Un serrure electronique a transpondeaurs

 

En approchant d’elle un transpondeur préalablement validé, cette serrure électronique, simple mais à haut degré de sécurité, commande un relais, en mode bistable ou à impulsions. Grâce à une EEPROM dédiée, chaque système peut permettre l’accès à 200 personnes différentes pourvu que chacune d’elles soit munie d’un badge en forme de carte ou de porte-clefs, ou d’un autre dispositif compatible.

L’accès à des zones particulières de certains locaux d’un immeuble ou à certains services, peut aujourd’hui être facilement limité par divers moyens. Parmi les systèmes dans lesquels l’électronique règne en maître, on peut choisir, soit une radiocommande codée, soit une clef à contacts (button key), soit un badge magnétique, soit une carte à puce ou bien encore un transpondeur.
Ce dernier, constitue certainement un moyen hautement technologique pour réaliser un contrôle d’accès sûr, discret, et pratiquement inusable. En effet, le système à transpondeur est le seul dont la commande n’ait aucun contact physique avec le récepteur et qui, de plus, soit entièrement passive (elle ne requiert aucune alimentation).
On verra tout de suite l’avantage que l’on peut tirer de cette absence de contact. Dans tous les autres systèmes, le lecteur doit, évidemment, être apparent. Comme ce n’est pas le cas ici, le lecteur de transpondeurs pourra facilement être dissimulé dans une cache pratiquée dans un mur et recouverte par un matériau non ferreux. Voilà votre commande de serrure électrique soustraite à la vindicte des vandales et voleurs de tous poils. Mieux, comme le transpondeur n’est pas alimenté par une pile, plus de décharge intempestive. Donc, plus besoin de serrure à clef. Des portes sans barillet visible de l’extérieur mais parfaitement fermées… le cauchemar des rois du crochet !

Le fonctionnement des systèmes à transpondeurs

En fait, le transpondeur est un microcircuit électronique alimenté par l’intermédiaire d’un petit solénoïde, aux bornes duquel sont placés un redresseur et un condensateur de filtrage.
Le tout peut être logé dans une carte au format ISO7811 (type carte bancaire…), ou encore dans un boîtier en forme de porte-clefs (voir figure 9).
La clef à transpondeur est donc identifiée par le lecteur sans nécessiter d’alimentation car elle prélève le courant dont elle à besoin grâce à un stratagème.
Le circuit qui va lire le code du transpondeur, joue le rôle d’excitateur, dans le sens où il produit un champ électromagnétique (à une fréquence de 125 kHz), d’une intensité relativement faible, mais suffisante pour déterminer, aux bornes de la bobine interne du transpondeur, une différence de potentiel de quelques volts.
Cette tension alternative est redressée puis filtrée, afin d’obtenir une tension continue destinée à alimenter le microcircuit contenu dans le dispositif (carte ou porte-clefs).
En conséquence, la logique produit, en mode sériel, des impulsions composant le code, qui font passer en conduction un transistor FET, auquel est confié le rôle de charger la bobine autant de fois que le code envoyé comporte de niveaux hauts.
Le solénoïde rayonnant du lecteur et celui logé à l’intérieur du transpondeur sont pratiquement comparables au primaire et au secondaire d’un transformateur.
Par le système très connu des inductions mutuelles, la charge produite par la commutation du transistor FET est interprétée comme des variations de courant sur le lecteur.
Un système d’amplification et de mise en forme reconstitue les impulsions, qu’un microcontrôleur peut lire et interpréter facilement.
Après cette synthèse du fonctionnement des systèmes à transpondeur nous allons passer à la description de notre application.

