Voici une centrale d’alarme 2 zones, sans fil, de haute technologie.
Sa mise en ou hors service se fait par l’intermédiaire d’une télécommande à rolling-code ce qui la rend pratiquement inviolable.
Elle est équipée de sorties relais dont le déclenchement est activé par des capteurs via une liaison radio. La centrale accepte jusqu’à 8 capteurs disposant d’un code différent. Leur activation est visualisée sur un “afficheur” composé de 8 diodes LED.
Tout aussi absurde et paradoxal que cela puisse paraître, une partie des progrès techniques et industriels ne sert pas pour produire des biens, mais passe dans l’étude et la réalisation de systèmes destinés à éviter que quelqu’un ne s’approprie ceux d’autrui. Malheureusement, dans notre monde, il ne suffit pas de faire de nouvelles découvertes, d’inventer des objets sophistiqués et de grande utilité, il faut aussi se protéger d’une partie de l’humanité qui passe son temps à essayer de dérober à n’importe quel citoyen, à l’industriel, à l’artisan, ce qu’il a acquis ou ce qui lui sert pour vivre et pour travailler. C’est pour cette raison que depuis des temps immémoriaux, les hommes ont toujours dû se soucier, non seulement de se procurer des biens utiles à leur qualité de vie mais aussi à les protéger de ceux qui tentent de se les approprier en totalité ou en partie.
Les systèmes antivol, des plus basiques aux plus modernes, servent justement à cela et, à une époque où la criminalité croît et ne semble pas vouloir s’arrêter ou se limiter, on en voit partout. Nous avons presque tous un système d’alarme, simple ou sophistiqué, pour protéger sa voiture ou sa moto garée à l’extérieur, l’appartement, le bureau, le casier personnel sur le lieu de travail ou le vestiaire de l’activité sportive…
Bref, il semble vraiment qu’on ne puisse plus se passer d’antivols !
En ce qui nous concerne, nous pensons qu’un antivol, même s’il n’est pas complètement indispensable (personne n’est obligé de l’utiliser…), est toutefois conseillé dans les situations à risques : une protection, même rudimentaire, n’empêchera peut-être pas tous les vols, mais pourra au moins ralentir la besogne du malfaiteur, en lui faisant perdre un temps précieux et en décourageant alors la “belle entreprise”.
Comme les voleurs d’aujourd’hui sont de mieux en mieux préparés, nous aussi, nous volons vous présenter des produits toujours plus d’avant-garde. Avec le montage que nous présentons ici, nous pouvons affirmer avoir atteint un excellent niveau sans avoir négligé le rapport qualité-prix.
La centrale d’alarme que vous découvrirez dans ces pages, est un antivol complet qui accepte des capteurs radio, travaillant à 433,92 MHz avec le codage Motorola MC145026/28. Elle peut mémoriser 8 codes différents, donc 8 capteurs, dont elle visualisera l’activité grâce à 8 diodes LED.
En fait, chaque fois qu’un capteur est activé (si c’est, par exemple, un capteur PIR - Pyroélectrique Infra Rouge -, le signal est émis lorsqu’une personne passe devant) et si son code a été mémorisé dans le microcontrôleur de la centrale, la diode LED correspondante s’allume, et ce, indépendamment du fait que la centrale soit ou non activée.
La ligne de diodes LED sert donc “d’afficheur”.
Elle est utile à la fois pour vérifier de quel point provient le signal lorsque l’alarme s’est déclenchée et pour tester les différents capteurs dans leur fonctionnement et leur réponse aux stimulations externes.
Un relais est prévu en dispositif de sortie. Ses contacts peuvent être utilisés pour commander un gyrophare, une sirène de puissance, un transmetteur téléphonique…
Ce relais est piloté grâce à un monostable, qui peut rester excité pendant un laps de temps réglable de 10 secondes à 2 minutes.
Un second relais, excité chaque fois pendant 2 secondes, permet d’activer d’autres appareils, comme un téléphone conventionnel ou portatif radio ou encore un portable GSM.
Pour finir, une sortie à mosfet permet l’activation d’une petite sirène locale, de celles fonctionnant sous 12 volts.
Lorsque la centrale est en service, toutes les sorties dont dispose le circuit sont activées lorsqu’un capteur, dont le code a été mémorisé, envoie un signal.
En outre, les sorties sont automatiquement activées, même si la centrale est en attente, dès que l’on ouvre l’entrée “IN” pour capteurs à fil, qui doit être normalement fermée.
Le tout est complété par une batterie tampon, maintenue chargée grâce à une alimentation spécifique, qui la garde toujours prête à intervenir, garantissant le bon fonctionnement de l’ensemble, lorsque la tension secteur vient à disparaître.
Schéma synoptique de la centrale d’alarme.
Schéma électrique
Pour mieux comprendre les possibilités de ce dispositif, nous allons étudier son circuit électrique, donné dans le schéma de la figure 2, et plus clair que n’importe quelle description. Pour l’analyser, et le comprendre, il est utile de le décomposer en blocs que nous étudierons ensuite l’un après l’autre.
Schéma électrique de la centrale d’alarme.
L’alimentation
L’alimentation est réalisée à travers le transformateur TF1, le pont de diodes PT1, le régulateur à transistor T1 et les circuits intégrés U1 et U2. Nous ne nous étendrons pas plus sur cet étage dont la simplicité est évidente.
L’unité radio
Partons du groupe radiorécepteur, principalement composé du module hybride Aurel BC-NBK, un récepteur complet accordé sur 433,92 MHz, équipé d’un démodulateur AM, qui restitue sur sa broche 14 le code modulant le signal HF qu’il reçoit sur l’antenne, donc sur la broche d’entrée (3).
En d’autres termes, si l’on transmet avec la télécommande ou si l’on actionne un capteur en UHF, on peut prélever sur U4 un train d’impulsions en tout point semblable à celui du codeur de tels dispositifs pourvu qu’il soit au format MM53200 ou MC1450xx Motorola.
Le signal passe de la broche 14 de l’hybride à l’entrée du décodeur rollingcode U6, destiné à identifier la commande à distance d’activation/désactivation, et au premier microcontrôleur U5, programmé pour fonctionner comme décodeur pour des codes Motorola standards.
Vous remarquez donc que l’on a confié le système de télécommande à un circuit de très grande fiabilité, pratiquement inviolable, afin d’éviter que la centrale ne soit activée par erreur par une télécommande identique ou, bien pire encore, facilement désactivée par un voleur équipé d’un émetteur capable de produire en séquence, tous les codes des dispositifs les plus simples (ce qui, remarquons-le, est de plus en plus courant).
Par contre, en ce qui concerne les capteurs, on a adopté le codage Motorola classique, car c’est le plus utilisé par les fabricants des éléments PIR ou à contact, fonctionnant par liaison radio sur 433,92 MHz. Même si on venait à recevoir un signal analogue à un de ceux mémorisés dans la centrale, mais indésirable (provenant, par exemple, de l’ouverture automatique d’un portail), la seule conséquence sera de voir s’allumer une des diodes LED de “l’afficheur” si la centrale est désactivée ou de voir s’enclencher l’alarme si la centrale est activée. Dans ce cas-là, il suffira d’éliminer le code qui a causé la fausse alerte en le remplaçant par un autre.
