Une évolution majeure pour la clef DTMF à 4 ou 8 canaux

En utilisant un microcontrôleur plus puissant, tout en restant compatible broche à broche avec le précédent, nous avons ajouté de nouvelles possibilités, étendant encore davantage le champ d’applications de notre clef DTMF à 4 ou 8 canaux avec l’extension présentée dans l'article : "Une clef DTMF 4 ou 8 canaux". Parmi les nouvelles fonctions, signalons la possibilité d’interroger l’appareil sur l’état de ses sorties.





Les clefs DTMF permettent de commander facilement à distance (par radio, téléphone ou fil) l’activation d’un ou plusieurs appareils électriques ou électroniques. C’est la raison pour laquelle de tels circuits sont les plus demandés, que ce soit dans le domaine des loisirs ou dans le domaine professionnel.

Dans ce même numéro vous trouverez, d’ailleurs, un article proposant de construire une clef DTMF monocanal.

Parmi les dispositifs à plusieurs sorties, en revanche, le dernier en date que nous vous avons proposé, a été publié dans l'article : "Une clef DTMF 4 ou 8 canaux", pour la platine principale et pour la platine d’extension à 8 canaux.

Beaucoup de lecteurs se souviendront qu’il s’agissait d’une clef en mesure de fonctionner par radio ou par ligne téléphonique.

Le circuit utilisait un microcontrôleur PIC16F84-MF354 dont le “firmware” (programme résidant en ROM) gérait toutes les fonctions. Ce programme occupait toute la mémoire disponible et cela nous avait empêché d’installer certaines fonctions… réclamées ensuite par de nombreux lecteurs ! En particulier, la possibilité de faire fonctionner le relais soit en mode monostable, soit en mode bistable ainsi que la possibilité d’interroger à distance l’état des relais. Eh bien, si vous faites partie de ces lecteurs, nous allons pouvoir aujourd’hui vous satisfaire sur ces deux plans.

En effet, un nouveau microcontrôleur, compatible broche à broche avec le précédent, est désormais disponible : le PIC16F628. Il a une mémoire de 2 ko et nous avons donc pu élaborer une nouvelle version de programme incluant les fonctions que vous souhaitiez pouvoir utiliser. De plus, nous avons profité de l’occasion pour modifier aussi quelques fonctions afin de rendre l’utilisation du circuit encore plus simple et intuitive. Ceux d’entre vous qui disposent déjà de la clef DTMF à 4 ou 8 canaux de la première version (mars 2001) n’auront rien d’autre à faire que de substituer à l’ancien microcontrôleur PIC16F84-MF354 le nouveau microcontrôleur PIC16F628-MF354R1, déjà programmé en usine.

Pour plus de détails sur la clef et pour les indications de montage, nous vous renvoyons a l'article : "Une clef DTMF 4 ou 8 canaux".

Dans le présent article, nous allons plutôt nous consacrer à la description des procédures et des options prévues par le nouveau logiciel.

Néanmoins, le numéro 22 n’étant plus disponible qu’en compilation, nous vous redonnons, à toutes fins utiles, le schéma électrique en réduction ainsi que les schémas d’implantation, les dessins des circuits imprimés et listes des composants.



L’initialisation

Avant de pouvoir être utilisée, la platine doit être initialisée. Pour cela, il est nécessaire de maintenir appuyé le poussoir P1 et de mettre l’appareil sous tension. Après quelques secondes, le relais de PTT (et la LED correspondante) effectuera une série de commutations rapides, signalant ainsi que la platine est prête à fonctionner. Nous pouvons alors relâcher le poussoir P1 et opérer normalement.

Cette procédure peut être répétée à n’importe quel moment et permet de restaurer tous les paramètres “par défaut”, c’est-à-dire :

Mot de passe : 12345 ;

Nombre de sonneries avant réponse : 3 ;

Remise à zéro relais à la mise sous tension : non activée ;

Mode de fonctionnement relais : bistable.

Nous pouvons alors intervenir sur le micro-interrupteur DS1. Si la platine doit travailler sur une ligne téléphonique, le micro-interrupteur doit être fermé. Dans le cas contraire, liaison par radio avec un RTX ou par fil, le micro-interrupteur doit rester ouvert.

Quand le mode de fonctionnement est défini, la platine attend le mot de passe à cinq chiffres. Celui-ci est reconnu s’il est correct et s’il est tapé en moins de dix secondes. Nous avons introduit ce délai de dix secondes afin de garantir un haut degré de sécurité et d’éviter les problèmes dus à une erreur de frappe. En effet, les dix secondes écoulées, la clef retourne à l’état initial d’attente du mot de passe.