L’étude du schéma

Pour fixer les idées, on peut considérer que le transpondeur (carte ou porteclefs) peut être considéré comme une simple clef et que le circuit de lecture (notre montage) est équivalent au mécanisme d’une serrure dont la commande du pêne serait un relais.
Ce dernier peut fonctionner en mode bistable ou à impulsions, en fonction du réglage d’un trimmer (voir R11).
Dans le mode bistable, RL1 change d’état à chaque fois qu’est approché un transpondeur, parmi ceux préalablement validés. Par contre, en mode monostable (à impulsions), le relais colle en présence d’un transpondeur valide et décolle après une temporisation dépendant du réglage du trimmer R11.
Dans chaque cas, la serrure est activée en approchant simplement un transpondeur du solénoïde L1, dans un rayon de 5 à 6 centimètres.
Chaque transpondeur est personnalisé avec un code unique. Ainsi, afin que la carte de base reconnaisse un ou plusieurs transpondeurs, il est nécessaire de procéder à une validation de ces derniers par l’intermédiaire d’une phase de programmation appropriée.
Notre système comporte une EEPROM sérielle de 256 kbits, permettant de mémoriser les codes de 200 transpondeurs.
Cela signifie qu’en équipant un portail automatique avec notre “serrure”, ce sont 100 personnes différentes (à raison de 2 transpondeurs par personne) qui pourront commander son ouverture.
Mais entrons à présent dans le vif du projet. En observant le schéma synoptique on peut se rendre compte qu’il peut être décomposé en 5 blocs (voir figure 1).

1 Lecteur-décodeur de transpondeurs
2 Logique de traitement à microcontrôleur
3 Mémoire
4 Organe de sortie
5 Alimentation

Voyons comment est constitué le circuit, en partant de la section de lecture (voir figure 2).
Le dispositif principal est le circuit intégré U2270 de la société Temic (U3), un chip spécialisé pour la réalisation de lecteurs de transpondeurs passifs.
Celui-ci, procède à la génération d’un champ magnétique à 125 kHz (par l’intermédiaire d’un oscillateur interne) et le rayonne dans l’environnement à l’aide de la bobine L1.
Une partie du signal présent entre le condensateur C8 et la bobine L1 permet, au repos, de trouver aux bornes de C11, une tension continue fournie par le redresseur D2, qui laisse passer uniquement les demi-onde positives du signal sinusoïdal qui traverse la bobine.
Si un transpondeur est approché de cette bobine à une distance telle qu’il induise une consommation significative dans le circuit à 125 kHz, la variation de la consommation de L1, due à la commutation de la logique interne du transpondeur, détermine également un changement de l’amplitude de la tension appliquée entre l’anode de D2 et la masse.
De ce fait, nous retrouvons un signal rectangulaire basse fréquence (quelques centaines de hertz) aux bornes de C11.
Ce nouveau signal, dû au transpondeur, est appliqué sur la broche d’entrée (4) à travers du condensateur de liaison C9.
Un amplificateur et un étage de mise en forme servent à l’extraction des impulsions et à redresser les fronts montants et les fronts descendants.
Ainsi, le signal qui sort de la broche 2 est prêt pour être lu par le microcontrôleur U4.
Ce dernier, procède à l’acquisition de chaque lecture, en vérifie le format et le “checksum”.
A ce propos, nous rappelons que les transpondeurs que nous utilisons envoient, sous forme de variation de champs, un maximum de 64 impulsions.
Les 9 premières sont un code de synchronisme (start), pour indiquer au dispositif de lecture qu’il doit procéder à l’acquisition, les 40 suivantes sont les données réelles (organisées en 5 lignes de 4 colonnes), 10 servent pour la parité de ligne et 4 pour la parité de colonne.
Lorsque la lecture du transpondeur est considérée comme valide, le microcontrôleur vérifie l’état des cavaliers A et B et agit en conséquence.
Si les cavaliers A et B sont tous les deux ouverts, il compare le code extrait du transpondeur, avec ceux (ils peuvent être de 200 au maximum) écrits dans l’EEPROM 24LC256. Puis, s’il trouve que le code reçu correspond à l’un de ceux mémorisés, il commande l’activation de la broche 2 (sortie relais), suivant le mode choisi à l’aide du trimmer R11: monostable ou bistable.
Ceci est le fonctionnement normal.
Si, au lieu de cela, le microcontrôleur trouve le cavalier J1 fermé en position B, il transmet le code reçu dans la mémoire externe U5 pour mémorisation.
Pour cela, il envoie les données concernées, de sa ligne “GP2”, au “Serial-Data” du circuit mémoire U5, cadençant la communication par l’intermédiaire du signal d’horloge produit par sa broche 3 (GP4) reliée directement à la broche 6 (SCL) de la 24LC256.
Si le cavalier J1 est fermé en position A, le microcontrôleur active la routine d’effacement. Une fois le code reçu, il procède à sa comparaison avec ceux écrits dans les différents espaces de la mémoire U5. Dès qu’il trouve le code équivalent, il l’efface.
Si on tente une procédure d’effacement à l’aide d’un transpondeur n’ayant jamais été mémorisé, la procédure est activée mais rien ne se passe.
La portée du capteur, en fait la distance à laquelle il convient d’approcher le transpondeur afin d’être sûr que le lecteur pourra recevoir les données, a volontairement été réduite à 5 ou 6 centimètres. Cela pourrait paraître peu commode, toutefois, dans la pratique, il est facile de faire presque toucher le transpondeur avec la surface de lecture.
Ce comportement est plus proche de nos habitudes.
Certes, l’absence d’une signalisation immédiate (LED ou buzzer) ne permet pas, spécialement en phase de programmation ou d’effacement, la vérification de l’opération effectuée. La simplification est à ce prix. Il faut dire que les transpondeurs ne sont pas enregistrés ou invalidés toutes les 5 minutes. Vous trouverez dans les paragraphes suivants les procédures les plus simples pour ces opérations.
En cours de fonctionnement normal, ce problème ne se pose pas, car le retour de l’information est fourni par l’activation de la charge.