Caractéristiques techniques de la centrale d’alarme 2 zones à rolling-code
- Clé marche/arrêt.
- Activation/désactivation par l’intermédiaire de la télécommande avec codage rolling-code.
- Contrôle séparé des deux zones.
- Gestion des 8 capteurs par radio avec codage Motorola 1450xx à 433,92 MHz.
- Entrée normalement fermée (NF) pour capteurs à fil.
- Indication capteur en alarme.
- Sirène interne.
- Sirène externe gérée partimer réglable.
- Sortie à relais avec possibilité de relier un transmetteur téléphonique.
- Batterie tampon.
Le codage rolling-code
La commande activation/désactivation du système est réalisée à l’aide d’un couple émetteur/récepteur basé sur le HCS300, un codeur rolling-code, c’est-à-dire capable de modifier le code qu’il envoie à chaque transmission.
Le décodeur (U6) est un petit circuit hybride en technologie CMS, dont le microcontrôleur PIC12C509 est spécialement programmé pour déchiffrer le codage HCS300, et pour apprendre les codes des émetteurs habilités (grâce à une procédure particulière), en les plaçant dans une petite EEPROM à bus I2C.
Sans trop approfondir, nous vous donnons quelques indications sur le fonctionnement du rolling-code, juste ce qu’il faut pour comprendre de façon globale la partie qui nous intéresse pour connaître les avantages de notre centrale antivol.
L’encodeur HCS300 utilise l’algorithme KeeLoq. Le couple TX/RX fonctionne sur une portée d’environ 50 mètres sans obstacles. La partie réceptrice est composée du module hybride U4 (Aurel BC-NBK), commun à tous les décodages (télécommande et capteurs), et de l’hybride U6 (décodeur MA4).
Pour comprendre ce qu’est le rollingcode, sachez que ce terme désigne les systèmes dont le codage est variable, c’est-à-dire ceux dont le code émis par l’encodeur change à chaque transmission.
Naturellement, le décodeur placé sur le récepteur est capable de reconnaître de telles variations.
Si une personne malveillante parvenait à intercepter et à déchiffrer la communication, elle ne parviendrait pas pour autant à savoir ce qu’il faudrait transmettre pour activer le décodeur.
En effet, le code change à chaque transmission ! C’est pour cette raison que le système rolling-code est si sûr et c’est ce qui rend la centrale pratiquement inviolable.
La différence avec un classique TX/RX à codage fixe, réalisé par exemple avec le MM53200, c’est le que le système rolling-code génère à chaque activation un train de 66 bits, dont les 28 premiers forment le code fixe, les 32 suivants le code variable et les 6 derniers transmettent les informations pour la synchronisation avec le récepteur.
Pour pouvoir activer notre antivol à distance, il est nécessaire de le coupler au préalable à l’émetteur, en recourant à la procédure d’auto-apprentissage, une fois le montage terminé et avant l’essai.
En ce qui concerne la télécommande, il faut signaler que des deux touches de l’émetteur, la première sert pour activer la centrale, et la seconde, pour l’éteindre.
Le microcontrôleur principal
Ceci étant dit, allons voir à présent ce que fait le microcontrôleur principal, c’est-à-dire U7. Il s’agit d’un PIC16F84, programmé pour piloter le fonctionnement de la centrale antivol toute entière, en dirigeant les principales fonctions, en gérant les temporisations des entrées et des sorties, ainsi qu’en lisant les signaux des décodeurs.
Voyons cela plus en détail : le microcontrôleur (U7) s’occupe d’acquérir directement les niveaux logiques du module décodeur MA4 (U6), ainsi que les bytes dans lesquels U5 décompose les signaux qui arrivent des capteurs, codés, en l’occurrence, sur la base Motorola MC1450xx. Il relève également la condition de l’entrée “IN” à travers sa broche 3, en la considérant prioritaire et toujours valable, même lorsque l’antivol est désactivé (par l’intermédiaire de la radiocommande).
L’alarme se déclenche lorsque le microcontrôleur principal (U7) reçoit un code identique à un de ceux appris durant l’opération d’auto-apprentissage (que nous verrons plus tard). La centrale ne commandera toutefois les relais que si elle est activée et que le code reçu appartient à un des capteurs de la zone habilité (on peut habiliter la zone 1 seulement, la 2 seulement, ou la 1 et la 2 ensemble).
Si ces conditions sont réunies, le microcontrôleur donne alors les indications opportunes : il active sa broche 9 pendant 20 secondes, en faisant passer le mosfet T7 en conduction et en actionnant une petite sirène interne. Il bascule également sa broche 10 au niveau haut pendant 2 secondes, activant RL2 pendant la même durée, puis la sortie AUX. Le branchement correspondant peut servir pour connecter un transmetteur téléphonique ou une alarme GSM.
Avec la même impulsion, inversée par le transistor NPN T4, le microcontrôleur excite le monostable U3 (un classique 555), en lui faisant émettre une nouvelle impulsion qui, selon le réglage du trimmer R11, peut durer de 10 secondes à 2 minutes, pendant lesquelles le relais RL1 est commandé.
Le branchement de ce dernier permet la mise en oeuvre de dispositifs de signalisation tels que gyrophare, sirène de puissance, transmetteur téléphonique…, pendant une durée équivalente à celle programmée.
En outre, U7 allume, par l’intermédiaire du driver U8 (un PCF8474 de Philips), l’une des 8 diodes LED qui identifie le capteur correspondant. Pour expliquer cette fonction, on peut dire que lorsque le circuit reçoit la transmission radio émise par un capteur et contenant un code parmi ceux mémorisés, le PIC vérifie la correspondance des bits, puis émet des commandes en série le long du bus I2C relié à sa broche 17 (SDA, sa broche 18 étant réservée à l’horloge) en faisant s’allumer, parmi les 8 diodes LED, celle qui correspond à la position du code mémorisée.
Le même cycle se produit également lorsque l’antivol est désactivé, de façon à toujours permettre de vérifier l’activité des capteurs.
Remarquez que “l’afficheur” indique toujours, et seulement, le dernier capteur à avoir transmis, tant qu’aucune alarme ne se déclenche : dans ce cas précis, une procédure particulière est activée pendant la désactivation de l’alarme, apte à nous indiquer le capteur qui a causé l’alarme.
Le microcontrôleur gère également un interrupteur à clé, servant surtout à désactiver volontairement la centrale.
Il s’agit donc d’une commande locale qui, pour être utilisée, oblige toutefois à déclencher l’alarme.
Avec la clé sur OFF (interrupteur ouvert), la centrale fonctionne normalement, tandis que sur ON (interrupteur fermé), elle reste bloquée : si une séquence d’alarme est en cours, elle est alors initialisée, et en rouvrant l’interrupteur, le microprocesseur repart du début, puisqu’il est d’abord éteint puis rallumé.
