Quel heureux propriétaire d’un camping-car peut s’absenter l’esprit tranquille en abandonnant son bien à la convoitise des voleurs ?
Certainement pas vous! Pour vous redonner le sommeil et la tranquillité, voici une centrale intelligente de nouvelle conception, pourvue de capteurs à ultrasons de haute technologie. Cette centrale est capable de couvrir deux zones et d’opérer séparément. La gestion est confiée à un microcontrôleur PIC 12C508 programmé pour traiter les signaux d’alarmes, les données du décodeur de commande à distance et l’activation d’une sirène très puissante. Bien entendu, cette alarme peut également être utilisée dans n’importe quel autre gros véhicule ou même dans une maison. Qui peut le plus peut le moins !
Caractéristiques techniques
L’alarme à deux zones pour camping-cars, autos, camions, immeubles, que nous vous proposons dans ces lignes est gérée par un microprocesseur et fonctionne avec des capteurs autonomes à ultrasons. Une commande à distance par radio (télécommande) est prévue pour activer/désactiver l’alarme et une clé physique assure un fonctionnement manuel.
Un bouton est prévu pour l’activation et la désactivation de la seconde zone, utile pour les camping-cars ou autres grands véhicules quand le conducteur se trouve à l’intérieur du poste de conduite (pilotage) ou dans la zone de vie.
Une sirène miniature à haute performance assure l’alerte. Signalisation par éclairement d’une LED d’alarme, restant allumée même après la désactivation de la centrale.
* La première est activée automatiquement avec la télécommande, la seconde s’active et se désactive localement avec SW2.
** Celles du transmetteur sont au-delà de 19 000, si le système utilise le dernier bit à 1 ou à 0 logique en excluant l’état haute impédance.
Dans tous les systèmes d’antivols et d’alarmes existants, il manquait certainement quelque chose de simple et de fonctionnel destiné aux espaces restreints comme les campingcars qu’utilisent de nombreuses familles pour aller se promener ou pour passer de brefs week-ends à la mer ou la montagne. L’antivol proposé dans ces pages comble cette lacune en garantissant des prestations dignes des grandes marques. Il s’agit d’un dispositif de gestion de deux zones permettant de contrôler, de façon indépendante, deux secteurs différents comme par exemple le poste de conduite et la zone de vie, de façon à protéger l’ensemble du véhicule pendant l’absence des propriétaires ou d’assurer la sécurité des personnes qui y dorment la nuit en évitant l’intrusion de voleurs par les portes de l’habitacle. Naturellement, rien n’interdit d’exploiter les possibilités du dispositif pour l’adapter dans les maisons, il suffit alors de lui fournir une alimentation 12 volts, de préférence issue d’une batterie pour les raisons que vous devinez ! A ce propos, on notera qu’il est également possible d’alimenter le circuit en 24 volts, ce qui rend l’antivol adaptable aux cars de tourisme, aux camions et aux véhicules industriels.
Dans ce domaine, notre antivol sera très utile, par exemple, pour des autocars effectuant de longs voyages et dont les chauffeurs s’arrêtent la nuit pour dormir. Ce système à deux zones permet la surveillance des coffres à bagages, si ceux-ci sont à structure rigide, lorsque le chauffeur est à bord ou s’il s’éloigne du véhicule pour une raison quelconque. Ne nous étendons pas davantage sur ces considérations et voyons la partie pratique en analysant le schéma électrique de la figure 1 pour comprendre comment fonctionne notre centrale.
Etude du schéma
Il s’agit d’un circuit peu complexe au vu des possibilités offertes. Il est réalisé autour d’un petit microprocesseur produit par MICROCHIP. Il s’agit du PIC 12C508 avec une architecture de 8 bits qui incorpore une mémoire de programme de type PROM ou EPROM (version ajourée en céramique). Sur cette carte vous trouverez un bornier principal (six lignes d’E/S (entrées/sorties) et évidemment deux bornes d’alimentation) et deux borniers supplémentaires (4 plots par bornier) pour les capteurs.
Le réseau de réinitialisation à la mise sous tension (Power-on Reset) étant interne, il n’est donc pas utile de câbler un réseau R/C (résistance/condensateur) externe. Dans notre application, le micro travaille en employant toutes les lignes disponibles. Après l’initialisation (mise sous tension), les entrées/sorties sont configurées comme suit : La broche 2 fonctionne en entrée/sortie comme ligne bidirectionnelle utilisée pour commander l’allumage de la LED LD1. Elle vérifie périodiquement l’état du bouton SW2 utilisé pour réinitialiser les témoins lumineux relatifs à l’alarme en entrée/zone.
La broche 3 est une sortie, comme la 5 et la 6, alors que la 4 et la 7 sont toutes deux des entrées. Notez que, dès la mise sous tension du circuit, le PIC remet au zéro logique la broche 2 pendant dix secondes, allumant en fixe la LED pendant cette même durée. Pour comprendre le fonctionnement de la centrale, analysons le schéma électrique en décomposant en blocs les divers éléments. Nous voyons :
- Un récepteur pour la télécommande réalisée avec l’hybride et avec U3.
- L’unité de contrôle et de gestion réalisée autour du microcontrôleur U4, la section d’activation/désactivation des entrées d’alarme des 2 zones.
- L’entrée commune de l’alarme et l’alimentation composée d’un régulateur U1 et des éléments qui l’accompagnent.
Partons de ce dernier en précisant que la tension principale doit être appliquée aux bornes + et –V du bornier 8 plots.
En fonction de la tension appliquée en entrée, 12 ou 24 volts, l’interrupteur SW1 doit être respectivement fermé ou ouvert. En 24 V, vous devez ouvrir SW1, ce qui permettra à la résistance R1 d’absorber la différence de potentiel et de limiter le courant. Sélectionnez correctement SW1 avant la mise sous tension de manière à ne jamais avoir plus de 12 V aux bornes de la sirène.
Le régulateur intégré U1 (le classique 7805) permet d’obtenir 5 volts bien stabilisés pour toute la partie logique, le microprocesseur PIC 12C508, l’hybride U2 ainsi que le décodeur U3.
Quant à la télécommande, il s’agit de l’élément qui permet d’activer ou de désactiver à distance la centrale, uniquement sur la première zone (SENSOR 1). La seconde zone, nous le verrons, se commande localement, grâce à SW2.
Le mini transmetteur ainsi que le récepteur 433 MHz forment une télécommande monocanal. La première pression sur l’émetteur active le système, la seconde pression le désactive, la troisième le réactive, etc.
Le signal émis par la télécommande arrive sur l’antenne (broche 3 de U2) du récepteur hybride BC-NBK fabriqué par la société AUREL. Ce récepteur AM, calé sur 433,92 MHz, va démoduler le signal pour restituer, en sortie (broche 14), le code digitalisé sous forme d’impulsions TTL (0/5 V).
Les données disponibles sur la broche 14 partent directement sur la 9 du décodeur U3. Celui-ci, un MC145028 de MOTOROLA, va déchiffrer le signal codé par le MC155026 incorporé dans la télécommande TX1C-SAW-433.
Pour fonctionner correctement, les 8 premiers commutateurs 3 états de DS1 doivent être positionnés identiquement à ceux du transmetteur, sinon la commande ne fonctionne pas.
Quand on transmet le signal en appuyant sur le bouton, le décodeur U3 le vérifie et en analyse le code. Si on le fait coïncider avec celui des broches 1, 2, 3, 4, 5, 15, 14, 13 et 12, (respectivement les bits 1 à 9) le code active la sortie en maintenant la broche 11 à un niveau haut pendant toute la durée de la transmission. Avec la diode D2 (qui avec la diode D1 forme une porte logique OR), l’état 1 est donc appliqué à l’entrée d’activation (broche 4) du microprocesseur U4 qui constitue l’unité de contrôle de la centrale.