Figure 1 : Schéma synoptique de la serrure électronique à transpondeurs.

Figure 2 : Schéma électrique de la serrure électronique à transpondeurs.

 

igure 3 : Structure interne du microcontrôleur PIC 12C672.

Figure 4 : Brochage du microcontrôleur PIC12C672.

Figure 5 : Brochage de la mémoire 24LC256.

Figure 6 : Schéma d’implantation des composants de la serrure électronique à transpondeurs.

Figure 7: Le prototype de la “serrure” à transpondeur.

Figure 8 : Dessin du circuit imprimé, à l’échelle 1, de la serrure électronique à transpondeurs.

Liste des composants

R1 = 68 kΩ
R2 = 50 kΩ trim. multitours
R3 = 39 kΩ
R4 = 330 Ω
R5 = 220 Ω
R6 = 10 kΩ
R7 = 470 kΩ
R8 = 4,7 kΩ
R9 = 4,7 kΩ
R10 = 4,7 kΩ
R11 = 4,7 kΩ trim. mont. horiz.
R12 = 10 kΩ
R13 = 1,2 kΩ
R14 = 4,7 kΩ
R15 = 2,2 kΩ
C1 = 220 μF 25 V électrolytique
C2 = 47 μF 25 V électrolytique
C3 = 4,7 nF 100 V polyester pas 5 mm
C4 = 47 μF 25 V électrolytique
C5 = 220 μF 16 V électrolytique
C6 = 100 nF multicouche
C7 = 47 μF 25 V électrolytique
C8 = 2,2 nF multicouche
C9 = 1500 pF céramique
C10 = 330 nF 100 V polyester pas 10 mm
C11 = 1500 pF céramique
C12 = 100 nF multicouche
C13 = 100 nF multicouche
D1 = Diode 1N4007
D2 = Diode 1N4148
D3 = Diode 1N4007
T1 = Transistor NPN MPSA13
T2 = Transistor NPN BC547B
U1 = Régulateur 78L05
U2 = Régulateur 7812
U3 = Intégré U2270B
U4 = μcontrôleur PIC12C672-P (MF318)
U5 = Mémoire 24LC256
RL1 = Relais 12 V 1 RT pour ci
L1 = Bobine 200 spires fil CU émail 4/10
J1 = Cavalier (voir texte)

Divers :
1 LED Ø 5 mm
3 Borniers 2 pôles
1 Bornier 3 pôles
3 Picots en bande

1 Circuit imprimé réf. S318

Les lecteurs de transpondeurs…
Qu’est-ce que c’est et comment ça fonctionne ?

Figure 9 : Les deux types les plus courants de transpondeurs.