Remarquez en fait que la clé “KEY” interrompt les +5 volts, ce qui explique son influence sur le fonctionnement du monostable (NE555) qui s’occupe de temporiser la sortie de la sirène (RL1).
Autrement, même en initialisant U7, une fois U3 activé, le relais regagnerait sa position de repos après que le temps imposé par le trimmer se soit écoulé.
Entrée et sortie du microprocesseur principal
Le rôle de P1 et l’auto-apprentissage
Le bouton poussoir P1 sert pour la définition des zones, mais également pour lancer la phase d’auto-apprentissage et de mémorisation des codes des capteurs.
Lorsque l’antivol est au repos, en appuyant sur P1 une première fois, on active la zone 2 en inhibant la zone 1, en appuyant une seconde fois, on active les deux zones en même temps, tandis qu’en appuyant une troisième fois, on active la zone 1 seulement. Et le cycle se poursuit ainsi.
Deux diodes LED, une pour chaque zone, indiquent, en s’allumant, le réglage fait avec P1 : LD11 est associée à la première zone et LD12 à la seconde.
L’acquisition des codes de la télécommande s’effectue directement au niveau de la centrale et nécessite une intervention sur l’hybride MA4 (U6).
Nous verrons cette procédure dans la deuxième partie de cet article.
Par contre, le réglage des capteurs, et donc des codes à base MC1450xx, s’effectue automatiquement de la façon suivante : dès que le circuit se trouve sous tension (sur batterie ou sur secteur), le microcontrôleur principal initialise les entrées/sorties et active la sous-routine de mémorisation, mise en évidence par un “lamptest” général.
En fait, il fait s’allumer séquentiellement chacune des 8 diodes LED de visualisation des capteurs (de LD1 à LD8) puis, LD10, LD11 et LD12 (seul LD9 est exclue car elle est allumée en présence de la tension secteur).
Si on appuie sur le bouton P1 pendant ce test, le système commence l’acquisition.
La procédure fonctionne ainsi : une fois le contrôle des 11 diodes LED terminé, la première, LD1, s’allume 20 secondes pendant lesquelles elle attend l’envoi d’un code par un capteur à émetteur 433,92 MHz, codé MC1450xx. Si elle le reçoit, le PIC le mémorise en l’associant à la première position (donc, chaque réception en fonctionnement normal provoque l’allumage de la diode LED LD1…), autrement, elle efface l’emplacement mémoire de sa propre EEPROM réservée au code du capteur 1.
Elle éteint ensuite LD1 et allume LD2, nous indiquant ainsi qu’elle attend l’envoi du code du capteur numéro 2. Une fois les 20 secondes écoulées, si elle a reçu le signal, elle le mémorise, sinon, elle efface les positions de mémoire relatives, en écrivant seulement des 0. Et ainsi de suite jusqu’à la huitième diode LED. Après quoi, U7 sort de la sous-routine de mémorisation et commence automatiquement le fonctionnement normal.
A partir de ce moment-là, chaque arrivée éventuelle de codes à base Motorola provoque l’allumage des diodes LED qui correspondent aux positions auxquelles elles ont été associées. Evidemment, si le dispositif qui transmet n'a pas été “appris” auparavant, aucune diode LED ne s’allume.
Nous ne passerons pas sous silence un petit inconvénient: la procédure d’autoapprentissage doit, de préférence, s’effectuer une seule fois.
En effet, en activant cette procédure, le microcontrôleur n’acquiert que les capteurs qui transmettent et efface les codes mémorisés pour les autres. En somme, si vous souhaitez rajouter un dispositif (par exemple, vous avez mémorisé 6 capteurs seulement et vous voulez ajouter un septième à la “liste”), vous devez forcément, lorsque les diodes LED respectives s’allument, faire transmettre chacun des capteurs et non pas le seul capteur à ajouter. Autrement, les codes des capteurs qui n’auront pas transmis seront effacés de la mémoire et seul ceux que vous aurez fait transmettre seront pris en compte.
Même si cela peut sembler une limitation, c’est là le seul moyen pour simplifier le plus possible le matériel et le logiciel de l’antivol.
Avant de conclure, donnons un coup d’oeil à certains détails que nous avons jusqu’à présent laissés de côté.
Sur cette figure vous pouvez voir notre prototype une fois le montage terminé.
L’unité radio réceptrice a été confiée au module hybride Aurel BCNBK, un récepteur complet, accordé sur 433,92 MHz, équipé d’un démodulateur AM. L’activation et la désactivation de la centrale se fait par radio par l’intermédiaire d’une petite télécommande basé sur le HCS300.
Nous avons donc prévu dans ce circuit, un second module hybride qui décode le code KeeLoq HCS300. Par contre, en ce qui concerne les capteurs, nous avons adopté le codage Motorola classique, car c’est le plus utilisé par les fabricants d’éléments PIR ou d’éléments à contact fonctionnant sur 433,92 MHz.
Le circuit imprimé de l’antivol a été installé dans un boîtier plastique TEKO (code 767), car ses dimensions sont parfaitement adaptées.
La face avant doit être percée de façon à laisser passer les diodes LED, le bouton P1 et l’interrupteur à clé. Dans ce même boîtier, on peut également installer la batterie tampon 12 volts d’une capacité de 1,2 A/h, la sirène interne ainsi que le transformateur d’alimentation.
La télécommande
La seconde touche de la télécommande sert à désactiver la centrale lorsqu’elle est activée, c’est-à-dire qu’elle sert à suspendre les signaux si l’alarme a été déclenchée.
En fait, si l’alarme s’est déclenchée, en appuyant sur le second bouton de la télécommande, on provoque la désactivation de l’antivol et l’émission de 5 beeps par le buzzer (qui indiquent que l’alarme a été déclenchée). Pendant ce temps, la diode LED du capteur qui a provoqué l’alarme continue de clignoter : pour l’éteindre, et annuler ainsi la mémoire des alarmes, il faut appuyer une seconde fois sur le deuxième bouton de l’émetteur. On retrouve alors la position de repos.
Le décodage des capteurs
On peut se servir de n’importe quel capteur doté d’une unité émettrice radio sur 433,92 MHz avec codage Motorola MC145026.
Une caractéristique particulièrement intéressante de notre antivol, c’est le décodeur utilisé pour déchiffrer les signaux codés à base MC145026 des capteurs reliés par radio.
Pour le décodage ce ne sont pas les habituels MC145028 ou MC145027 qui sont utilisés, car la gestion de 8 codes différents demanderait la réalisation d’un circuit très complexe.
Nous avons préféré utiliser un microcontrôleur spécialement programmé de façon à reconnaître et à décoder les signaux compatibles avec le Motorola.