D1 et D2 récupèrent le signal, que l’entrée se fasse par la télécommande ou par l’entrée l’auxiliaire ON AUX (contact auxiliaire). Cette dernière peut être connectée à un interrupteur caché ou à une clef, pour allumer manuellement l’antivol.
Le système prévoit un temps d’inactivité d’environ 30 secondes avant qu’il ne puisse détecter une alarme afin de permettre à l’utilisateur de s’éloigner du véhicule.
Pour la désactiver, il faut absolument utiliser une télécommande qui est le seul moyen d’éviter que la sirène ne se déclenche lorsque l’on entre dans le camping-car. Rappelez-vous que le PIC reçoit les nivaux 0/1 logique sur la broche 4 et ainsi active ou désactive l’antivol de façon alternative. La première impulsion active, la seconde désactive, et ainsi de suite. En standby, c’est-à-dire quand le système est désactivé, les entrées d’alarme sont inactives parce que les transistors T1 et T2, qui servent à alimenter les capteurs à ultrason, sont inactifs (les broches 5 et 6 sont au 0 logique). Dans ce cas, les capteurs se retrouvent déconnectés du reste du circuit et, de ce fait, on a une consommation qui s’élève à peine à 8 mA. Quand on allume la centrale à l’aide de la télécommande ou de l’entrée ON AUX, la première zone (capteur SENSOR 1) est immédiatement activée. Le microprocesseur maintient à un niveau haut sa broche 6, ce qui sature T1 et ferme le circuit d’alimentation du capteur à ultrasons. Notez la présence des diodes zener DZ1 et DZ2 qui servent à limiter à 12 V la tension appliquée aux capteurs.
En premier, seule la zone 1 est activée et le PIC ne prendra en considération les impulsions d’alarme que 30 secondes après. Faites attention à ce que ce retard ne soit pas modifié, car l’alarme pourrait se déclencher de suite, grâce aux capteurs intelligents.
Les deux éléments choisis dans cette réalisation sont les US EYE-A8 RILUS de AUREL, en version trois fils (le quatrième ne sert pas). Ils travaillent à une fréquence de 40 kHz. Chaque RILUS intègre à la fois transmetteur et récepteur et peut couvrir une zone d’au moins 3 mètres sur un arc de 70° omnidirectionnel. Ce véritable capteur, à effet Doppler, est géré par un microprocesseur qui calibre automatiquement la sensibilité selon le milieu à contrôler.
30 secondes de stand-by, à partir de sa mise sous tension, lui sont nécessaires avant d’être opérationnel.
Chaque capteur RILUS est pourvu de trois fils connectés à la centrale : deux sont pour l’alimentation positive et négative (protégés contre l’inversion de polarité) alors que le troisième est pour la sortie d’alarme, le point A de la centrale. Celui-ci est normalement au 1 logique +12 volts (le potentiel du contact +) et revient à 0 en alarme. La broche 7 du micro U4 reçoit les impulsions d’alarme indépendamment de la zone qui les a produites et elle le fait par l’intermédiaire de T3 qui sert de « point de centralisation des données » et d’interprétation.
Les résistances R13 et R14 récupèrent les informations provenant des points « A » pour commander le transistor T3 (c’est un PNP). Quand il y a l’alarme, chaque 0 logique sature le transistor T3 qui porte à 5 V la broche 7 de U4 par l’intermédiaire de DZ1. Cette adaptation de tension est nécessaire car le microprocesseur fonctionne en 5 volts et une tension supérieure l’endommagerait.
En pratique, la diode zener DZ1 limite la tension à 5,1 volts à partir du moment où elle est alimentée par le collecteur de T3. La résistance R15 limite l’intensité en introduisant la chute de tension nécessaire.
En recevant une ou plusieurs impulsions d’alarme, le PIC 12C508 lance la routine de signalisation. La routine met à l’état logique haut la broche 3 de U4, en mettant en conduction le mosfet T4, dont le drain alimente la mini sirène en la faisant sonner pendant 30 secondes. En même temps, elle se met en stand-by et remet à 0 la broche 3, sauf si elle ne relève pas d’autres alarmes, sinon elle effectue un énième cycle de même durée. En plus elle allume la LED LD1, en générant un signal rectangulaire sur la broche 2.
On notera que la sirène est également utilisée pour produire les indications sonores d’activation et de désactivation de la centrale. Elle sonne une première fois brièvement (environ 1 seconde) à l’activation et trois fois 1 seconde à la désactivation.
Quant à la LED, on notera qu’elle est utilisée quand la broche 2 est à zéro, mais aussi pour lire l’état du bouton SW2, qui a lui-même une double fonction.
Une fois pressé, après l’activation du circuit et avant le relèvement d’une alarme, il active la seconde zone (la première zone est activée en même temps que la centrale).
Alors qu’après l’arrivée d’une ou de plusieurs impulsions du côté des capteurs à ultrasons RILUS, le bouton sert à réinitialiser la mémoire d’alarme, ou à éteindre la diode lumineuse qui s’allume en appuyant sur le bouton de suite après la désactivation du système à la suite d’une alarme. En pratique, la LD1 s’allume si l’antivol est désactivé après avoir relevé un signal par les capteurs.
Elle sert à informer le propriétaire du véhicule que l’alarme s’est déclenché au moins une fois.
En clair, si la zone 2 n’a pas été activée manuellement, il est évident que le déclenchement provient de la première zone. Pour réinitialiser le témoin lumineux, il suffit de presser pendant un moment SW2. La LED reste alors allumée jusqu’au relâchement du bouton, la cathode étant alors reliée à la masse.
Notez que dans notre montage, le PIC génère un signal rectangulaire avec lequel, aux niveaux bas, il alimente la diode LD1 qui s’allume, alors qu’il la laisse éteinte aux niveaux hauts. Ceci n’est pas accidentel, mais nécessaire pour lire l’état du bouton SW2. Ce dernier est en fait lu sur la broche 2 qui est à collecteur ouvert. Lorsque SW2 est ouvert, R2 sert de résistance de tirage et ramène un 5 V sur la broche 2 de U4 alors que si l’on presse SW2 la broche 2 se retrouve à la masse.
Dans des conditions de repos, la broche 2 est toujours ouverte, donc si SW2 est relâché, elle se trouve à l’état 1 alors qu’elle est à 0 si celui-ci est pressé. Après une alarme, pour indiquer l’effraction, le microprocesseur ferme cycliquement l’entrée du collecteur ouvert associé à la broche 2, en la mettant à la masse : les périodes de 0 logique interdisent donc la lecture du bouton qui est autorisée, au contraire, quand la sortie est ouverte.
Figure 1 : Schéma électrique de l’alarme pour camping-car.
Figure 2 : Schéma d’implantation des composants de l’alarme pour camping-car.
Figure 3 : Dessin du circuit imprimé de l’alarme pour camping-car à l’échelle 1/1.
Liste des composants
R1 : 47 Ω 2 W
R2 : 1 kΩ
R3 : 47 kΩ
R4 : 220 kΩ
R5 : 22 kΩ
R6 : 2,2 kΩ
R7 : 22 kΩ
R8 : 47 Ω
R9 : 22 kΩ
R10 : 47 Ω
R11 : 10 kΩ
R12 : 22 kΩ
R13 : 10 kΩ
R14 : 10 kΩ
R15 : 470 Ω
C1 : 470 μF 25 V électrolytique
C2 : 470 μF 25 V électrolytique
C3 : 100 nF multicouche
C4 : 100 nF multicouche
C5 : 22 nF multicouche
C6 : 100 nF multicouche
D1 : Diode 1N4148
D2 : Diode 1N4148
D3 : Diode 1N4007
SW1 : Inter 1 contact pour ci
SW2 : Bouton poussoir
T1 : Transistor NPN BC547B
T2 : Transistor NPN BC547B
T3 : Transistor PNP BC557B
T4 : Transistor Mosfet IRF540
DZ1 : Diode zener 5,1 V 1/2 W
DZ2 : Diode zener 12 V 1/2 W
DZ3 : Diode zener 12 V 1/2 W
LD1 : LED rouge 5 mm.
