Avant propos : De nos jours, l'accès à certains locaux d'un immeuble peut être facilement limité par divers moyens. Si l'on prend en compte les nombreux systèmes électroniques disponibles sur le marché, on peut choisir une télécommande HF codée, une clé iButton, une carte à puce ou bien encore un transpondeur.
Parmi ceux évoqués précédemment, c'est le dernier dispositif qui constitue certainement le moyen le plus souple technologiquement pour réaliser un contrôle d'accès discret et pratiquement inusable. En effet, le transpondeur est le seul dont la commande entièrement passive ne necessite aucun contact physique avec le récepteur.
Ainsi, on imagine immédiatement les avantages d'une telle absence de contact électrique entre le transpondeur et le dispositif de lecture. Par exemple, il est possible de dissimuler le lecteur de transpondeurs dans une cache pratiquée au sein d'un mur et recouverte par un matériau non ferreux.
Ainsi, on imagine immédiatement les avantages d'une telle absence de contact électrique entre le transpondeur et le dispositif de lecture. Par exemple, il est possible de dissimuler le lecteur de transpondeurs dans une cache pratiquée au sein d'un mur et recouverte par un matériau non ferreux.
Remarque : Outre l'appellation transpondeur, on trouve dans la littérature le nom plus évocateur de badges à couplage inductif.
Caractéristiques de la serrure à transpondeurs :
Nombre de transpondeurs mémorisables par auto-apprentissage : 32. Ajout et suppression automatique des transpondeurs en mémoire EEPROM. Nombre de sorties par relais : 2 (une sortie temporisée réglable et une sortie bistable). Transferts des datas : variation de l'amplitude de la porteuse à 125kHz (MA). Distance de lecture maximale entre la bobine et le transpondeur : 3 à 4 cm selon la qualité du bobinage du lecteur. Contrôle de l'intégrité des données reçues sur 3 trames successives. Alimentation du lecteur : 12V mini à 20V maxi. Tension idéale : 15V. Consommation : fonction des relais utilisés, de l'ordre de 50 mA avec relais inactifs. Caractéristiques des transpondeurs : Les transpondeurs disponibles sur le marché ne sont pas tous compatibles avec le présent lecteur.
Les différences essentielles se focalisent sur : le nombre de bits dans la trame série, l'entête (header) de synchronisation de la trame série.
Pour une compatibilité avec ce lecteur, le transpondeur doit répondre aux critères suivants : Trame série : 64 bits. Entête (header) de synchronisation : $1FF. Codage de la trame série émise : Manchester. Durée d'un niveau logique codé Manchester"court" : T/2 = 280 µs. Durée d'un niveau logique codé Manchester "long" : T = 560 µs.
Les différences essentielles se focalisent sur :
le nombre de bits dans la trame série, l'entête (header) de synchronisation de la trame série. Pour une compatibilité avec ce lecteur, le transpondeur doit répondre aux critères suivants :
Trame série : 64 bits. Entête (header) de synchronisation : $1FF. Codage de la trame série émise : Manchester. Durée d'un niveau logique codé Manchester"court" : T/2 = 280 µs. Durée d'un niveau logique codé Manchester "long" : T = 560 µs. Où se procurer les transpondeurs compatibles avec ce lecteur ?Notes du 24 mai 2005 Les transpondeurs à base de circuits EM4102 diffusés par Lextronic sont compatibles avec ce lecteur de transpondeurs. Les tags de la gamme "Unique®" ont été testés avec succès : RFID-CARD2 type Clamshell®; RFID-TAG1 (tag plastique). Vous trouverez tous les détails de ces transpondeurs sur le site de Lextronic à l'adresse [ http://www.lextronic.fr ] ou directement à l'adresse [ http://lextronic.fr/rfid/PP.htm ] Je remercie Hobbywan de m'en avoir informé. |
Malheureusement, rares sont les fabricants et revendeurs à diffuser la liste exhaustive des caractéristiques de leurs transpondeurs proposés à la vente.