On réduit ainsi la logique à un seul circuit intégré spécifique capable de décoder le signal HF et de le transformer en commandes, transmises ensuite en série (sous forme de 3 bytes) au microprocesseur principal (U7) qui les mémorise (en auto-apprentissage) ou bien les compare (en phase de fonctionnement normal) pour ensuite les exécuter.
De cette façon, U7 est capable de piloter de l’allumage de la diode LED jusqu’à l’activation des sorties d’alarme (si la centrale a été activée).
Une fois que U5 a relevé le code, il active la routine de transmission série, qui est un peu compliquée.
Pour commencer, il faut dire que pour effectuer l’envoi, le PIC fragmente le train d’impulsions en 3. Cette subdivision est faite pour pouvoir représenter la série de données en format ASCII : étant donné qu’un caractère est composé de 8 bits, il est évident que chaque portion de code ne peut pas être plus grande.
Quant au Motorola, étant un système à trois états devant être représenté en binaire, nous avons décidé d’attribuer à chaque combinaison un couple de valeurs exprimé avec deux bits, qui sont 00 pour le zéro, 01 pour l’Open (dip en position centrale) et 11 pour le niveau haut.
Cela signifie que les 8 bits d’un caractère ASCII sont utilisés en seulement 4 bits three-state (trois états), ce qui (considérant que le MC145026 possède 9 broches de codage…) oblige à effectuer la représentation, justement, en 3 caractères : un pour le premier bloc de quatre, un autre pour le second et enfin, un pour la dernière broche.
Sachant cela, nous pouvons dire qu’une fois l’élaboration effectuée, le PIC16F84 émet en série les données respectives de sa broche 3 (sortie) et les transfère à la broche 6 (entrée codes) de l’U7, qui les traite.
En somme, U5 sert seulement de “filtre” et décompose le code Motorola pour le transmettre au microcontrôleur principal sous un format compatible.
L’alimentation, petit retour…
Quant à l’alimentation, le circuit tout entier prélève la tension du secteur 220 volts par l’intermédiaire du transformateur TS1. Sur son secondaire, le pont PT1 perçoit des impulsions sinusoïdales, toutes positives par rapport à la masse.
C1 et C2 les filtrent et les mettent à niveau, en obtenant une composante continue qui, judicieusement limitée et stabilisée par le régulateur composé de U1 (un 7815) et de T1, se réduit à environ 13,6 volts et charge la batterie “BAT”, gardée en tampon et prête à intervenir, pour remplacer le secteur en cas de coupure.
Les circuits des relais, ainsi que les branchements de RL1 qui servent à fournir les 12 volts à une éventuelle sirène extérieure (le fusible FUS2 protège la ligne de +12 volts), sont alimentés par l’intermédiaire de la sortie du régulateur U1 ainsi que par l’intermédiaire de D3.
L’étage permettant de mettre en fonctionnement une petite sirène à usage interne est basé sur le mosfet T7. Il fonctionne avec la même tension.
Par contre, toute la logique travaille avec les 5 volts que U2, relié par sa broche d’entrée à la piste des +12 volts, perçoit et stabilise par faitement.
Le programme principal et la programmation des codes
Ci-dessus, le premier organigramme représente le programme principal du microprocesseur U7. Le dispositif gère les ressources suivantes : les commandes série envoyées par U5, le premier canal de la radiocommande, le deuxième canal de la radiocommande, le bouton multifonctions P1 et l’entrée “IN”.
Le deuxième est l’organigramme de la routine de mémorisation des codes Motorola. La routine prévoit l’acquisition en séquence des 4 codes correspondant à la zone 1 et des 4 codes de la zone 2. Le délai pour l’acquisition de chaque code est de 20 secondes, ce qui signifie que si dans les 20 secondes aucun code Motorola valide n’est décodé, le microprocesseur efface la zone de mémoire correspondante.
Organigrammes des principales sous-routines du microcontrôleur principal U7
Remarquez la procédure de désactivation de l’antivol qui change en fonction de l’état de la mémoire alarme. En fait, si l’alarme ne s’est pas déclenchée, en appuyant sur le second bouton de la radiocommande, la centrale émettra 3 bips et se désactivera. Si, au contraire, la centrale a enregistré une alarme, en appuyant sur ce second bouton, 5 bips seront émis et la diode LED correspondant au capteur qui a causé l’alarme clignotera jusqu’à ce que l’on appuie une seconde fois sur le second bouton de la radiocommande.
Entrées et sorties du driver Philips PCF8574
Le PCF8574 est un circuit CMOS capable de piloter les ports d’entrée/sortie des microcontrôleurs par l’intermédiaire d’un bus I2C. Le dispositif dispose de 8 lignes bidirectionnelles et d’une ligne de contrôle I2C.
Les caractéristiques principales sont : une faible consommation, la capacité de piloter directement des diodes LED et la possibilité d’être géré par un microcontrôleur comme esclave (slave), étant donné qu’il possède une ligne “/INT” permettant de savoir si les données sont présentes sur le bus série, sans communiquer directement avec l’entrée/sortie.
Activation de la centrale
L’unité de télécommande est composée d’un émetteur en technologie CMS, contenu dans un boîtier plastique aux dimensions d’un porte-clés.
Le système est à deux canaux et fonctionne avec une pile 12 volts. Il dispose d’un oscillateur SAW très stable et accordé sur 433,92 MHz, modulé par les impulsions provenant du microcircuit codeur HCS301 chaque fois qu’une de ses entrées est activée, en appuyant sur un des boutons.
Le schéma ci-dessus montre comment le circuit intégré HCS301 génère le codage à chaque fois que l’on appuie sur un bouton.
Le module récepteur Aurel BC-NBK, également en technologie CMS, est accompagné de l’hybride MA-4 qui est un décodeur pour télécommande à rollingcode basé sur l’algorithme de codage KeeLoq Microchip. Ce décodeur est réalisé sur un support en résine (24 x 12 mm) avec 5 broches en lignes au pas de 2,54 mm. Il est équipé d’un microcontrôleur PIC12C509 servant de décodeur et d’une EEPROM 24C08 (1k x 8 bits) contenant les codes fixes (28 bits) provenant des différentes télécommandes. Le module fonctionne sous 5 volts courant continu et accepte en entrée des signaux TTL compatibles.
Le brochage se présente ainsi :
1 = sortie CH 1 (canal 1) ;
2 = IN données (sortie HF du récepteur radio) ;
3 = sortie CH 2 (canal 2) ;
4 = +5 volts ;
5 = GND (masse).
Sa mise en ou hors service se fait par l’intermédiaire d’une télécommande à rolling-code ce qui la rend pratiquement inviolable.
Elle est équipée de sorties relais dont le déclenchement est activé par des capteurs via une liaison radio. La centrale accepte jusqu’à 8 capteurs disposant d’un code différent. Leur activation est visualisée sur un “afficheur” composé de 8 diodes LED.