Ce délai a été étendu à toutes les fonctions de la clef. Dans tous les cas, ce délai est remis à zéro si on presse n’importe quelle touche, ce qui signifie qu’en utilisation normale, dix secondes doivent s’écouler entre une frappe et la suivante avant que la clef ne retourne automatiquement en condition initiale d’attente du mot de passe. Le retour à la condition initiale à cause du dépassement du délai est signalé par deux tons.

Précisons qu’en mode liaison par radio, la production de tons de signalisation est toujours accompagnée de l’activation du relais de PTT afin d’offrir à l’usager distant la possibilité d’entendre les tons. Le relais reste activé pendant une durée légèrement supérieure à la durée des tons.

Mais revenons à la frappe du mot de passe. Si celui-ci est reconnu, la clef émet un ton de confirmation.

Quand nous sommes entrés dans le système, nous pouvons effectuer les diverses opérations.



Figure 1 : Schéma électrique de la clef DTMF (en réduction).



Figure 2a : Schéma d’implantation des composants de la carte principale 4 canaux.



Figure 2b : Photo d’un des prototypes de la carte principale de la clef DTMF à 4 canaux (sans l’extension à 8 canaux).



Figure 2c : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé de la carte principale.



Liste des composants

carte principale

R1 = 1 kΩ

R2 = 150 kΩ

R3 = 4,7 kΩ

R4 = 10 kΩ

R5 = 1 kΩ

R6 = 1 kΩ

R7 = 4,7 kΩ trimmer

R8 = 150 Ω

R9 = 150 kΩ

R10 = 10 kΩ

R11 = 4,7 kΩ

R12 = 150 Ω

R14 = 4,7 kΩ

R15 = 100 Ω

R16 = 390 Ω

R17 = 33 kΩ

R18 = 100 kΩ

R19 = 10 kΩ

R20 = 330 kΩ

R21 = 4,7 kΩ

R22 = 1 kΩ

R23 = 1 kΩ

R24 = 10 kΩ

R25 = 10 kΩ

R26 = 47 kΩ trimmer

R27 = 10 kΩ

R28 = 100 kΩ

R29 = 1 kΩ

R30 = 1 kΩ

R31 = 1 kΩ

R33 = 4,7 kΩ

R36 = 1 kΩ

C1 = 100 nF multicouche

C2 = 10 μF 63 V électrolytique

C3 = 100 μF 16 V électrolytique

C4 = 100 μF 16 V électrolytique

C5 = 220 nF 250 V polarisé

C6 = 220 nF 250 V polarisé

C7 = 220 nF 250 V polarisé

C8 = 100 nF multicouche

C9 = 1 μF 100 V électrolytique

C10 = 100 nF multicouche

C11 = 220 nF 250 V polarisé

C12 = 100 nF multicouche

C13 = 100 nF multicouche

D1 = Diode 1N4007

D2 = Diode 1N4007

D3 = Diode 1N4007

DZ1 = Zener 12 V

DZ2 = Zener 5,1 V

U1 = Régulateur 7805

U2 = Intégré MT8870

U3 = μC PIC16F628-MF354R1

U4 = Intégré PCF8574

FC1 = Optocoupleur 4N25

U5 = Intégré ULN2803

T1 = NPN BC547B

T2 = NPN BC547B

T3 = NPN BC547B

T4 = NPN MPSA42

LD1 = LED verte 5 mm

LD2 = LED jaune 5 mm

LD3 = LED rouge

LD4 = LED rouge

LD9 = LED rouge

LD10 = LED rouge

Q1 = Quartz 4 MHz

Q2 = Quartz 3,58 MHz

PT1 = Pont redresseur 2 A

DS1 = Dip-switch 1 micro-inter

P1 = Poussoir pour ci NO

RL1-RL4 = Relais pour ci 12 V 1RT

RL9 = Relais pour ci 12 V 1 RT



Divers :

4 Borniers 2 pôles

5 Borniers 3 pôles

1 Support 2 x 8 broches

3 Support 2 x 9 broches





Figure 3a : Schéma d’implantation des composants de la carte d’extension à 8 canaux.



Figure 3b : Photo d’un des prototypes de la carte d’extension à 8 canaux.



Figure 3c : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé de la carte d’extension.



Liste des composants

module d’extension

R32 = 1 kΩ

R33 = 1 kΩ

R34 = 1 kΩ

R35 = 1 kΩ

C17 = 470 μF 25 V électrolytique

D5 = Diode 1N4002

LD5 = LED rouge 5 mm

LD6 = LED rouge 5 mm

LD7 = LED rouge 5 mm

LD8 = LED rouge 5 mm

RL5 = Relais pour ci 12 V 1 RT

RL6 = Relais pour ci 12 V 1 RT

RL7 = Relais pour ci 12 V 1 RT

RL8 = Relais pour ci 12 V 1 RT



Divers :

1 Bornier 2 pôles

4 Borniers 3 pôles

2 Entretoises 15 à 25 mm





Figure 4a : Photo d’un des prototypes da la clef DTMF vu de face.