U1 : Régulateur de tension 7805
U2 : Module Aurel BC-NBK
U3 : Circuit intégré MC145028
U4 : Microcontrôleur PIC12C508 avec logiciel MF274
DS1 : Dip switch 9 pôles 3 positions
SENSOR1 : Capteur “Rilus” Aurel
SENSOR2 : Capteur “Rilus” Aurel
ANT : Antenne accordée
Divers :
2 Barrettes sécables 4 broches pour ci, pas de 2,54
1 Support circuit intégré 2 x 4 broches
1 Support circuit intégré 2 x 8 broches
5 Borniers deux emplacements
1 Circuit imprimé réf. S274
Sauf spécification contraire, toutes les résistances sont des 1/4 W à 5 %.
Vue sur le dip switch de programmation.
Vue du prototype terminé.
LES CAPTEURS INTELLIGENTS
Le capteur d’ultrasons “Rilus” de chez Aurel à l’échelle 1,5.
Pour simplifier au maximum la centrale de l’alarme, nous avons opté pour de nouveaux capteurs RILUS, émetteur et récepteur à ultrasons de chez AUREL. Le RILUS est un système autonome, piloté par un CPU, qui intègre un émetteur et un récepteur 40 kHz. Le récepteur calcule, puis mémorise, le temps que met le signal émis pour parcourir l’espace à protéger. Une fois ce temps établi, la moindre violation de cet espace modifiera ce temps et l’alarme sera déclenchée (niveau logique bas sur A).
De par sa conception « intelligente », le RILUS est capable de gérer les variations de températures, les coups de vent et autres phénomènes transitoires, afin d’éviter les déclenchements intempestifs. Une fois alimenté, le capteur a besoin d’environ 30 secondes avant de devenir sensible et opérationnel. Ce délai permettra au propriétaire du véhicule ou du local de sortir de la zone protégée.
Ce capteur couvre un arc de cercle d’environ 70 ° dans chaque direction frontale, sur un rayon de 1 à 3 mètres (il effectue seul son réglage de sensibilité dès la mise sous tension). Il fonctionne avec une tension continue comprise entre 8 et 12 volts et il est protégé contre l’inversion de polarité.
Au repos, il envoie à peu près le potentiel de +V alors qu’en alarme il génère une masse (–). Pour les connexions, il est pourvu d’un câble à quatre fils soudés à un connecteur S.I.L. au pas de 2,54 mm dont nous reportons ci-après les fonctions :
fil marron : négatif de l’alimentation
fil blanc : positif de l’alimentation
fil jaune : anode de la LED interne
fil vert : sortie d’alarme
Dans notre application, nous n’utilisons pas la connexion 3, c’est-à-dire celle qui allume la LED interne, qui s’utilise habituellement dans les installations d’alarme pour signaler que l’antivol est actif.
Organigramme de fonctionnement du logiciel MF274
Figure 4 : Organigramme du logiciel du microcontrôleur PIC 12C508 destiné au contrôle de la mini alarme pour camping-car.
Le logiciel MF274 est contenu dans le microcontrôleur PIC 12C508 livré avec le kit ou disponible séparément (voir le paragraphe « Où trouver les composants »).
Après le Power-on Reset, le micro initialise des entrées-sorties avec l’attribution des lignes destinées aux entrées et celles qui représentent les sorties.
La broche 2 est la seule à fonctionner alternativement en entrée/sortie. Le programme reste aussi en attente du signal du décodeur de la télécommande, ou bien de la transition 0/1 logique à la broche 4 qui peut être engendrée soit par l’arrivée d’un code du mini transmetteur de poche (commande à distance), soit par l’entrée ON AUX. Dans le même temps, il teste la broche 2 afin de vérifier l’éventuelle activation de la touche SW2.
Quand la centrale reçoit le signal HF par la commande à distance ou par ON AUX, la sortie du capteur 1 (broche 6) est activée et, pendant 1 seconde, la sortie 3 passe au 1 logique, faisant sonner la mini sirène. Cette condition signale l’activation du système. L’activation de SW2 est analysée et, si elle inter vient, le microcontrôleur active alors la deuxième zone. La broche 5 de U4 se retrouve alors à l’état haut, ce qui sature T2 et permet au capteur 2 d’être alimenté. Si, au contraire, SW2 n’est pas actionné, le signal de désactivation est attendu sur la broche 4. Autrement, on lit l’état d’entrée d’alarme, sur la broche 7 du PIC 12C508, en attendant un nouvel événement.
Si un des capteurs s’active et maintient sa sortie (A) au 0 logique, T3 se sature et génère une tension de plus de 5 volts (sur la broche 7 de U4) que le programme interprète comme alarme. Il lance alors la routine qui maintient la broche 3 à l’état logique 1 pendant environ 30 secondes. Pendant les 30 secondes durant lesquelles sonne la sirène, le signal de désactivation peut arriver sur la broche 4, soit par la télécommande soit par le ON AUX.
Dans le cas où celui-ci survient, le timer est aussitôt remis à zéro, la condition de l’alarme est annulée et la broche 3 revient au 0 logique. La LED devient clignotante afin de donner des informations à l’utilisateur au sujet de l’anomalie survenue. On coupe l’alimentation des capteurs en remettant à zéro leurs sorties respectives (broches 5 et 6) et tout le reste est en stand-by, de manière à ce que le programme soit réinitialisé. Si, au contraire, il ne rencontre aucune impulsion de désactivation, quand les 30 secondes sont écoulées, la broche 3 se remet au 0 logique arrêtant la sirène. Si le système reçoit un nouveau signal d’alarme, la séquence d’activation de la sirène, pour une nouvelle période de 30 secondes, est lancée.
Il est important d’observer le double fonctionnement du bouton SW2. En se référant à l’organigramme on note que le bouton SW2 sert à activer ou désactiver le capteur de la zone 2 ou bien à éteindre le témoin lumineux LD1 lorsqu’il clignote.
Réalisation pratique
Le circuit imprimé donné à l’échelle 1 en figure 3 pourra être réalisé par votre méthode habituelle ou acquis tout prêt (voir le paragraphe « où trouver les composants »). Le circuit imprimé réalisé, insérez d’abord les résistances et les diodes (attention à la bague indiquant la cathode), ensuite les supports pour les circuits intégrés en ayant pris soin d’orienter l’encochedétrompeur comme le montre le dessin de la figure 2. Installez ensuite le commutateur dip (trois états) DS1, qui doit entrer dans les trous dans le bon sens, puis l’autre dip (simple) c’est-à-dire SW1.
Montez les condensateurs en vérifiant la polarité des électrolytiques et ensuite soudez le régulateur intégré 7805 en veillant à le faire tenir verticalement, sa partie métallique tournée vers l’extérieur du circuit imprimé (voir le dessin de montage). T4, lui, sera inséré avec partie métallique tournée vers R2 et R3.