Pour comprendre le fonctionnement de la serrure électronique proposée dans ces pages, il faut se référer à la théorie des transpondeurs. Ce sont des dispositifs électroniques dits passifs, car ils prélèvent l’énergie nécessaire à leur fonctionnement du champ magnétique dans lequel ils sont immergés, lorsqu’ils sont approchés de la bobine du lecteur.
A l’intérieur d’un transpondeur, il y a un solénoïde, qui, sous l’effet des lignes de force d’un champ électromagnétique variable, produit, à ses extrémités, une différence de potentiel alternatif, laquelle, redressée et filtrée par des diodes et des condensateurs CMS, permet d’obtenir une tension continue qui alimente les circuits logiques internes. Ces circuits génèrent, en mode sériel, les données incluses dans une mémoire.
Mais comment se fait la transmission de ces données ? C’est simple : un FET, piloté par les impulsions produites par la logique interne, ferme et ouvre rapidement les bornes de la bobine (le condensateur de filtrage ne se décharge pas, car la diode de redressement laisse passer le courant uniquement dans le sens de la charge), déterminant une légère variation du flux magnétique. En substance, il se passe la même chose que dans un transformateur électrique dont le secondaire est chargé par un utilisateur : le courant dans le primaire croit en conséquence.
Dans notre système, le primaire est l’enroulement du lecteur, qui génère le champ à 125 kHz. Le secondaire est constitué par le solénoïde interne du transpondeur. A chaque fermeture, la réaction d’induction provoque une légère augmentation de la consommation de courant dans le lecteur.
De ce fait, en interposant une résistance en série avec l’enroulement primaire, il est facile de relever les impulsions et, après les avoir fortement amplifiées et remises en forme, on obtient un signal identique à celui émis par la logique du transpondeur.
Pour compléter l’exposé, il faut dire que les transpondeurs se divisent en deux grandes catégories : ceux utilisés dans notre projet sont des modèles à lecture seule car ils ne peuvent envoyer des données que lorsqu’ils sont interrogés. Par contre, il en existe également des transpondeurs inscriptibles, caractérisés par le fait que l’on peut écrire des informations directement depuis le lecteur.

Figure 10: La gestion de la lecture des codes contenus dans le transpondeur est confiée à un circuit particulier de la société Temic, le U2270B.

Figure 11 : Schéma synoptique interne du Temic U2270B.

Figure 12 : Brochage du U2270B et fonction de chaque broche.

Notre dispositif ne prévoit qu’un seul réglage à effectuer, celui du trimmer R2. Avec ce trimmer, il est possible d’ajuster la fréquence des impulsions présentes sur la bobine de lecture.
Cette fréquence doit être de 125 kHz.
Ce réglage peut être effectué empiriquement, de manière à rendre la portée du système égale à environ 6 centimètres ou bien avec précision, en utilisant un oscilloscope ou un fréquencemètre.
Le trimmer R11, permet, quant à lui, de décider du mode de fonctionnement du relais : en le tournant entièrement à gauche, on obtient un fonctionnement astable, avec un temps d’activation du relais égal à 0,5 seconde; en le tournant vers la droite, ce temps augmente jusqu’à un maximum de 20 secondes. Si le curseur de R11 est placé complètement à droite, on sélectionne le mode de fonctionnement bistable.
J1, en fonction de la position du cavalier, sélectionne la procédure d’auto-apprentissage d’un transpondeur (en position B), l’effacement de la mémoire (position A) ou le fonctionnement normal, J1 ouvert. Si on doit enregistrer un grand nombre de transpondeurs, on peut remplacer J1 par un inverseur miniature à zéro central.

Figure 13: Photo de la partie des trimmers et de J1.

Figure 14: Partie du schéma d’implantation avec R2, J1 et R11.

L’auto-apprentissage des codes

La validation des transpondeurs peut intervenir à tout instant. En effet, le programme principal “tournant” dans le microcontrôleur surveille en permanence l’état des cavaliers A et B.
En fermant le cavalier connecté à la broche 6 de U4 sur B, il suffit d’approcher un transpondeur du lecteur. Il est alors lu et son code est mémorisé dans U5.
Après cela, il faut retirer le cavalier et l’acquisition est terminée.
Pour vérifier qu’elle s’est déroulée convenablement, il suffit d’approcher le transpondeur du solénoïde et de vérifier que le relais est activé, suivant le mode choisi.
Si nous voulons mémoriser le code d’un autre transpondeur, il faut répéter la procédure, fermer de nouveau le cavalier B, approcher le nouveau transpondeur de la bobine L1, l’éloigner et ouvrir B, puis faire la vérification.
Cette opération peut être répétée 200 fois, ceci pour le nombre maximum de transpondeurs validés.