Toutefois, voici deux revendeurs proposant des transpondeurs compatibles avec ce lecteur :
Vellaman [ www.velleman.fr ] : format carte bancaire épaisse avec encoche. Comelec [ www.comelec.fr ] : format carte bancaire très faible épaisseur sans encoche ou bien en forme de porte-clefs. Les transpondeurs distribués par Comelec proviennent du fabricant Sokymat [ www.sokymat.com ].
En haut à gauche : transpondeur porte-clefs circulaire distribué par Comelec.En bas à gauche : transpondeur carte bancaire (avec encoche) distribué par Velleman.En bas à droite : transpondeur carte bancaire distribué par Comelec.
J'attire votre attention sur la tranche plus épaisse du transpondeur Velleman (à gauche)
vis à vis du modèle de Comolec (à droite).
Enfin au premier plan, le transpondeur porte-clefs circulaire de Comelec.
vis à vis du modèle de Comolec (à droite).
Enfin au premier plan, le transpondeur porte-clefs circulaire de Comelec.
Remarque : Les tests ont mis en lumière une distance de transmission supérieure avec les transpondeurs aux formats cartes bancaires au détriment des formats porte-clefs. Ainsi, si vous avez à choisir entre les deux formats, je vous conseille d'opter pour le modèle carte bancaire.
Cette disparité de la distance de transmission s'explique par la présence d'un bobinage au diamètre plus important dans le transpondeur au format carte bancaire. Comme le diamètre de la bobine du lecteur de transpondeurs avoisine celui du transpondeur (carte bancaire), on obtient à distance égale un couplage inductif de meilleure qualité.
Cette disparité de la distance de transmission s'explique par la présence d'un bobinage au diamètre plus important dans le transpondeur au format carte bancaire. Comme le diamètre de la bobine du lecteur de transpondeurs avoisine celui du transpondeur (carte bancaire), on obtient à distance égale un couplage inductif de meilleure qualité.
Mise en garde sur la gamme de transpondeurs ATMEL : Ce lecteur n'est pas compatible avec les transpondeurs du constructeur ATMEL car l'entête (header) de synchronisation utilisé est différent.
Malgré tout, c'est l'un des rares fabricants à proposer sur son site une très riche documentation [ http://www.atmel.com/ ] sur la technologie des transpondeurs...
Repérage des principaux éléments constitutifs de la carte principale :
Partie gauche de la carte :
Encadré en rouge : | microcontrôleur 16F628 et mémoire 24C02B. |
Encadré en bleu : | poussoirs de gestion. |
Encadré en bleu clair : | connecteur d'alimentation, régulation et led ON. |
Encadré en jaune : | leds de signalisation des différents états. |
Encadré en vert : | réglage de la durée temporisée du relais REL1. |
Encadré en gris clair : | liaison série RS232. |
Partie droite de la carte :
Encadré en rouge : | circuit spécialisé pour lecteur de transpondeurs. |
Encadré en bleu : | relais de commande temporisé et bistable. |
Encadré en jaune : | bobine de lecture. |
Encadré en vert : | réglage de la fréquence de la porteuse. |
La bobine de lecture (antenne) :
Profil de la bobine collée au circuit imprimé
Gros plan sur les liaisons électriques terminales de la bobine.
Avec un minimum de dextérité vous n'aurez aucun mal à réaliser la bobine de cette application. Consultez la page [ Réalisation ] pour de plus amples détails.
Le circuit intégré Temic U2270B (IC6) : Dans le cadre de cette application, j'ai eu recours au célèbre U2270B de la société Temic.
Ce circuit intégré spécialement dédié aux applications transpondeurs assure d'une part, la génération du signal de porteuse et d'autre part, la détection et mise en forme des datas du transpondeur placé à proximité de la bobine.
Malheureusement ce circuit intégré n'est disponible qu'en boîtier miniature : SO16. Ainsi, lors du développement de cette application (décembre 2000), j'ai volontairement soudé ce circuit intégré sur un adaptateur SO16 > DIL16 afin de simplifier son montage et démontage sur ma platine d'expérimentation (phase de mise au point du programme).
Ce circuit intégré spécialement dédié aux applications transpondeurs assure d'une part, la génération du signal de porteuse et d'autre part, la détection et mise en forme des datas du transpondeur placé à proximité de la bobine.