Figure 4b : Le même prototype vu de derrière (si on peut dire !).



L’activation et la désactivation des relais

Si nous pressons une des touches de 1 à 8, nous activons (ou désactivons s’il était actif) le relais correspondant.

Quand un relais devient actif, la clef en donne confirmation en émettant un ton. Dans le cas contraire (retour à l’état de repos), deux tons sont produits.

Si nous pressons la touche 0, tous les relais prennent l’état de repos et la platine émet deux notes.



L’interrogation de l’état des relais

Si nous pressons la touche d’effacement puis une touche de 1 à 8, nous pouvons interroger l’appareil sur l’état du relais de sortie correspondant à la touche tapée, sans qu’il soit modifié. La signalisation est la même : un ton signifie que le relais se trouve à l’état de repos, deux tons, qu’il est activé. Entre la pression de la touche d’effacement et celle de la touche suivante, l’appareil émet un ton de confirmation pour indiquer que la touche d’effacement a bien été pressée. Il est donc nécessaire d’attendre ce ton avant de taper le numéro du relais à interroger.



La procédure de programmation à distance

Si nous pressons la touche * (astérisque), nous entrons dans le programme.

Il est possible de modifier à volonté n’importe quel paramètre “par défaut” décrit dans le paragraphe “L’initialisation”.

Pour cela, il est nécessaire de presser la touche astérisque puis de taper un chiffre définissant quel paramètre on souhaite modifier. Dans ce cas aussi, après la pression de la touche astérisque, l’appareil émet un ton de confirmation et demeure en attente d’une pression sur une touche définissant quelle fonction on veut reprogrammer.

Après la pression de la touche de sélection (de 1 à 4), là encore, une note de signalisation est émise. Quatre possibilités existent :

Ton 1 : Permet de paramétrer un nouveau mot de passe de cinq chiffres.

Comme cette opération est assez délicate, la platine émet un ton de confirmation après la pression de chaque touche.

Quand les cinq nouveaux chiffres sont entrés, la platine émet deux tons pour signaler que tout s’est bien passé.

Si les tons émis sont au nombre de cinq, cela signifie que la programmation ne s’est pas passée correctement ou que le délai a été dépassé.

Ton 2 : Permet de paramétrer le nombre de sonneries avant réponse quand l’appareil travaille en mode téléphonique.

Il faut simplement presser une seule touche de 1 à 9 et attendre la réponse de la platine, toujours de la même manière : deux tons c’est bon, cinq tons cela n’a pas marché.

Ton 3 : Permet d’habiliter ou non la remise à zéro de l’état des relais après une éventuelle coupure d’alimentation.

Il faut taper 1 ou 0 pour indiquer si l’on veut que cette fonction soit habilitée.

Avec 1, la remise à zéro sera habilitée, avec 0 tous les relais seront laissés au repos. La confirmation de la programmation est signalée de la même manière par des notes.

Ton 4 : Permet de choisir le mode monostable pour les relais. Le ton 1 habilite cette fonction tandis que le 0 la déshabilite. Là encore, 2 notes confirment la programmation, cinq notes signalent que cela s’est mal passé. Si cette fonction est habilitée quand un ou plusieurs relais sont activés, l’envoi de la commande sur ce relais provoque sa désactivation pour toute la période pendant laquelle la note est émise. Ensuite, le relais est de nouveau excité.

Pour résumer, chaque relais agira de manière autonome en fonction de l’état dans lequel il se trouvait au moment de l’activation de la fonction monostable.

Chaque relais collera pendant la période où sera maintenue appuyée la touche et, de toute façon, pendant une durée d’au moins une seconde.

Dans ce cas aussi, la touche 0 remet à zéro de façon permanente l’état de tous les relais.

Voyons enfin la dernière possibilité offerte par cette nouvelle version du programme.



L’exclusion du mot de passe

Avec le mode de programmation vu ci-dessus, il existe une possibilité d’exclure le mot de passe.

Cette option peut être utile quand la clef est utilisée via fil ou pour effectuer certaines opérations particulières.

Pour obtenir l’élimination du mot de passe, au moment de la programmation de celui-ci (voir procédure plus haut), il est nécessaire de taper 00000 puis d’éteindre et rallumer l’appareil.

Ainsi, on pourra entrer dans les diverses fonctionnalités de l’appareil sans avoir à taper aucun code d’entrée.

Si, à partir de cette condition, on entre dans la programmation du mot de passe et si on insère cinq nouveaux chiffres, là encore, il faudra éteindre et rallumer l’appareil pour que ce paramétrage prenne effet. Précisons, enfin, qu’entre deux changements de mots de passe, différents l’un de l’autre et autres que 00000, il n’est pas nécessaire d’éteindre ni de rallumer l’appareil : le changement de mot de passe dans ce cas est à effet immédiat.

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