La suppression des codes

Il est également possible de supprimer un code de la mémoire, lorsqu’on souhaite, par exemple, retirer une autorisation d’accès à un détenteur de transpondeur.
Dans ce cas, il faut, dans l’ordre, fermer le cavalier A, approcher le transpondeur près de la bobine L1, puis éloigner le transpondeur et ouvrir le cavalier A.
Pour contrôler que l’effacement a été mené à bon terme, il suffit d’approcher à nouveau le transpondeur et de constater que le relais ne sera pas activé, quel que soit le mode.
Le fonctionnement normal, celui de lecteur pour serrure électrique, s’obtient évidemment avec le cavalier en position ouvert.
Si, à présent, vous regardez bien la partie relative au cavalier, vous pouvez constater qu’il ne s’agit pas d’une logique binaire ou à trois états, mais de quelque chose d’assez inhabituel.
En fait, pour le pilotage des lignes I/O du microcontrôleur chargées de commander les trois états de fonctionnement : lecture d’un transpondeur, mémorisation d’un code et effacement d’un code, nous avons eu recours à un stratagème assez original.
En substance, nous avons réalisé un réseau particulier, dont le condensateur C13 est chargé et déchargé selon un rythme défini par la position du cavalier J1. Le programme du microcontrôleur comporte une routine spéciale qui est utilisée pour charger (avec une impulsion au 1 logique sur la broche 6) et décharger (en fermant ce cavalier sur une résistance interne) C13, en vérifiant à chaque fois quel est le temps de décharge.
Naturellement, on ne peut fermer qu’un cavalier à la fois et pour empêcher les erreurs, nous avons choisi un connecteur à trois broches au pas de 2,54 mm, afin de pouvoir insérer un seul cavalier à la fois.
Un “mécanisme” similaire est utilisé par le microcontrôleur pour savoir comment activer le relais de sortie.
Là aussi, pour permettre la sélection entre bistable ou monostable et pour faire varier le temps d’activation du relais RL1, une routine est utilisée.
Elle consiste à contrôler le temps de charge et de décharge d’un condensateur.
Cette fois, il s’agit du condensateur C12, alimenté par le trimmer R11 de la broche 7.
Le “truc” est identique à celui déjà vu plus haut.
En tournant le curseur de R11 entièrement vers la gauche, nous avons de longs intervalles de charge et de décharge. Le PIC12C672 identifie cela comme la demande de fonctionnement monostable (à impulsions) de la broche 2. Cette broche pilote T2 qui commande RL1 pour une activation d’environ une demie seconde.
En tournant le curseur du trimmer vers la droite, on peut allonger la durée d’activation du relais RL1, jusqu’à environ 20 secondes. Par contre, en tournant le curseur du trimmer complètement à droite, la routine concernée détecte un temps de charge et de décharge minimale, identifiant en cela, un fonctionnement bistable.
En approchant un transpondeur valide du solénoïde du lecteur, on peut vérifier, à chaque modification de la position de R11, l’inversion de l’état du relais RL1.
Bien entendu, tous les transpondeurs reconnus, provoquent le même effet.
Ainsi, si on active le relais avec un transpondeur, on peut le désactiver avec un autre, il n’est pas nécessaire que la procédure soit réalisée avec le transpondeur qui a activé le relais.
En ce qui concerne l’alimentation, la carte de base, requiert une tension de 17 à 20 volts courant continu, appliquée entre les points du bornier “VAL” marqués “+” et “–”.
La diode D1, protège le circuit contre une inversion de polarité et, sur sa cathode, nous pouvons prélever le courant qui va directement à deux régulateurs intégrés : U1, un 78L05 (en boîtier TO-92) qui permet de générer les 5 volts parfaitement stabilisés nécessaires au fonctionnement du microcontrôleur U4 et de la mémoire sérielle et U2, un 7812, nécessaire pour fixer à exactement 12 volts, le potentiel qui alimente le bloc de lecture des transpondeurs.
Notez enfin, que le trimmer R2, sert à définir exactement la fréquence de travail de l’oscillateur interne de U3. Cette fréquence devra être réglée, de la façon la plus précise possible, sur 125 kHz au moment de la mise au point.
Nous pouvons examiner les aspects pratiques, en voyant comment construire et utiliser la “serrure” à transpondeurs.
Comme d’habitude, il convient tout d’abord de réaliser ou de se procurer le circuit imprimé, en utilisant le tracé à l’échelle 1/1 reproduit en figure 8.