Malheureusement ce circuit intégré n'est disponible qu'en boîtier miniature : SO16. Ainsi, lors du développement de cette application (décembre 2000), j'ai volontairement soudé ce circuit intégré sur un adaptateur SO16 > DIL16 afin de simplifier son montage et démontage sur ma platine d'expérimentation (phase de mise au point du programme).
U2270B soudé sur l'adaptateur SO16 > DIL16
(SO = Small Outline - DIL = Dual In Line)
(SO = Small Outline - DIL = Dual In Line)
J'ai conservé cette spécificité dans le routage de la carte d'évaluation disponible en téléchargement à la page [ Réalisation ], mais rien ne vous empêche de procéder à un nouveau routage de la carte en incluant le U2270B sur le côté pistes du circuit imprimé principal.
Ne vous inquiétez pas de la disponibilité chez votre revendeur d'un tel adaptateur SO16 > DIL16. Vous n'aurez aucun mal à le réaliser à partir d'une chute de circuit imprimé simple face et quelques picots tulipes.
Ne vous inquiétez pas de la disponibilité chez votre revendeur d'un tel adaptateur SO16 > DIL16. Vous n'aurez aucun mal à le réaliser à partir d'une chute de circuit imprimé simple face et quelques picots tulipes.
Nomenclature de la serrure à transpondeurs :Résistances 1/4 W - 5% :
220 : R4, R5, R19, R10, R15
470 : R8, R9, R13, R22
330 : R18
4,7 k : R11, R12, R20
10k : R1, R2, R3, R6, R7, R23
39k : R17
68k : R16
470k : R21
680k : R14
220 : R4, R5, R19, R10, R15
470 : R8, R9, R13, R22
330 : R18
4,7 k : R11, R12, R20
10k : R1, R2, R3, R6, R7, R23
39k : R17
68k : R16
470k : R21
680k : R14
Condensateurs chimiques :
1000µF / 16V : C4
220µF / 16V : C8
47µF / 16V : C10, C12
4,7µF / 16V : C18
1µF / 16V : C17, C19, C20, C21
1000µF / 16V : C4
220µF / 16V : C8
47µF / 16V : C10, C12
4,7µF / 16V : C18
1µF / 16V : C17, C19, C20, C21
Condensateurs plastiques LCC :
2,2nF : C13
4,7nF : C11
68nF : C9
330nF : C16
100 nF : C3, C5, C6, C7, C22
2,2nF : C13
4,7nF : C11
68nF : C9
330nF : C16
100 nF : C3, C5, C6, C7, C22
Condensateurs céramiques :
4,7pF : C1, C2
1,5nF : C14, C15 (ne pas remplacer ces 2 condensateurs par des modèles plastiques).
4,7pF : C1, C2
1,5nF : C14, C15 (ne pas remplacer ces 2 condensateurs par des modèles plastiques).
Diodes :
Diodes leds électroluminescentes 5 mm Æ : D1, D2, D3, D4, D5, D6
D8, D9, D10 : 1N4007
D7 : 1N4148
Diodes leds électroluminescentes 5 mm Æ : D1, D2, D3, D4, D5, D6
D8, D9, D10 : 1N4007
D7 : 1N4148
Circuits intégrés :
PIC16F628A-20/P : IC1 + support lyre 18 broches
24L02B ou 24LC02B : IC2 + support lyre 8 broches
MAX232 : IC5 + support lyre 16 broches
U2270B : IC6
7805 (régulateur en boîtier TO220) : IC3
7812 (régulateur en boîtier TO220) : IC4
PIC16F628A-20/P : IC1 + support lyre 18 broches
24L02B ou 24LC02B : IC2 + support lyre 8 broches
MAX232 : IC5 + support lyre 16 broches
U2270B : IC6
7805 (régulateur en boîtier TO220) : IC3
7812 (régulateur en boîtier TO220) : IC4
Note du 1/10/2002 : le circuit U2270 est désormais disponible chez RadioSpareswww.radiospares.fr
Transistors :
BC 337 : T1, T2, T3
BC 337 : T1, T2, T3
Ajustables :
50k : P1 (trimmer multi-tours)
4,7k : P2 (horizontal)
50k : P1 (trimmer multi-tours)
4,7k : P2 (horizontal)
Quartz :
4 MHz : X
4 MHz : X
Divers :
2 relais miniatures 1RT - DC 6V : REL1, REL2
Socle d'alimentation jack 3,5 mm stéréo : K3
Embase DB9 coudée à 90° femelle : K6
3 picots tulipes : K5
2 portions d'une barrette de 8 picots tulipes destinée à recevoir l'adaptateur SO16 > DIL16.