Le récepteur hybride est posé, en enfonçant ses pattes bien à fond puis soudé en se rappelant qu’il doit avoir sa broche 1 du côté de la résistance R5. Aucun problème de toute façon car il n’entre que dans un sens. Pour connecter les capteurs intelligents à ultrasons, il faut deux morceaux de barrette sécable, de 4 points chacun, au pas de 2,54 mm. Il suffit de les souder, après les avoir insérés dans leurs trous respectifs. Quant aux connexions externes, il est prévu un bornier au pas de 5 mm pour la sirène, la LED de signalisation LD1, le bouton SW2, l’alimentation et les points d’activation ON AUX. Les points ON AUX, peuvent rester ouverts, ou bien, si vous voulez utiliser la fonction d’activation à l’intérieur du véhicule, connectez-les à un bouton ou un interrupteur traditionnel ou à clef.
N’oubliez pas de réaliser et de souder les deux straps que vous pourrez confectionner avec des queues de composants.
Une fois les soudures terminées, on peut passer au câblage. La LED est connectée directement aux bornes de LD1 avec deux morceaux de fil de cuivre isolés, en rappelant que la cathode est la patte le plus courte. A SW2 se connecte un bouton quelconque qui servira ensuite à activer la seconde zone ou pour initialiser la mémoire d’alarmes.
SIR sont les plots d’alimentation de la mini sirène qui fonctionne en 12 V. Respectez bien la polarité de la sirène lorsque vous la raccorderez à son bornier, le + doit être relié au + du bornier et idem pour la masse sinon l’avertisseur acoustique ne pourra pas fonctionner.
A ce point, il ne reste plus qu’à connecter les 2 capteurs (ce qui est prévu dans notre configuration), ou même un seul. Si, par exemple, vous ne voulez contrôler qu’un espace assez petit, vous pouvez monter seulement 1 capteur (SENSOR 1). Le capteur 2 qui contrôle la zone 2 peut être exclu, car en activant la centrale par radio (télécommande) ou localement (ON AUX) on met la zone 1 en fonction, alors que la 2 reste en stand-by. Pour activer cette dernière, il faut appuyer sur SW2.
La connexion avec les capteurs est effectuée grâce aux petits connecteurs femelles dont ils sont dotés. Il s’agit d’une fiche femelle à quatre pôles au pas de 2,54 mm qui se relie facilement au connecteur mâle soudé sur le circuit imprimé. Rappelez-vous qu’il est indispensable de respecter le sens et pour cela vous devez vous fier aux inscriptions de la sérigraphie du circuit imprimé. Le point noté « A » sur le circuit imprimé doit correspondre au fil vert du connecteur femelle du capteur et le « – » au fil marron. De toute manière, les RILUS sont protégés contre l’inversion de polarité et si vous vous trompez, au pire le circuit ne fonctionnera pas mais les capteurs ne se détérioreront pas.
Après avoir inséré sur son support le microcontrôleur programmé, mettez en place un à un les autres intégrés en veillant à ne pas plier leurs broches et en faisant coïncider l’encoche-détrompeur de chacun avec celle de leur support respectif.
Pour l’antenne réceptrice du module hybride, prévoyez un bout de fil électrique de 17 cm de long et d’environ 1 mm de section en cuivre rigide, dont une extrémité sera soudée sur le point ANT ou bien sur la piste de la broche 3 de U2.
La version complète de notre antivol utilise deux capteurs à ultrasons et une télécommande pour l’activation à distance.
La phase de mise en route de l’antivol
Vérifiez que chaque composant soit à sa place, que tout soit connecté correctement puis prenez un transmetteur de poche pour télécommande opérant à 433,92 MHz et codifié à base du Motorola MC145026 (avec plus de 19 600 combinaisons possibles) (le modèle TX1C-SAW-433 est compatible) ouvrez-le et disposez les huit commutateurs dip comme vous le désirez, en vous rappelant que chacun peut assumer trois positions : centrale, + (1 logique) et – (0 logique). Alignez de façon identique les huit premiers commutateurs dip du DS1 sur le circuit de la centrale, en laissant le neuvième en position + : celui-ci doit correspondre au canal 1 de la télécommande, mais si cela ne fonctionne pas essayez de changer le commutateur dip numéro 9 sur – (0) et réessayez pour voir comment fonctionne la commande.
Maintenant, refermez la télécommande et procurez-vous une batterie de 12 volts (d’au moins 1,1 A/h) chargée ou bien une alimentation réseau capable de débiter 12 volts stabilisés pour une intensité d’au moins 1,2 ampère. Vérifiez que SW1 soit fermé (R1 court-circuité) connectez le positif au +V et le fil négatif au –V (masse). Dès à présent le circuit est alimenté, donc maniez-le avec précaution !
A peine les 12 volts appliqués, la LED doit s’allumer pour ensuite s’éteindre au bout de 10 secondes environ après lesquelles le système est prêt à opérer tout en restant au repos et donc insensible à chaque impulsion interne.
Avec le mini transmetteur, envoyez une commande (il suffit d’appuyer sur le bouton) et vérifiez que la sirène émet bien un son bref. Si cela ne se produit pas, contrôlez la position des dips et essayez, comme indiqué plus haut, de déplacer le dip 9 du DS1 de façon à trouver la position correspondante à la télécommande. Une fois le fonctionnement de la commande à distance vérifiée, vous pouvez appuyer une seconde fois sur le bouton du transmetteur pour remettre le système en stand-by. La sirène doit alors émettre trois notes brèves rapprochées. Vous pouvez alors contrôler l’entrée ON AUX pour l’activation locale : unissez et relâchez les points respectifs du bornier et vérifiez que la sirène émette le son habituel (une note) puis répétez l’opération et attendez les trois notes de désactivation.
A ce stade, la commande est en place, nous allons voir la partie concernant l’alarme. Allumez à nouveau la centrale avec la télécommande, après le son bref, essayez de passer les mains devant les capteurs en vérifiant que rien ne se passe au moins pendant 25 à 30 secondes. Ce délai écoulé, le système doit devenir sensible et se mettre à sonner. En relevant une alarme, le RILUS doit produire l’activation de la sirène qui sonne pendant une demi-minute, après quoi, elle s’arrête. Maintenant LD1 s’allume et clignote en ayant en mémoire l’éventuel incident, ce qui permet au propriétaire de voir que le circuit est entré en action.
Observez que la signalisation ne s’éteint pas, même en désactivant la centrale, mais persiste pour éviter qu’en remettant en stand-by, la mémoire des événements ne soit effacée. Pour réinitialiser LD1, il suffit d’appuyer longuement sur SW2. Il ne reste plus qu’à procéder à l’activation de la deuxième zone : quand l’antivol est activé, seule la zone 1 est opérationnelle, donc le SENSOR 1 fonctionne correctement et est allumé, si bien qu’il est utilisable après l’intervalle des 30 secondes. Le SENSOR 2, lui est désactivé. (T2 est inactif).
Pour utiliser les deux zones ensemble, il faut appuyer sur SW2 une fois et pour désactiver la seconde zone on agit de nouveau sur le même bouton.
Ces instructions sont valables dès que l’on commande l’allumage et jusqu’à ce que soit enregistrée une alarme.
Par la suite, le SW2 sert, comme on l’a déjà dit, à initialiser le témoin lumineux (LD1) de mémoire d’alarmes.
L’intérieur de la télécommande. Les inters doivent être réglés de la même façon que sur la centrale.
Pour conclure
Une alarme a toujours un grand nombre d’applications possibles. On ne peut envisager toutes les situations mais vous saurez adapter ce montage simple à vos besoins. Sous un petit volume, vous disposez maintenant d’un système de protection moderne et efficace.