Figure 15 : Organigramme du programme qui “tourne” dans le microcontrôleur PIC12C672.

Durant la phase d’initialisation des ports, l’état du cavalier J1 est testé, de manière à voir s’il convient de procéder à l’effacement total de la mémoire EEPROM. Dans l’affirmative, la concordance de la deuxième condition est également vérifiée, c’est la fermeture du trimmer R11, vers C12. Si ces deux conditions sont vérifiées, chaque donnée contenue dans l’EEPROM 24LC256 est éliminée.
Dans le cas contraire, on entre dans le programme principal, qui contrôle la condition du cavalier :
- s’il se trouve dans la position A, le drapeau de la procédure d’effacement est mis en place,
- s’il est fermé en position B, c’est le drapeau de la procédure de mémorisation qui est mis en place.
A présent, le système est en attente et donc, à l’arrivée d’une trame de données au format convenable, le programme détaille les données et le checksum, puis :
- les écrits dans un emplacement libre de la mémoire, si précédemment, le drapeau de la mémorisation a été mis en place ou bien,
- cherche une donnée identique dans l’EEPROM, si le drapeau de l’effacement a été mis en place.
Notez que si, ni A, ni B ne sont fermés, lorsqu’un transpondeur est détecté, le programme compare son code, avec ceux présents en mémoire et s’il en trouve un identique, il procède à la commande du relais.
Evidemment, la permanence du niveau logique haut, est dictée par la position du trimmer.

La réalisation pratique

En vous fiant au schéma d’implantation des composants de la figure 6 et à la photo de la figure 7, commencez le montage par les résistances et les diodes (pour ces dernières, veillez à leur orientation). Ensuite, poursuivez avec les supports pour le microcontrôleur et pour l’EEPROM sérielle (2 x 8 broches).
Le U2270 est un intégré CMS. Il est directement soudé sur son emplacement, côté soudures du circuit imprimé. Pour cela, appuyez-le, en l’orientant comme cela est représenté sur le schéma d’implantation de la figure 6 (en pointillés), puis soudez une patte du composant. Ajustez-le sur ses pistes puis soudez une seconde patte, à l’opposé de la première.
Soudez à présent toutes les autres broches, une à la fois, en utilisant un fer de faible puissance à panne fine et bien propre.
Montez ensuite les condensateurs (en veillant à la polarité des électrolytiques) puis les transistors (à positionner comme sur la figure 6). Terminez par le trimmer R11, le multitour vertical R2 et, enfin, le relais.
N’oubliez pas les deux régulateurs de tension. Celui en boîtier TO-92 (78L05), sera positionné avec la partie plate de son corps tournée vers le condensateur électrolytique C1, le 7812 doit, quant à lui, être placé de sorte que la partie métallique de son boîtier soit dirigée vers l’extérieur du circuit imprimé.
Pour faciliter les connexions avec les contacts du relais, le raccordement de la bobine L1, de la LED externe, ainsi que de l’alimentation, il convient de mettre en place des borniers à vis au pas de 5 mm pour circuit imprimé en correspondance des emplacements prévus à cet effet.
J1 est réalisé en mettant en place un petit connecteur à trois picots, au pas de 2,54 mm.
Le cavalier permettant de fermer les points A ou B est identique à ceux que l’on trouve couramment sur les cartesmères des PC et que l’on peut se procurer très facilement auprès des revendeurs de matériel électronique.
N’oubliez pas de souder les deux straps sous C1 et sous U4. Des chutes de queues de résistances feront parfaitement l’affaire.
La dernière opération à effectuer, est celle de la préparation de la bobine L1 pour laquelle il faut vous procure du fil de cuivre émaillé de 0,4 mm. Vous bobinerez 200 spires environ, sur un support (genre bobine de fil de pêche) ayant un diamètre de 2,5 à 3 centimètres et une épaisseur de 5 à 7 millimètres.
L’enroulement terminé, bloquez-le, à l’aide d’une goutte de colle époxy puis raclez le vernis sur les deux extrémités du fil, à l’aide d’une lame de cutter ou de rasoir ou encore à l’aide d’un morceau de papier de verre. Etamez ces extrémités. Placez les deux fils dans le bornier référencé L1, insérez le microcontrôleur PIC12C672 (déjà programmé avec le logiciel adéquat) et l’EEPROM 24LC256, dans leur support respectif.
Le lecteur est prêt à l’emploi et, pour fonctionner, il suffit de l’alimenter avec une tension continue d’environ 18 volts, capable de débiter un courant d’au moins 100 milliampères.
Bien entendu, et comme toujours, un contrôle sévère de chaque composant et de chaque soudure s’impose avant la mise sous tension.