2 poussoirs momentanés (blanc = EFFACE & vert = PROG).
2 borniers 3 plots.
Circuit imprimé simple face 195 x 61
2 relais miniatures 1RT - DC 6V : REL1, REL2
Socle d'alimentation jack 3,5 mm stéréo : K3
Embase DB9 coudée à 90° femelle : K6
3 picots tulipes : K5
2 portions d'une barrette de 8 picots tulipes destinée à recevoir l'adaptateur SO16 > DIL16.
2 poussoirs momentanés (blanc = EFFACE & vert = PROG).
2 borniers 3 plots.
Circuit imprimé simple face 195 x 61
Nomenclature de l'adaptateur SO16 > DIL16 :Divers :
2 portions d'une barrette de 8 picots sécables mâles-mâles.
Circuit imprimé simple face 20 x 16
2 portions d'une barrette de 8 picots sécables mâles-mâles.
Circuit imprimé simple face 20 x 16
U2270B soudé sur l'adaptateur SO16 > DIL16
(SO = Small Outline - DIL = Dual In Line)
(SO = Small Outline - DIL = Dual In Line)
Deux portions d'une barrette de picots mâles - mâles sécables
assurent les liaisons électriques au reste de la carte.
assurent les liaisons électriques au reste de la carte.
Deux portions d'une barrette de picots tulipes sécables (en bleu clair)
permettent de réaliser le support d'insertion de l'adaptateur SO16 > DIL16.
permettent de réaliser le support d'insertion de l'adaptateur SO16 > DIL16.
Réalisation de la bobine de lecture : Le support de bobine : Procurez-vous un support de bobine plastique de type "rouleau de téflon" car ce dernier possède des dimensions idéales (le téflon étant généralement employé en plomberie).
Néanmoins, vous pouvez utiliser d'autres types de supports plastiques à condition de respecter à quelques millimètres près les dimensions suivantes :
d : 31 mm (peut varier de +/- 10mm) H : 16 mm (peut varier de +/- 10 mm) D : 51 mm (au moins 37 mm)
Réalisation de la self en fil de cuivre émaillé : Il faut vous procurer un fil de cuivre émaillé de 0,4 mm de diamètre.
Bobinez un total de 200 tours de fil de cuivre émaillé sur la surface du cylindre de la bobine.
Percez un petit trou dans le support plastique afin d'assurer le passage d'une extrémité du fil émaillé comme sur le croquis suivant :
Bobinez un total de 200 tours de fil de cuivre émaillé sur la surface du cylindre de la bobine.
Percez un petit trou dans le support plastique afin d'assurer le passage d'une extrémité du fil émaillé comme sur le croquis suivant :
Lorsque l'enroulement est terminé, bloquez l'extrémité du fil au moyen d'une goutte de colle cyanoacrylique.
Préparation des deux extrémités de la self : Muni d'un morceau de papier de verre, raclez le vernis des extrémités du fil de cuivre émaillé. N'oubliez pas d'étamer le cuivre mis à nu.
Positionnement de la bobine sur le circuit imprimé : La bobine sera maintenue sur le circuit imprimé au moyen d'une mousse adhésive double face destinée généralement à la fixation des miroirs muraux.
Les deux extrémités du fil de cuivre seront soudées au niveau des pastilles rectangulaires du circuit imprimé référencées A et B :
Allure de l'implantation et du circuit imprimé du lecteur de transpondeurs : |
 |
Schéma structurel, implantation et typon du lecteur de transpondeurs : Typon de l'adaptateur SO16 -> DIL16 :
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