Certainement pas vous! Pour vous redonner le sommeil et la tranquillité, voici une centrale intelligente de nouvelle conception, pourvue de capteurs à ultrasons de haute technologie. Cette centrale est capable de couvrir deux zones et d’opérer séparément. La gestion est confiée à un microcontrôleur PIC 12C508 programmé pour traiter les signaux d’alarmes, les données du décodeur de commande à distance et l’activation d’une sirène très puissante. Bien entendu, cette alarme peut également être utilisée dans n’importe quel autre gros véhicule ou même dans une maison. Qui peut le plus peut le moins !
Caractéristiques techniques
L’alarme à deux zones pour camping-cars, autos, camions, immeubles, que nous vous proposons dans ces lignes est gérée par un microprocesseur et fonctionne avec des capteurs autonomes à ultrasons. Une commande à distance par radio (télécommande) est prévue pour activer/désactiver l’alarme et une clé physique assure un fonctionnement manuel.
Un bouton est prévu pour l’activation et la désactivation de la seconde zone, utile pour les camping-cars ou autres grands véhicules quand le conducteur se trouve à l’intérieur du poste de conduite (pilotage) ou dans la zone de vie.
Une sirène miniature à haute performance assure l’alerte. Signalisation par éclairement d’une LED d’alarme, restant allumée même après la désactivation de la centrale.
Tension d’alimentation ...................... SW1 fermé ......... 12 VccTension d’alimentation ...................... SW1 ouvert ........ 24 VccIntensité absorbée .......................... Standy ............ 8 mAIntensité absorbée .......................... Max ............... 1 ANombre de zones ................................................. 2*Fréquence de travail des capteurs ............................... 40 kHzCouverture des capteurs ......................................... 0,3 à 3 mRetard d’activation après mise sous tension ..................... 30 secondesCombinaisons de la télécommande ................................. 13 122**Portée de la télécommande ....................................... 100 mFréquence de la télécommande .................................... 433,92 MHz
* La première est activée automatiquement avec la télécommande, la seconde s’active et se désactive localement avec SW2.
** Celles du transmetteur sont au-delà de 19 000, si le système utilise le dernier bit à 1 ou à 0 logique en excluant l’état haute impédance.
Dans tous les systèmes d’antivols et d’alarmes existants, il manquait certainement quelque chose de simple et de fonctionnel destiné aux espaces restreints comme les campingcars qu’utilisent de nombreuses familles pour aller se promener ou pour passer de brefs week-ends à la mer ou la montagne. L’antivol proposé dans ces pages comble cette lacune en garantissant des prestations dignes des grandes marques. Il s’agit d’un dispositif de gestion de deux zones permettant de contrôler, de façon indépendante, deux secteurs différents comme par exemple le poste de conduite et la zone de vie, de façon à protéger l’ensemble du véhicule pendant l’absence des propriétaires ou d’assurer la sécurité des personnes qui y dorment la nuit en évitant l’intrusion de voleurs par les portes de l’habitacle. Naturellement, rien n’interdit d’exploiter les possibilités du dispositif pour l’adapter dans les maisons, il suffit alors de lui fournir une alimentation 12 volts, de préférence issue d’une batterie pour les raisons que vous devinez ! A ce propos, on notera qu’il est également possible d’alimenter le circuit en 24 volts, ce qui rend l’antivol adaptable aux cars de tourisme, aux camions et aux véhicules industriels.
Dans ce domaine, notre antivol sera très utile, par exemple, pour des autocars effectuant de longs voyages et dont les chauffeurs s’arrêtent la nuit pour dormir. Ce système à deux zones permet la surveillance des coffres à bagages, si ceux-ci sont à structure rigide, lorsque le chauffeur est à bord ou s’il s’éloigne du véhicule pour une raison quelconque. Ne nous étendons pas davantage sur ces considérations et voyons la partie pratique en analysant le schéma électrique de la figure 1 pour comprendre comment fonctionne notre centrale.
Etude du schéma
Il s’agit d’un circuit peu complexe au vu des possibilités offertes. Il est réalisé autour d’un petit microprocesseur produit par MICROCHIP. Il s’agit du PIC 12C508 avec une architecture de 8 bits qui incorpore une mémoire de programme de type PROM ou EPROM (version ajourée en céramique). Sur cette carte vous trouverez un bornier principal (six lignes d’E/S (entrées/sorties) et évidemment deux bornes d’alimentation) et deux borniers supplémentaires (4 plots par bornier) pour les capteurs.
Le réseau de réinitialisation à la mise sous tension (Power-on Reset) étant interne, il n’est donc pas utile de câbler un réseau R/C (résistance/condensateur) externe. Dans notre application, le micro travaille en employant toutes les lignes disponibles. Après l’initialisation (mise sous tension), les entrées/sorties sont configurées comme suit : La broche 2 fonctionne en entrée/sortie comme ligne bidirectionnelle utilisée pour commander l’allumage de la LED LD1. Elle vérifie périodiquement l’état du bouton SW2 utilisé pour réinitialiser les témoins lumineux relatifs à l’alarme en entrée/zone.
La broche 3 est une sortie, comme la 5 et la 6, alors que la 4 et la 7 sont toutes deux des entrées. Notez que, dès la mise sous tension du circuit, le PIC remet au zéro logique la broche 2 pendant dix secondes, allumant en fixe la LED pendant cette même durée. Pour comprendre le fonctionnement de la centrale, analysons le schéma électrique en décomposant en blocs les divers éléments. Nous voyons :
- Un récepteur pour la télécommande réalisée avec l’hybride et avec U3.
- L’unité de contrôle et de gestion réalisée autour du microcontrôleur U4, la section d’activation/désactivation des entrées d’alarme des 2 zones.
- L’entrée commune de l’alarme et l’alimentation composée d’un régulateur U1 et des éléments qui l’accompagnent.
Partons de ce dernier en précisant que la tension principale doit être appliquée aux bornes + et –V du bornier 8 plots.
En fonction de la tension appliquée en entrée, 12 ou 24 volts, l’interrupteur SW1 doit être respectivement fermé ou ouvert. En 24 V, vous devez ouvrir SW1, ce qui permettra à la résistance R1 d’absorber la différence de potentiel et de limiter le courant. Sélectionnez correctement SW1 avant la mise sous tension de manière à ne jamais avoir plus de 12 V aux bornes de la sirène.
Le régulateur intégré U1 (le classique 7805) permet d’obtenir 5 volts bien stabilisés pour toute la partie logique, le microprocesseur PIC 12C508, l’hybride U2 ainsi que le décodeur U3.
Quant à la télécommande, il s’agit de l’élément qui permet d’activer ou de désactiver à distance la centrale, uniquement sur la première zone (SENSOR 1). La seconde zone, nous le verrons, se commande localement, grâce à SW2.
Le mini transmetteur ainsi que le récepteur 433 MHz forment une télécommande monocanal. La première pression sur l’émetteur active le système, la seconde pression le désactive, la troisième le réactive, etc.
Le signal émis par la télécommande arrive sur l’antenne (broche 3 de U2) du récepteur hybride BC-NBK fabriqué par la société AUREL. Ce récepteur AM, calé sur 433,92 MHz, va démoduler le signal pour restituer, en sortie (broche 14), le code digitalisé sous forme d’impulsions TTL (0/5 V).
Les données disponibles sur la broche 14 partent directement sur la 9 du décodeur U3. Celui-ci, un MC145028 de MOTOROLA, va déchiffrer le signal codé par le MC155026 incorporé dans la télécommande TX1C-SAW-433.
Pour fonctionner correctement, les 8 premiers commutateurs 3 états de DS1 doivent être positionnés identiquement à ceux du transmetteur, sinon la commande ne fonctionne pas.