L’utilisation

Pour l’installation “in situ”, il n’y a aucune difficulté particulière. Il faut seulement respecter quelques règles, que nous allons énumérer ci-dessous.
Avant tout, positionnez le circuit imprimé dans un coffret en plastique, éventuellement d’un modèle à fixer au mur, en évitant la proximité de structures métalliques, qui doivent se trouver à une distance d’au moins 20 centimètres.
Placez la bobine, sur un support mince, non métallique (vitre, plastique, bois etc).
En la collant sur l’un de ces côtés à l’aide de mastic silicone, il est ainsi très facile d’approcher les transpondeurs, que ce soit des badges ou des porteclefs (toutefois pas à plus de 6 cm).
Sur le même panneau, vous pouvez installer la LED, qui peut être d’une couleur quelconque, au choix, il faut uniquement faire attention que la cathode (patte courte), soit connectée au point du circuit imprimé qui va au collecteur de T2 et l’anode (patte longue) à la résistance R13.
Quant au câblage, vous pouvez utiliser la totalité des contacts du relais, en vous rappelant toutefois, que ses contacts ne peuvent pas supporter une tension supérieure à 250 volts avec un courant maximal de 1 ampère.
Pour la commande de serrures électriques et de dispositifs qui demandent la fermeture d’un circuit électrique durant un instant, il faut choisir le mode de fonctionnement monostable (curseur du trimmer R11, tourné vers la gauche), par contre, dans le cas contraire, il convient d’utiliser le mode bistable, en tournant le curseur de R11, vers l’extérieur du circuit imprimé (droite).
Rappelez-vous, qu’avec R11, vous pouvez aussi choisir le temps d’activation du relais, en fonctionnement monostable (à impulsions).
Les temps vont d’un minimum de 0,5 seconde à environ 20 secondes (curseur très près de l’extrémité reliée à C12).
Il est évident que pour trouver le temps d’activation adéquat pour votre application, vous devrez faire quelques essais, en approchant un transpondeur valide et en attendant le décollage du relais RL1.
Toutefois, la mise au point ne devrait pas être difficile, car on ne peut aller au-delà de 20 secondes.
Si vous activez le circuit avec un transpondeur valide et que le relais ne se désactive pas au terme de 20 à 25 secondes, cela veut dire que vous êtes déjà entré dans le mode de fonctionnement bistable, pour vous en assurer, approchez de nouveau le transpondeur (badge ou porte-clefs) et vérifiez que le relais RL1 passe bien au repos.
Pour conclure, nous pouvons dire que si vous voulez utiliser l’appareil, pour commander des serrures électriques ou des systèmes d’activation et de désactivation d’alarmes, il faut choisir le mode de fonctionnement monostable (à impulsions) et utiliser seulement les contacts du relais connecté entre le point central (contact C) et le point normalement ouvert (NO).
Pour le contrôle de système demandant un niveau constant, par exemple la présence d’une tension d’alimentation, vous pouvez utiliser le contact NO ou NF, en fonction du besoin et choisir ensuite le mode de fonctionnement bistable.

L’initialisation

Le circuit terminé, avant de procéder à l’auto-apprentissage du premier code, il faut procéder à l’effacement total de la mémoire EEPROM, qui pourrait contenir des données résiduelles pouvant fausser le fonctionnement du système.
Pour cela, procédez comme suit : Fermez le cavalier en position A (position d’effacement), tournez le curseur du trimmer R11 entièrement vers l’extrémité connectée au condensateur C12 (tout à droite, mode bistable), puis mettez la carte sous tension.
Passé 10 secondes, il est pratiquement certain que l’EEPROM a été vidée, même si aucune signalisation nous l’indique.
Vous pouvez couper l’alimentation, enlever le cavalier A et rallumer le système, qui, à présent, est prêt pour un fonctionnement normal.