée en mode impulsion, la note générée est toujours continue.
Pour reprogrammer le code d'accès nous devons appuyer sur « 0 » puis « # » et la clé répond avec la note de programmation.
A ce moment, nous pouvons envoyer les sept tons requis. Le premier est le nombre de sonneries pour le décroché (de 1 à 9), les cinq suivants composent le code d'accès et le dernier sert à choisir si l'on désire inhiber la reprogrammation à distance (envoi du ton 1) ou non (envoi du ton 0). Les codes envoyés sont mémorisés de façon permanente dans la clé DTMF (les données resteront, même si l'alimentation est coupée) qui envoie de suite une note de fin de programmation avant de libérer la ligne.
La programmation étant terminée, nous pouvons connecter de nombreux dispositifs à contrôler. Rappelons-nous que si le mode de protection est activé, il ne sera plus possible de modifier à distance ni le code d'accès ni le nombre de sonneries et la séquence « 0 » suivie de « # » sera ignorée.
Pour modifier le code d'une clé protégée, il faudra répéter toute l'opération d'initialisation après avoir remis à zéro l'EEPROM au moyen du poussoir S1.
La procédure d'installation et de raccordement est valable, même dans le cas d'une utilisation via radio. Au préalable, il est nécessaire de raccorder la sortie BF du récepteur à l'entrée IN BF de la carte.
Rappelons qu'en position radio, la carte n'a besoin que de six tons de programmation : les cinq chiffres du code et le ton de protection. La clé dispose aussi de l'information « coupure d'alimentation ». En fait, après avoir tapé le code d'accès, la note de confirmation est continue si aucune coupure n'a eu lieu, et elle est modulée si une coupure, même brève, est survenue. Evidemment, lorsque l'on rentre pour la première fois dans la clé, la note générée est toujours modulée.

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