Quand on transmet le signal en appuyant sur le bouton, le décodeur U3 le vérifie et en analyse le code. Si on le fait coïncider avec celui des broches 1, 2, 3, 4, 5, 15, 14, 13 et 12, (respectivement les bits 1 à 9) le code active la sortie en maintenant la broche 11 à un niveau haut pendant toute la durée de la transmission. Avec la diode D2 (qui avec la diode D1 forme une porte logique OR), l’état 1 est donc appliqué à l’entrée d’activation (broche 4) du microprocesseur U4 qui constitue l’unité de contrôle de la centrale.
D1 et D2 récupèrent le signal, que l’entrée se fasse par la télécommande ou par l’entrée l’auxiliaire ON AUX (contact auxiliaire). Cette dernière peut être connectée à un interrupteur caché ou à une clef, pour allumer manuellement l’antivol.
Le système prévoit un temps d’inactivité d’environ 30 secondes avant qu’il ne puisse détecter une alarme afin de permettre à l’utilisateur de s’éloigner du véhicule.
Pour la désactiver, il faut absolument utiliser une télécommande qui est le seul moyen d’éviter que la sirène ne se déclenche lorsque l’on entre dans le camping-car. Rappelez-vous que le PIC reçoit les nivaux 0/1 logique sur la broche 4 et ainsi active ou désactive l’antivol de façon alternative. La première impulsion active, la seconde désactive, et ainsi de suite. En standby, c’est-à-dire quand le système est désactivé, les entrées d’alarme sont inactives parce que les transistors T1 et T2, qui servent à alimenter les capteurs à ultrason, sont inactifs (les broches 5 et 6 sont au 0 logique). Dans ce cas, les capteurs se retrouvent déconnectés du reste du circuit et, de ce fait, on a une consommation qui s’élève à peine à 8 mA. Quand on allume la centrale à l’aide de la télécommande ou de l’entrée ON AUX, la première zone (capteur SENSOR 1) est immédiatement activée. Le microprocesseur maintient à un niveau haut sa broche 6, ce qui sature T1 et ferme le circuit d’alimentation du capteur à ultrasons. Notez la présence des diodes zener DZ1 et DZ2 qui servent à limiter à 12 V la tension appliquée aux capteurs.
En premier, seule la zone 1 est activée et le PIC ne prendra en considération les impulsions d’alarme que 30 secondes après. Faites attention à ce que ce retard ne soit pas modifié, car l’alarme pourrait se déclencher de suite, grâce aux capteurs intelligents.
Les deux éléments choisis dans cette réalisation sont les US EYE-A8 RILUS de AUREL, en version trois fils (le quatrième ne sert pas). Ils travaillent à une fréquence de 40 kHz. Chaque RILUS intègre à la fois transmetteur et récepteur et peut couvrir une zone d’au moins 3 mètres sur un arc de 70° omnidirectionnel. Ce véritable capteur, à effet Doppler, est géré par un microprocesseur qui calibre automatiquement la sensibilité selon le milieu à contrôler.
30 secondes de stand-by, à partir de sa mise sous tension, lui sont nécessaires avant d’être opérationnel.
Chaque capteur RILUS est pourvu de trois fils connectés à la centrale : deux sont pour l’alimentation positive et négative (protégés contre l’inversion de polarité) alors que le troisième est pour la sortie d’alarme, le point A de la centrale. Celui-ci est normalement au 1 logique +12 volts (le potentiel du contact +) et revient à 0 en alarme. La broche 7 du micro U4 reçoit les impulsions d’alarme indépendamment de la zone qui les a produites et elle le fait par l’intermédiaire de T3 qui sert de « point de centralisation des données » et d’interprétation.
Les résistances R13 et R14 récupèrent les informations provenant des points « A » pour commander le transistor T3 (c’est un PNP). Quand il y a l’alarme, chaque 0 logique sature le transistor T3 qui porte à 5 V la broche 7 de U4 par l’intermédiaire de DZ1. Cette adaptation de tension est nécessaire car le microprocesseur fonctionne en 5 volts et une tension supérieure l’endommagerait.
En pratique, la diode zener DZ1 limite la tension à 5,1 volts à partir du moment où elle est alimentée par le collecteur de T3. La résistance R15 limite l’intensité en introduisant la chute de tension nécessaire.
En recevant une ou plusieurs impulsions d’alarme, le PIC 12C508 lance la routine de signalisation. La routine met à l’état logique haut la broche 3 de U4, en mettant en conduction le mosfet T4, dont le drain alimente la mini sirène en la faisant sonner pendant 30 secondes. En même temps, elle se met en stand-by et remet à 0 la broche 3, sauf si elle ne relève pas d’autres alarmes, sinon elle effectue un énième cycle de même durée. En plus elle allume la LED LD1, en générant un signal rectangulaire sur la broche 2.
On notera que la sirène est également utilisée pour produire les indications sonores d’activation et de désactivation de la centrale. Elle sonne une première fois brièvement (environ 1 seconde) à l’activation et trois fois 1 seconde à la désactivation.
Quant à la LED, on notera qu’elle est utilisée quand la broche 2 est à zéro, mais aussi pour lire l’état du bouton SW2, qui a lui-même une double fonction.
Une fois pressé, après l’activation du circuit et avant le relèvement d’une alarme, il active la seconde zone (la première zone est activée en même temps que la centrale).
Alors qu’après l’arrivée d’une ou de plusieurs impulsions du côté des capteurs à ultrasons RILUS, le bouton sert à réinitialiser la mémoire d’alarme, ou à éteindre la diode lumineuse qui s’allume en appuyant sur le bouton de suite après la désactivation du système à la suite d’une alarme. En pratique, la LD1 s’allume si l’antivol est désactivé après avoir relevé un signal par les capteurs.
Elle sert à informer le propriétaire du véhicule que l’alarme s’est déclenché au moins une fois.
En clair, si la zone 2 n’a pas été activée manuellement, il est évident que le déclenchement provient de la première zone. Pour réinitialiser le témoin lumineux, il suffit de presser pendant un moment SW2. La LED reste alors allumée jusqu’au relâchement du bouton, la cathode étant alors reliée à la masse.
Notez que dans notre montage, le PIC génère un signal rectangulaire avec lequel, aux niveaux bas, il alimente la diode LD1 qui s’allume, alors qu’il la laisse éteinte aux niveaux hauts. Ceci n’est pas accidentel, mais nécessaire pour lire l’état du bouton SW2. Ce dernier est en fait lu sur la broche 2 qui est à collecteur ouvert. Lorsque SW2 est ouvert, R2 sert de résistance de tirage et ramène un 5 V sur la broche 2 de U4 alors que si l’on presse SW2 la broche 2 se retrouve à la masse.
Dans des conditions de repos, la broche 2 est toujours ouverte, donc si SW2 est relâché, elle se trouve à l’état 1 alors qu’elle est à 0 si celui-ci est pressé. Après une alarme, pour indiquer l’effraction, le microprocesseur ferme cycliquement l’entrée du collecteur ouvert associé à la broche 2, en la mettant à la masse : les périodes de 0 logique interdisent donc la lecture du bouton qui est autorisée, au contraire, quand la sortie est ouverte.
Figure 1 : Schéma électrique de l’alarme pour camping-car.
Figure 2 : Schéma d’implantation des composants de l’alarme pour camping-car.