Tout aussi absurde et paradoxal que cela puisse paraître, une partie des progrès techniques et industriels ne sert pas pour produire des biens, mais passe dans l’étude et la réalisation de systèmes destinés à éviter que quelqu’un ne s’approprie ceux d’autrui. Malheureusement, dans notre monde, il ne suffit pas de faire de nouvelles découvertes, d’inventer des objets sophistiqués et de grande utilité, il faut aussi se protéger d’une partie de l’humanité qui passe son temps à essayer de dérober à n’importe quel citoyen, à l’industriel, à l’artisan, ce qu’il a acquis ou ce qui lui sert pour vivre et pour travailler. C’est pour cette raison que depuis des temps immémoriaux, les hommes ont toujours dû se soucier, non seulement de se procurer des biens utiles à leur qualité de vie mais aussi à les protéger de ceux qui tentent de se les approprier en totalité ou en partie.
Les systèmes antivol, des plus basiques aux plus modernes, servent justement à cela et, à une époque où la criminalité croît et ne semble pas vouloir s’arrêter ou se limiter, on en voit partout. Nous avons presque tous un système d’alarme, simple ou sophistiqué, pour protéger sa voiture ou sa moto garée à l’extérieur, l’appartement, le bureau, le casier personnel sur le lieu de travail ou le vestiaire de l’activité sportive…
Bref, il semble vraiment qu’on ne puisse plus se passer d’antivols !
En ce qui nous concerne, nous pensons qu’un antivol, même s’il n’est pas complètement indispensable (personne n’est obligé de l’utiliser…), est toutefois conseillé dans les situations à risques : une protection, même rudimentaire, n’empêchera peut-être pas tous les vols, mais pourra au moins ralentir la besogne du malfaiteur, en lui faisant perdre un temps précieux et en décourageant alors la “belle entreprise”.
Comme les voleurs d’aujourd’hui sont de mieux en mieux préparés, nous aussi, nous volons vous présenter des produits toujours plus d’avant-garde. Avec le montage que nous présentons ici, nous pouvons affirmer avoir atteint un excellent niveau sans avoir négligé le rapport qualité-prix.
La centrale d’alarme que vous découvrirez dans ces pages, est un antivol complet qui accepte des capteurs radio, travaillant à 433,92 MHz avec le codage Motorola MC145026/28. Elle peut mémoriser 8 codes différents, donc 8 capteurs, dont elle visualisera l’activité grâce à 8 diodes LED.
En fait, chaque fois qu’un capteur est activé (si c’est, par exemple, un capteur PIR - Pyroélectrique Infra Rouge -, le signal est émis lorsqu’une personne passe devant) et si son code a été mémorisé dans le microcontrôleur de la centrale, la diode LED correspondante s’allume, et ce, indépendamment du fait que la centrale soit ou non activée.
La ligne de diodes LED sert donc “d’afficheur”.
Elle est utile à la fois pour vérifier de quel point provient le signal lorsque l’alarme s’est déclenchée et pour tester les différents capteurs dans leur fonctionnement et leur réponse aux stimulations externes.
Un relais est prévu en dispositif de sortie. Ses contacts peuvent être utilisés pour commander un gyrophare, une sirène de puissance, un transmetteur téléphonique…
Ce relais est piloté grâce à un monostable, qui peut rester excité pendant un laps de temps réglable de 10 secondes à 2 minutes.
Un second relais, excité chaque fois pendant 2 secondes, permet d’activer d’autres appareils, comme un téléphone conventionnel ou portatif radio ou encore un portable GSM.
Pour finir, une sortie à mosfet permet l’activation d’une petite sirène locale, de celles fonctionnant sous 12 volts.
Lorsque la centrale est en service, toutes les sorties dont dispose le circuit sont activées lorsqu’un capteur, dont le code a été mémorisé, envoie un signal.
En outre, les sorties sont automatiquement activées, même si la centrale est en attente, dès que l’on ouvre l’entrée “IN” pour capteurs à fil, qui doit être normalement fermée.
Le tout est complété par une batterie tampon, maintenue chargée grâce à une alimentation spécifique, qui la garde toujours prête à intervenir, garantissant le bon fonctionnement de l’ensemble, lorsque la tension secteur vient à disparaître.
Schéma synoptique de la centrale d’alarme.Schéma électrique
Pour mieux comprendre les possibilités de ce dispositif, nous allons étudier son circuit électrique, donné dans le schéma de la figure 2, et plus clair que n’importe quelle description. Pour l’analyser, et le comprendre, il est utile de le décomposer en blocs que nous étudierons ensuite l’un après l’autre.
Schéma électrique de la centrale d’alarme.L’alimentation
L’alimentation est réalisée à travers le transformateur TF1, le pont de diodes PT1, le régulateur à transistor T1 et les circuits intégrés U1 et U2. Nous ne nous étendrons pas plus sur cet étage dont la simplicité est évidente.
L’unité radio
Partons du groupe radiorécepteur, principalement composé du module hybride Aurel BC-NBK, un récepteur complet accordé sur 433,92 MHz, équipé d’un démodulateur AM, qui restitue sur sa broche 14 le code modulant le signal HF qu’il reçoit sur l’antenne, donc sur la broche d’entrée (3).
En d’autres termes, si l’on transmet avec la télécommande ou si l’on actionne un capteur en UHF, on peut prélever sur U4 un train d’impulsions en tout point semblable à celui du codeur de tels dispositifs pourvu qu’il soit au format MM53200 ou MC1450xx Motorola.
Le signal passe de la broche 14 de l’hybride à l’entrée du décodeur rollingcode U6, destiné à identifier la commande à distance d’activation/désactivation, et au premier microcontrôleur U5, programmé pour fonctionner comme décodeur pour des codes Motorola standards.
Vous remarquez donc que l’on a confié le système de télécommande à un circuit de très grande fiabilité, pratiquement inviolable, afin d’éviter que la centrale ne soit activée par erreur par une télécommande identique ou, bien pire encore, facilement désactivée par un voleur équipé d’un émetteur capable de produire en séquence, tous les codes des dispositifs les plus simples (ce qui, remarquons-le, est de plus en plus courant).
Par contre, en ce qui concerne les capteurs, on a adopté le codage Motorola classique, car c’est le plus utilisé par les fabricants des éléments PIR ou à contact, fonctionnant par liaison radio sur 433,92 MHz. Même si on venait à recevoir un signal analogue à un de ceux mémorisés dans la centrale, mais indésirable (provenant, par exemple, de l’ouverture automatique d’un portail), la seule conséquence sera de voir s’allumer une des diodes LED de “l’afficheur” si la centrale est désactivée ou de voir s’enclencher l’alarme si la centrale est activée. Dans ce cas-là, il suffira d’éliminer le code qui a causé la fausse alerte en le remplaçant par un autre.
Caractéristiques techniques de la centrale d’alarme 2 zones à rolling-code
- Clé marche/arrêt.
- Activation/désactivation par l’intermédiaire de la télécommande avec codage rolling-code.
- Contrôle séparé des deux zones.
- Gestion des 8 capteurs par radio avec codage Motorola 1450xx à 433,92 MHz.
- Entrée normalement fermée (NF) pour capteurs à fil.