Figure 3 : Dessin du circuit imprimé de l’alarme pour camping-car à l’échelle 1/1.Liste des composants
R1 : 47 Ω 2 W
R2 : 1 kΩ
R3 : 47 kΩ
R4 : 220 kΩ
R5 : 22 kΩ
R6 : 2,2 kΩ
R7 : 22 kΩ
R8 : 47 Ω
R9 : 22 kΩ
R10 : 47 Ω
R11 : 10 kΩ
R12 : 22 kΩ
R13 : 10 kΩ
R14 : 10 kΩ
R15 : 470 Ω
C1 : 470 μF 25 V électrolytique
C2 : 470 μF 25 V électrolytique
C3 : 100 nF multicouche
C4 : 100 nF multicouche
C5 : 22 nF multicouche
C6 : 100 nF multicouche
D1 : Diode 1N4148
D2 : Diode 1N4148
D3 : Diode 1N4007
SW1 : Inter 1 contact pour ci
SW2 : Bouton poussoir
T1 : Transistor NPN BC547B
T2 : Transistor NPN BC547B
T3 : Transistor PNP BC557B
T4 : Transistor Mosfet IRF540
DZ1 : Diode zener 5,1 V 1/2 W
DZ2 : Diode zener 12 V 1/2 W
DZ3 : Diode zener 12 V 1/2 W
LD1 : LED rouge 5 mm.
U1 : Régulateur de tension 7805
U2 : Module Aurel BC-NBK
U3 : Circuit intégré MC145028
U4 : Microcontrôleur PIC12C508 avec logiciel MF274
DS1 : Dip switch 9 pôles 3 positions
SENSOR1 : Capteur “Rilus” Aurel
SENSOR2 : Capteur “Rilus” Aurel
ANT : Antenne accordée
Divers :
2 Barrettes sécables 4 broches pour ci, pas de 2,54
1 Support circuit intégré 2 x 4 broches
1 Support circuit intégré 2 x 8 broches
5 Borniers deux emplacements
1 Circuit imprimé réf. S274
Sauf spécification contraire, toutes les résistances sont des 1/4 W à 5 %.
Vue sur le dip switch de programmation.
Vue du prototype terminé.
LES CAPTEURS INTELLIGENTS
Le capteur d’ultrasons “Rilus” de chez Aurel à l’échelle 1,5.Pour simplifier au maximum la centrale de l’alarme, nous avons opté pour de nouveaux capteurs RILUS, émetteur et récepteur à ultrasons de chez AUREL. Le RILUS est un système autonome, piloté par un CPU, qui intègre un émetteur et un récepteur 40 kHz. Le récepteur calcule, puis mémorise, le temps que met le signal émis pour parcourir l’espace à protéger. Une fois ce temps établi, la moindre violation de cet espace modifiera ce temps et l’alarme sera déclenchée (niveau logique bas sur A).
De par sa conception « intelligente », le RILUS est capable de gérer les variations de températures, les coups de vent et autres phénomènes transitoires, afin d’éviter les déclenchements intempestifs. Une fois alimenté, le capteur a besoin d’environ 30 secondes avant de devenir sensible et opérationnel. Ce délai permettra au propriétaire du véhicule ou du local de sortir de la zone protégée.
Ce capteur couvre un arc de cercle d’environ 70 ° dans chaque direction frontale, sur un rayon de 1 à 3 mètres (il effectue seul son réglage de sensibilité dès la mise sous tension). Il fonctionne avec une tension continue comprise entre 8 et 12 volts et il est protégé contre l’inversion de polarité.
Au repos, il envoie à peu près le potentiel de +V alors qu’en alarme il génère une masse (–). Pour les connexions, il est pourvu d’un câble à quatre fils soudés à un connecteur S.I.L. au pas de 2,54 mm dont nous reportons ci-après les fonctions :
fil marron : négatif de l’alimentation
fil blanc : positif de l’alimentation
fil jaune : anode de la LED interne
fil vert : sortie d’alarme
Dans notre application, nous n’utilisons pas la connexion 3, c’est-à-dire celle qui allume la LED interne, qui s’utilise habituellement dans les installations d’alarme pour signaler que l’antivol est actif.
Organigramme de fonctionnement du logiciel MF274
Figure 4 : Organigramme du logiciel du microcontrôleur PIC 12C508 destiné au contrôle de la mini alarme pour camping-car.Le logiciel MF274 est contenu dans le microcontrôleur PIC 12C508 livré avec le kit ou disponible séparément (voir le paragraphe « Où trouver les composants »).
Après le Power-on Reset, le micro initialise des entrées-sorties avec l’attribution des lignes destinées aux entrées et celles qui représentent les sorties.
La broche 2 est la seule à fonctionner alternativement en entrée/sortie. Le programme reste aussi en attente du signal du décodeur de la télécommande, ou bien de la transition 0/1 logique à la broche 4 qui peut être engendrée soit par l’arrivée d’un code du mini transmetteur de poche (commande à distance), soit par l’entrée ON AUX. Dans le même temps, il teste la broche 2 afin de vérifier l’éventuelle activation de la touche SW2.
Quand la centrale reçoit le signal HF par la commande à distance ou par ON AUX, la sortie du capteur 1 (broche 6) est activée et, pendant 1 seconde, la sortie 3 passe au 1 logique, faisant sonner la mini sirène. Cette condition signale l’activation du système. L’activation de SW2 est analysée et, si elle inter vient, le microcontrôleur active alors la deuxième zone. La broche 5 de U4 se retrouve alors à l’état haut, ce qui sature T2 et permet au capteur 2 d’être alimenté. Si, au contraire, SW2 n’est pas actionné, le signal de désactivation est attendu sur la broche 4. Autrement, on lit l’état d’entrée d’alarme, sur la broche 7 du PIC 12C508, en attendant un nouvel événement.
Si un des capteurs s’active et maintient sa sortie (A) au 0 logique, T3 se sature et génère une tension de plus de 5 volts (sur la broche 7 de U4) que le programme interprète comme alarme. Il lance alors la routine qui maintient la broche 3 à l’état logique 1 pendant environ 30 secondes. Pendant les 30 secondes durant lesquelles sonne la sirène, le signal de désactivation peut arriver sur la broche 4, soit par la télécommande soit par le ON AUX.
Dans le cas où celui-ci survient, le timer est aussitôt remis à zéro, la condition de l’alarme est annulée et la broche 3 revient au 0 logique. La LED devient clignotante afin de donner des informations à l’utilisateur au sujet de l’anomalie survenue. On coupe l’alimentation des capteurs en remettant à zéro leurs sorties respectives (broches 5 et 6) et tout le reste est en stand-by, de manière à ce que le programme soit réinitialisé. Si, au contraire, il ne rencontre aucune impulsion de désactivation, quand les 30 secondes sont écoulées, la broche 3 se remet au 0 logique arrêtant la sirène. Si le système reçoit un nouveau signal d’alarme, la séquence d’activation de la sirène, pour une nouvelle période de 30 secondes, est lancée.
Il est important d’observer le double fonctionnement du bouton SW2. En se référant à l’organigramme on note que le bouton SW2 sert à activer ou désactiver le capteur de la zone 2 ou bien à éteindre le témoin lumineux LD1 lorsqu’il clignote.
Réalisation pratique
Le circuit imprimé donné à l’échelle 1 en figure 3 pourra être réalisé par votre méthode habituelle ou acquis tout prêt (voir le paragraphe « où trouver les composants »). Le circuit imprimé réalisé, insérez d’abord les résistances et les diodes (attention à la bague indiquant la cathode), ensuite les supports pour les circuits intégrés en ayant pris soin d’orienter l’encochedétrompeur comme le montre le dessin de la figure 2. Installez ensuite le commutateur dip (trois états) DS1, qui doit entrer dans les trous dans le bon sens, puis l’autre dip (simple) c’est-à-dire SW1.
Montez les condensateurs en vérifiant la polarité des électrolytiques et ensuite soudez le régulateur intégré 7805 en veillant à le faire tenir verticalement, sa partie métallique tournée vers l’extérieur du circuit imprimé (voir le dessin de montage). T4, lui, sera inséré avec partie métallique tournée vers R2 et R3.