- Indication capteur en alarme.
- Sirène interne.
- Sirène externe gérée partimer réglable.
- Sortie à relais avec possibilité de relier un transmetteur téléphonique.
- Batterie tampon.
Le codage rolling-code
La commande activation/désactivation du système est réalisée à l’aide d’un couple émetteur/récepteur basé sur le HCS300, un codeur rolling-code, c’est-à-dire capable de modifier le code qu’il envoie à chaque transmission.
Le décodeur (U6) est un petit circuit hybride en technologie CMS, dont le microcontrôleur PIC12C509 est spécialement programmé pour déchiffrer le codage HCS300, et pour apprendre les codes des émetteurs habilités (grâce à une procédure particulière), en les plaçant dans une petite EEPROM à bus I2C.
Sans trop approfondir, nous vous donnons quelques indications sur le fonctionnement du rolling-code, juste ce qu’il faut pour comprendre de façon globale la partie qui nous intéresse pour connaître les avantages de notre centrale antivol.
L’encodeur HCS300 utilise l’algorithme KeeLoq. Le couple TX/RX fonctionne sur une portée d’environ 50 mètres sans obstacles. La partie réceptrice est composée du module hybride U4 (Aurel BC-NBK), commun à tous les décodages (télécommande et capteurs), et de l’hybride U6 (décodeur MA4).
Pour comprendre ce qu’est le rollingcode, sachez que ce terme désigne les systèmes dont le codage est variable, c’est-à-dire ceux dont le code émis par l’encodeur change à chaque transmission.
Naturellement, le décodeur placé sur le récepteur est capable de reconnaître de telles variations.
Si une personne malveillante parvenait à intercepter et à déchiffrer la communication, elle ne parviendrait pas pour autant à savoir ce qu’il faudrait transmettre pour activer le décodeur.
En effet, le code change à chaque transmission ! C’est pour cette raison que le système rolling-code est si sûr et c’est ce qui rend la centrale pratiquement inviolable.
La différence avec un classique TX/RX à codage fixe, réalisé par exemple avec le MM53200, c’est le que le système rolling-code génère à chaque activation un train de 66 bits, dont les 28 premiers forment le code fixe, les 32 suivants le code variable et les 6 derniers transmettent les informations pour la synchronisation avec le récepteur.
Pour pouvoir activer notre antivol à distance, il est nécessaire de le coupler au préalable à l’émetteur, en recourant à la procédure d’auto-apprentissage, une fois le montage terminé et avant l’essai.
En ce qui concerne la télécommande, il faut signaler que des deux touches de l’émetteur, la première sert pour activer la centrale, et la seconde, pour l’éteindre.
Le microcontrôleur principal
Ceci étant dit, allons voir à présent ce que fait le microcontrôleur principal, c’est-à-dire U7. Il s’agit d’un PIC16F84, programmé pour piloter le fonctionnement de la centrale antivol toute entière, en dirigeant les principales fonctions, en gérant les temporisations des entrées et des sorties, ainsi qu’en lisant les signaux des décodeurs.
Voyons cela plus en détail : le microcontrôleur (U7) s’occupe d’acquérir directement les niveaux logiques du module décodeur MA4 (U6), ainsi que les bytes dans lesquels U5 décompose les signaux qui arrivent des capteurs, codés, en l’occurrence, sur la base Motorola MC1450xx. Il relève également la condition de l’entrée “IN” à travers sa broche 3, en la considérant prioritaire et toujours valable, même lorsque l’antivol est désactivé (par l’intermédiaire de la radiocommande).
L’alarme se déclenche lorsque le microcontrôleur principal (U7) reçoit un code identique à un de ceux appris durant l’opération d’auto-apprentissage (que nous verrons plus tard). La centrale ne commandera toutefois les relais que si elle est activée et que le code reçu appartient à un des capteurs de la zone habilité (on peut habiliter la zone 1 seulement, la 2 seulement, ou la 1 et la 2 ensemble).
Si ces conditions sont réunies, le microcontrôleur donne alors les indications opportunes : il active sa broche 9 pendant 20 secondes, en faisant passer le mosfet T7 en conduction et en actionnant une petite sirène interne. Il bascule également sa broche 10 au niveau haut pendant 2 secondes, activant RL2 pendant la même durée, puis la sortie AUX. Le branchement correspondant peut servir pour connecter un transmetteur téléphonique ou une alarme GSM.
Avec la même impulsion, inversée par le transistor NPN T4, le microcontrôleur excite le monostable U3 (un classique 555), en lui faisant émettre une nouvelle impulsion qui, selon le réglage du trimmer R11, peut durer de 10 secondes à 2 minutes, pendant lesquelles le relais RL1 est commandé.
Le branchement de ce dernier permet la mise en oeuvre de dispositifs de signalisation tels que gyrophare, sirène de puissance, transmetteur téléphonique…, pendant une durée équivalente à celle programmée.
En outre, U7 allume, par l’intermédiaire du driver U8 (un PCF8474 de Philips), l’une des 8 diodes LED qui identifie le capteur correspondant. Pour expliquer cette fonction, on peut dire que lorsque le circuit reçoit la transmission radio émise par un capteur et contenant un code parmi ceux mémorisés, le PIC vérifie la correspondance des bits, puis émet des commandes en série le long du bus I2C relié à sa broche 17 (SDA, sa broche 18 étant réservée à l’horloge) en faisant s’allumer, parmi les 8 diodes LED, celle qui correspond à la position du code mémorisée.
Le même cycle se produit également lorsque l’antivol est désactivé, de façon à toujours permettre de vérifier l’activité des capteurs.
Remarquez que “l’afficheur” indique toujours, et seulement, le dernier capteur à avoir transmis, tant qu’aucune alarme ne se déclenche : dans ce cas précis, une procédure particulière est activée pendant la désactivation de l’alarme, apte à nous indiquer le capteur qui a causé l’alarme.
Le microcontrôleur gère également un interrupteur à clé, servant surtout à désactiver volontairement la centrale.
Il s’agit donc d’une commande locale qui, pour être utilisée, oblige toutefois à déclencher l’alarme.
Avec la clé sur OFF (interrupteur ouvert), la centrale fonctionne normalement, tandis que sur ON (interrupteur fermé), elle reste bloquée : si une séquence d’alarme est en cours, elle est alors initialisée, et en rouvrant l’interrupteur, le microprocesseur repart du début, puisqu’il est d’abord éteint puis rallumé.
Remarquez en fait que la clé “KEY” interrompt les +5 volts, ce qui explique son influence sur le fonctionnement du monostable (NE555) qui s’occupe de temporiser la sortie de la sirène (RL1).
Autrement, même en initialisant U7, une fois U3 activé, le relais regagnerait sa position de repos après que le temps imposé par le trimmer se soit écoulé.