Le récepteur hybride est posé, en enfonçant ses pattes bien à fond puis soudé en se rappelant qu’il doit avoir sa broche 1 du côté de la résistance R5. Aucun problème de toute façon car il n’entre que dans un sens. Pour connecter les capteurs intelligents à ultrasons, il faut deux morceaux de barrette sécable, de 4 points chacun, au pas de 2,54 mm. Il suffit de les souder, après les avoir insérés dans leurs trous respectifs. Quant aux connexions externes, il est prévu un bornier au pas de 5 mm pour la sirène, la LED de signalisation LD1, le bouton SW2, l’alimentation et les points d’activation ON AUX. Les points ON AUX, peuvent rester ouverts, ou bien, si vous voulez utiliser la fonction d’activation à l’intérieur du véhicule, connectez-les à un bouton ou un interrupteur traditionnel ou à clef.
N’oubliez pas de réaliser et de souder les deux straps que vous pourrez confectionner avec des queues de composants.
Une fois les soudures terminées, on peut passer au câblage. La LED est connectée directement aux bornes de LD1 avec deux morceaux de fil de cuivre isolés, en rappelant que la cathode est la patte le plus courte. A SW2 se connecte un bouton quelconque qui servira ensuite à activer la seconde zone ou pour initialiser la mémoire d’alarmes.
SIR sont les plots d’alimentation de la mini sirène qui fonctionne en 12 V. Respectez bien la polarité de la sirène lorsque vous la raccorderez à son bornier, le + doit être relié au + du bornier et idem pour la masse sinon l’avertisseur acoustique ne pourra pas fonctionner.
A ce point, il ne reste plus qu’à connecter les 2 capteurs (ce qui est prévu dans notre configuration), ou même un seul. Si, par exemple, vous ne voulez contrôler qu’un espace assez petit, vous pouvez monter seulement 1 capteur (SENSOR 1). Le capteur 2 qui contrôle la zone 2 peut être exclu, car en activant la centrale par radio (télécommande) ou localement (ON AUX) on met la zone 1 en fonction, alors que la 2 reste en stand-by. Pour activer cette dernière, il faut appuyer sur SW2.
La connexion avec les capteurs est effectuée grâce aux petits connecteurs femelles dont ils sont dotés. Il s’agit d’une fiche femelle à quatre pôles au pas de 2,54 mm qui se relie facilement au connecteur mâle soudé sur le circuit imprimé. Rappelez-vous qu’il est indispensable de respecter le sens et pour cela vous devez vous fier aux inscriptions de la sérigraphie du circuit imprimé. Le point noté « A » sur le circuit imprimé doit correspondre au fil vert du connecteur femelle du capteur et le « – » au fil marron. De toute manière, les RILUS sont protégés contre l’inversion de polarité et si vous vous trompez, au pire le circuit ne fonctionnera pas mais les capteurs ne se détérioreront pas.
Après avoir inséré sur son support le microcontrôleur programmé, mettez en place un à un les autres intégrés en veillant à ne pas plier leurs broches et en faisant coïncider l’encoche-détrompeur de chacun avec celle de leur support respectif.
Pour l’antenne réceptrice du module hybride, prévoyez un bout de fil électrique de 17 cm de long et d’environ 1 mm de section en cuivre rigide, dont une extrémité sera soudée sur le point ANT ou bien sur la piste de la broche 3 de U2.
La version complète de notre antivol utilise deux capteurs à ultrasons et une télécommande pour l’activation à distance.
La phase de mise en route de l’antivol
Vérifiez que chaque composant soit à sa place, que tout soit connecté correctement puis prenez un transmetteur de poche pour télécommande opérant à 433,92 MHz et codifié à base du Motorola MC145026 (avec plus de 19 600 combinaisons possibles) (le modèle TX1C-SAW-433 est compatible) ouvrez-le et disposez les huit commutateurs dip comme vous le désirez, en vous rappelant que chacun peut assumer trois positions : centrale, + (1 logique) et – (0 logique). Alignez de façon identique les huit premiers commutateurs dip du DS1 sur le circuit de la centrale, en laissant le neuvième en position + : celui-ci doit correspondre au canal 1 de la télécommande, mais si cela ne fonctionne pas essayez de changer le commutateur dip numéro 9 sur – (0) et réessayez pour voir comment fonctionne la commande.
Maintenant, refermez la télécommande et procurez-vous une batterie de 12 volts (d’au moins 1,1 A/h) chargée ou bien une alimentation réseau capable de débiter 12 volts stabilisés pour une intensité d’au moins 1,2 ampère. Vérifiez que SW1 soit fermé (R1 court-circuité) connectez le positif au +V et le fil négatif au –V (masse). Dès à présent le circuit est alimenté, donc maniez-le avec précaution !
A peine les 12 volts appliqués, la LED doit s’allumer pour ensuite s’éteindre au bout de 10 secondes environ après lesquelles le système est prêt à opérer tout en restant au repos et donc insensible à chaque impulsion interne.
Avec le mini transmetteur, envoyez une commande (il suffit d’appuyer sur le bouton) et vérifiez que la sirène émet bien un son bref. Si cela ne se produit pas, contrôlez la position des dips et essayez, comme indiqué plus haut, de déplacer le dip 9 du DS1 de façon à trouver la position correspondante à la télécommande. Une fois le fonctionnement de la commande à distance vérifiée, vous pouvez appuyer une seconde fois sur le bouton du transmetteur pour remettre le système en stand-by. La sirène doit alors émettre trois notes brèves rapprochées. Vous pouvez alors contrôler l’entrée ON AUX pour l’activation locale : unissez et relâchez les points respectifs du bornier et vérifiez que la sirène émette le son habituel (une note) puis répétez l’opération et attendez les trois notes de désactivation.
A ce stade, la commande est en place, nous allons voir la partie concernant l’alarme. Allumez à nouveau la centrale avec la télécommande, après le son bref, essayez de passer les mains devant les capteurs en vérifiant que rien ne se passe au moins pendant 25 à 30 secondes. Ce délai écoulé, le système doit devenir sensible et se mettre à sonner. En relevant une alarme, le RILUS doit produire l’activation de la sirène qui sonne pendant une demi-minute, après quoi, elle s’arrête. Maintenant LD1 s’allume et clignote en ayant en mémoire l’éventuel incident, ce qui permet au propriétaire de voir que le circuit est entré en action.
Observez que la signalisation ne s’éteint pas, même en désactivant la centrale, mais persiste pour éviter qu’en remettant en stand-by, la mémoire des événements ne soit effacée. Pour réinitialiser LD1, il suffit d’appuyer longuement sur SW2. Il ne reste plus qu’à procéder à l’activation de la deuxième zone : quand l’antivol est activé, seule la zone 1 est opérationnelle, donc le SENSOR 1 fonctionne correctement et est allumé, si bien qu’il est utilisable après l’intervalle des 30 secondes. Le SENSOR 2, lui est désactivé. (T2 est inactif).
Pour utiliser les deux zones ensemble, il faut appuyer sur SW2 une fois et pour désactiver la seconde zone on agit de nouveau sur le même bouton.
Ces instructions sont valables dès que l’on commande l’allumage et jusqu’à ce que soit enregistrée une alarme.
Par la suite, le SW2 sert, comme on l’a déjà dit, à initialiser le témoin lumineux (LD1) de mémoire d’alarmes.
L’intérieur de la télécommande. Les inters doivent être réglés de la même façon que sur la centrale.Pour conclure
Une alarme a toujours un grand nombre d’applications possibles. On ne peut envisager toutes les situations mais vous saurez adapter ce montage simple à vos besoins. Sous un petit volume, vous disposez maintenant d’un système de protection moderne et efficace.
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