Entrée et sortie du microprocesseur principal
Broche N° broche Type
Description RA0 17 OUT SDA
contrôle LED capteurs RA1 18 OUT
SCL contrôle LED capteurs RA2 1 IN
CLE RA3 2 IN Poussoir pour réglages RA4
2 IN Entrée capteurs à fils RB0 6
IN Entrée sérielle RB1 7 IN
RX canal 1 RB2 8 IN RX canal 2 RB3
9 OUT Sirène interne RB4 10 OUT
Relais et sirène externe RB5 11 OUT
LED indication zone 1 active RB6 12 OUT
LED indication zone 2 active RB7 13 OUT
LED indication antivol actif
Le rôle de P1 et l’auto-apprentissage
Le bouton poussoir P1 sert pour la définition des zones, mais également pour lancer la phase d’auto-apprentissage et de mémorisation des codes des capteurs.
Lorsque l’antivol est au repos, en appuyant sur P1 une première fois, on active la zone 2 en inhibant la zone 1, en appuyant une seconde fois, on active les deux zones en même temps, tandis qu’en appuyant une troisième fois, on active la zone 1 seulement. Et le cycle se poursuit ainsi.
Deux diodes LED, une pour chaque zone, indiquent, en s’allumant, le réglage fait avec P1 : LD11 est associée à la première zone et LD12 à la seconde.
L’acquisition des codes de la télécommande s’effectue directement au niveau de la centrale et nécessite une intervention sur l’hybride MA4 (U6).
Nous verrons cette procédure dans la deuxième partie de cet article.
Par contre, le réglage des capteurs, et donc des codes à base MC1450xx, s’effectue automatiquement de la façon suivante : dès que le circuit se trouve sous tension (sur batterie ou sur secteur), le microcontrôleur principal initialise les entrées/sorties et active la sous-routine de mémorisation, mise en évidence par un “lamptest” général.
En fait, il fait s’allumer séquentiellement chacune des 8 diodes LED de visualisation des capteurs (de LD1 à LD8) puis, LD10, LD11 et LD12 (seul LD9 est exclue car elle est allumée en présence de la tension secteur).
Si on appuie sur le bouton P1 pendant ce test, le système commence l’acquisition.
La procédure fonctionne ainsi : une fois le contrôle des 11 diodes LED terminé, la première, LD1, s’allume 20 secondes pendant lesquelles elle attend l’envoi d’un code par un capteur à émetteur 433,92 MHz, codé MC1450xx. Si elle le reçoit, le PIC le mémorise en l’associant à la première position (donc, chaque réception en fonctionnement normal provoque l’allumage de la diode LED LD1…), autrement, elle efface l’emplacement mémoire de sa propre EEPROM réservée au code du capteur 1.
Elle éteint ensuite LD1 et allume LD2, nous indiquant ainsi qu’elle attend l’envoi du code du capteur numéro 2. Une fois les 20 secondes écoulées, si elle a reçu le signal, elle le mémorise, sinon, elle efface les positions de mémoire relatives, en écrivant seulement des 0. Et ainsi de suite jusqu’à la huitième diode LED. Après quoi, U7 sort de la sous-routine de mémorisation et commence automatiquement le fonctionnement normal.
A partir de ce moment-là, chaque arrivée éventuelle de codes à base Motorola provoque l’allumage des diodes LED qui correspondent aux positions auxquelles elles ont été associées. Evidemment, si le dispositif qui transmet n'a pas été “appris” auparavant, aucune diode LED ne s’allume.
Nous ne passerons pas sous silence un petit inconvénient: la procédure d’autoapprentissage doit, de préférence, s’effectuer une seule fois.
En effet, en activant cette procédure, le microcontrôleur n’acquiert que les capteurs qui transmettent et efface les codes mémorisés pour les autres. En somme, si vous souhaitez rajouter un dispositif (par exemple, vous avez mémorisé 6 capteurs seulement et vous voulez ajouter un septième à la “liste”), vous devez forcément, lorsque les diodes LED respectives s’allument, faire transmettre chacun des capteurs et non pas le seul capteur à ajouter. Autrement, les codes des capteurs qui n’auront pas transmis seront effacés de la mémoire et seul ceux que vous aurez fait transmettre seront pris en compte.
Même si cela peut sembler une limitation, c’est là le seul moyen pour simplifier le plus possible le matériel et le logiciel de l’antivol.
Avant de conclure, donnons un coup d’oeil à certains détails que nous avons jusqu’à présent laissés de côté.
Sur cette figure vous pouvez voir notre prototype une fois le montage terminé.
L’unité radio réceptrice a été confiée au module hybride Aurel BCNBK, un récepteur complet, accordé sur 433,92 MHz, équipé d’un démodulateur AM. L’activation et la désactivation de la centrale se fait par radio par l’intermédiaire d’une petite télécommande basé sur le HCS300.
Nous avons donc prévu dans ce circuit, un second module hybride qui décode le code KeeLoq HCS300. Par contre, en ce qui concerne les capteurs, nous avons adopté le codage Motorola classique, car c’est le plus utilisé par les fabricants d’éléments PIR ou d’éléments à contact fonctionnant sur 433,92 MHz.
Le circuit imprimé de l’antivol a été installé dans un boîtier plastique TEKO (code 767), car ses dimensions sont parfaitement adaptées.
La face avant doit être percée de façon à laisser passer les diodes LED, le bouton P1 et l’interrupteur à clé. Dans ce même boîtier, on peut également installer la batterie tampon 12 volts d’une capacité de 1,2 A/h, la sirène interne ainsi que le transformateur d’alimentation.
La télécommande
La seconde touche de la télécommande sert à désactiver la centrale lorsqu’elle est activée, c’est-à-dire qu’elle sert à suspendre les signaux si l’alarme a été déclenchée.
En fait, si l’alarme s’est déclenchée, en appuyant sur le second bouton de la télécommande, on provoque la désactivation de l’antivol et l’émission de 5 beeps par le buzzer (qui indiquent que l’alarme a été déclenchée). Pendant ce temps, la diode LED du capteur qui a provoqué l’alarme continue de clignoter : pour l’éteindre, et annuler ainsi la mémoire des alarmes, il faut appuyer une seconde fois sur le deuxième bouton de l’émetteur. On retrouve alors la position de repos.
Le décodage des capteurs
On peut se servir de n’importe quel capteur doté d’une unité émettrice radio sur 433,92 MHz avec codage Motorola MC145026.
Une caractéristique particulièrement intéressante de notre antivol, c’est le décodeur utilisé pour déchiffrer les signaux codés à base MC145026 des capteurs reliés par radio.
Pour le décodage ce ne sont pas les habituels MC145028 ou MC145027 qui sont utilisés, car la gestion de 8 codes différents demanderait la réalisation d’un circuit très complexe.
Nous avons préféré utiliser un microcontrôleur spécialement programmé de façon à reconnaître et à décoder les signaux compatibles avec le Motorola.
On réduit ainsi la logique à un seul circuit intégré spécifique capable de décoder le signal HF et de le transformer en commandes, transmises ensuite en série (sous forme de 3 bytes) au microprocesseur principal (U7) qui les mémorise (en auto-apprentissage) ou bien les compare (en phase de fonctionnement normal) pour ensuite les exécuter.
De cette façon, U7 est capable de piloter de l’allumage de la diode LED jusqu’à l’activation des sorties d’alarme (si la centrale a été activée).
Une fois que U5 a relevé le code, il active la routine de transmission série, qui est un peu compliquée.
Pour commencer, il faut dire que pour effectuer l’envoi, le PIC fragmente le train d’impulsions en 3. Cette subdivision est faite pour pouvoir représenter la série de données en format ASCII : étant donné qu’un caractère est composé de 8 bits, il est évident que chaque portion de code ne peut pas être plus grande.
Quant au Motorola, étant un système à trois états devant être représenté en binaire, nous avons décidé d’attribuer à chaque combinaison un couple de valeurs exprimé avec deux bits, qui sont 00 pour le zéro, 01 pour l’Open (dip en position centrale) et 11 pour le niveau haut.
Cela signifie que les 8 bits d’un caractère ASCII sont utilisés en seulement 4 bits three-state (trois états), ce qui (considérant que le MC145026 possède 9 broches de codage…) oblige à effectuer la représentation, justement, en 3 caractères : un pour le premier bloc de quatre, un autre pour le second et enfin, un pour la dernière broche.
Sachant cela, nous pouvons dire qu’une fois l’élaboration effectuée, le PIC16F84 émet en série les données respectives de sa broche 3 (sortie) et les transfère à la broche 6 (entrée codes) de l’U7, qui les traite.
En somme, U5 sert seulement de “filtre” et décompose le code Motorola pour le transmettre au microcontrôleur principal sous un format compatible.
L’alimentation, petit retour…
Quant à l’alimentation, le circuit tout entier prélève la tension du secteur 220 volts par l’intermédiaire du transformateur TS1. Sur son secondaire, le pont PT1 perçoit des impulsions sinusoïdales, toutes positives par rapport à la masse.
C1 et C2 les filtrent et les mettent à niveau, en obtenant une composante continue qui, judicieusement limitée et stabilisée par le régulateur composé de U1 (un 7815) et de T1, se réduit à environ 13,6 volts et charge la batterie “BAT”, gardée en tampon et prête à intervenir, pour remplacer le secteur en cas de coupure.
Les circuits des relais, ainsi que les branchements de RL1 qui servent à fournir les 12 volts à une éventuelle sirène extérieure (le fusible FUS2 protège la ligne de +12 volts), sont alimentés par l’intermédiaire de la sortie du régulateur U1 ainsi que par l’intermédiaire de D3.
L’étage permettant de mettre en fonctionnement une petite sirène à usage interne est basé sur le mosfet T7. Il fonctionne avec la même tension.
Par contre, toute la logique travaille avec les 5 volts que U2, relié par sa broche d’entrée à la piste des +12 volts, perçoit et stabilise par faitement.
Le programme principal et la programmation des codes
Ci-dessus, le premier organigramme représente le programme principal du microprocesseur U7. Le dispositif gère les ressources suivantes : les commandes série envoyées par U5, le premier canal de la radiocommande, le deuxième canal de la radiocommande, le bouton multifonctions P1 et l’entrée “IN”.
Le deuxième est l’organigramme de la routine de mémorisation des codes Motorola. La routine prévoit l’acquisition en séquence des 4 codes correspondant à la zone 1 et des 4 codes de la zone 2. Le délai pour l’acquisition de chaque code est de 20 secondes, ce qui signifie que si dans les 20 secondes aucun code Motorola valide n’est décodé, le microprocesseur efface la zone de mémoire correspondante.
Organigrammes des principales sous-routines du microcontrôleur principal U7
Remarquez la procédure de désactivation de l’antivol qui change en fonction de l’état de la mémoire alarme. En fait, si l’alarme ne s’est pas déclenchée, en appuyant sur le second bouton de la radiocommande, la centrale émettra 3 bips et se désactivera. Si, au contraire, la centrale a enregistré une alarme, en appuyant sur ce second bouton, 5 bips seront émis et la diode LED correspondant au capteur qui a causé l’alarme clignotera jusqu’à ce que l’on appuie une seconde fois sur le second bouton de la radiocommande.
Entrées et sorties du driver Philips PCF8574
1 A0 adresse entrée 02 A1 adresse entrée 13 A2
adresse entrée 24 P0 port bidirectionnel entrée/sortie 05
P1 port bidirectionnel entrée/sortie 16 P2
port bidirectionnel entrée/sortie 27 P3
port bidirectionnel entrée/sortie 38 Vss masse9 P4
port bidirectionnel entrée/sortie 410 P5
port bidirectionnel entrée/sortie 511 P6
port bidirectionnel entrée/sortie 612 P7
port bidirectionnel entrée/sortie 713 /INT interrupteur de sortie
(activé en état logique bas)14 SCL ligne série du clock15 SDA
ligne série des données16 Vdd alimentation
Le PCF8574 est un circuit CMOS capable de piloter les ports d’entrée/sortie des microcontrôleurs par l’intermédiaire d’un bus I2C. Le dispositif dispose de 8 lignes bidirectionnelles et d’une ligne de contrôle I2C.
Les caractéristiques principales sont : une faible consommation, la capacité de piloter directement des diodes LED et la possibilité d’être géré par un microcontrôleur comme esclave (slave), étant donné qu’il possède une ligne “/INT” permettant de savoir si les données sont présentes sur le bus série, sans communiquer directement avec l’entrée/sortie.
Activation de la centrale
L’unité de télécommande est composée d’un émetteur en technologie CMS, contenu dans un boîtier plastique aux dimensions d’un porte-clés.
Le système est à deux canaux et fonctionne avec une pile 12 volts. Il dispose d’un oscillateur SAW très stable et accordé sur 433,92 MHz, modulé par les impulsions provenant du microcircuit codeur HCS301 chaque fois qu’une de ses entrées est activée, en appuyant sur un des boutons.
Le schéma ci-dessus montre comment le circuit intégré HCS301 génère le codage à chaque fois que l’on appuie sur un bouton.
Le module récepteur Aurel BC-NBK, également en technologie CMS, est accompagné de l’hybride MA-4 qui est un décodeur pour télécommande à rollingcode basé sur l’algorithme de codage KeeLoq Microchip. Ce décodeur est réalisé sur un support en résine (24 x 12 mm) avec 5 broches en lignes au pas de 2,54 mm. Il est équipé d’un microcontrôleur PIC12C509 servant de décodeur et d’une EEPROM 24C08 (1k x 8 bits) contenant les codes fixes (28 bits) provenant des différentes télécommandes. Le module fonctionne sous 5 volts courant continu et accepte en entrée des signaux TTL compatibles.
Le brochage se présente ainsi :
1 = sortie CH 1 (canal 1) ;
2 = IN données (sortie HF du récepteur radio) ;
3 = sortie CH 2 (canal 2) ;
4 = +5 volts ;
5 = GND (masse).
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