Dans l’affirmative, il active un relais et actionne simultanément un émetteur radio codé, fonctionnant sur 433,92 MHz. Toutes les possibilités sont donc offertes pour commander soit via relais, soit par radiocommande les appareils les plus divers.
Après être entré dans ce nouveau monde fascinant que sont la téléphonie moderne et l’intégration phonie/transmission de données, il était inévitable que l’électronicien soit tenté d’exploiter à son profit les nouveaux services proposés par les opérateurs. La “présentation du numéro de l’appelant” est un de ces nouveaux services qu’il est facile de détourner pour en faire un tout autre usage. En tout bien tout honneur, s’entend !
Nous vous proposons ici une application qui utilise la fonction “présentation du numéro” (l’ID téléphonique), sans pour autant la visualiser !
Il s’agit d’une sorte de clé qui, reliée à une quelconque ligne téléphonique, s’active lorsqu’elle reçoit un appel, lit le numéro de téléphone reçu et, si ce numéro se trouve parmi les quatre numéros mémorisés, active un relais.
Mais ce n’est pas tout ! Si nous regardons le schéma synoptique de la figure 1, nous voyons que le système comporte également une section radio.
Il s’agit d’un module émetteur UHF de bonne portée, codé, opérant sur 433,92 MHz, avec lequel il est possible d’activer à distance n’importe quel appareil relié à un récepteur standard équipé d’un décodeur compatible.
Nous avons ainsi réalisé un identificateur de numéros téléphoniques qui peut être destiné à une infinité d’applications, parmi lesquelles nous pouvons citer à titre d’exemple :
- le contrôle de l’installation électrique de chauffage de la maison de campagne,
- la mise en service ou l’arrêt d’un système d’alarme,
- la commande locale d’un automatisme,
- la mise en fonctionnement ou l’arrêt d’un appareil électrique ou électronique quelconque,
- etc.
Sur le thème de la sécurité, le circuit permet, lorsque nous partons en vacances, d’allumer de temps en temps les lumières ou la télévision, simulant ainsi une présence à l’intérieur de l’habitation. Bien entendu, il est possible de faire la même chose pour la maison de campagne depuis l’habitation principale.
Avec un peu d’astuce, il est également possible de détourner l’utilisation normale de notre appareil.
En effet, au lieu de mémoriser quatre numéros autorisés à activer le relais, nous pouvons mémoriser quatre numéros auxquels nous ne voulons pas répondre. Dans ce cas, nous pouvons connecter un buzzer sur le relais.
Lorsque le buzzer retentira, il nous indiquera qu’il est inutile de décrocher.
Au contraire, nous pouvons enregistrer quatre numéros auxquels nous désirons toujours répondre à l’exclusion de tous les autres. Dans ce cas, il suffit de couper la sonnerie du téléphone, le buzzer se chargeant de nous aviser qu’un numéro autorisé nous appelle.
L’utilisation de la télécommande incorporée permet d’étendre les propriétés du dispositif.
Naturellement, les utilisations d’un tel appareil sont multiples et celles suggérées ne sont qu’une petite partie de celles qui viennent immédiatement à l’esprit.
Certains que chacun de vous saura trouver la meilleure application en fonction de ses exigences, passons immédiatement à la description du montage, en nous référant au schéma électrique de la figure 2.
Le schéma électrique
Le montage emploie un circuit intégré Mitel MT8843 dans une configuration que nous avons déjà vu (ELM numéro 10, “Un système de présentation du numéro d’appelant sur PC”, page 13 et suivantes), interfacé, cette fois, avec un microcontrôleur PIC16C84.
Le microcontrôleur se voit confier la gestion des tâches suivantes :
- enregistrement des quatre numéros téléphoniques de votre choix,
- à la réception d’un appel, comparaison du numéro reçu et des numéros en mémoire,
- lorsqu’un numéro correspond à un numéro mémorisé, activation du relais dont le premier inverseur pourra commander l’appareil de votre choix et l’autre inverseur pourra activer l’émetteur de la radiocommande.
Le diagramme de programmation de la figure 4 donne, par le détail, la succession des opérations.
En fonctionnement normal, c’est-à-dire en période d’attente, le montage est au repos. Donc, dans cet état, il ne consomme que quelques milliampères.
Le courant de repos est tiré de la ligne téléphonique par l’intermédiaire d’un réseau adapté, composé par le pont de diodes PT1 (nécessaire pour avoir toujours la même polarité, indépendamment de celle de la paire téléphonique), de la résistance R16, de la diode D10 et du condensateur C11. La diode zener DZ2 limite l’amplitude (5,1 volts) des impulsions qui se retrouvent aux bornes de C11 en présence de la tension alternative de sonnerie.
Pour simplifier, au repos, le circuit prélève le courant dont il a besoin de la cathode de DZ2.
L’interface vers la ligne téléphonique comporte deux sections distinctes, toutes deux isolées galvaniquement afin de séparer la paire téléphonique de la masse du circuit, évitant ainsi le transfert des interférences qui ne seraient pas bénéfiques au microcontrôleur.
La section utilisée pour prélever la phonie, utilise un transformateur de liaison téléphonique de rapport 1/1. Sur son secondaire, le signal FSK est récupéré pour être envoyé vers les broches 1 et 2 (IN+ et IN–) du MT8843, en passant par la cellule de protection. Cette cellule sert à éviter que, durant les appels, la tension alternative de sonnerie (qui atteint 80 volts efficaces) ne passe au travers du transformateur et rejoigne le circuit intégré U1, ce qui ne manquerait pas de le détériorer.
A cet effet, les diodes D1, D2, D3 et D4 écrêtent la tension à 0,6 volt, aidées en cela par les résistances R1, R2, R3 et R4, qui assurent, dans chaque situation, la limitation de courant nécessaire.
L’isolement, du point de vue du courant continu pour TF1, est garanti par C1 sur le primaire côté ligne et par C2 et C3 sur le secondaire.
Quant au détecteur de sonnerie formé par les diodes D6, D7, D8, D9 et par l’opto-coupleur 4N25, il sert pour activer le MT8843, faisant “se réveiller” le circuit tout entier. Au terme de chaque cycle de travail, le circuit repasse en “Power-down” (mode faible consommation ou mode sommeil) consommant ainsi quelques milliampères seulement.
Il est à remarquer que l’activation du circuit Mitel n’est pas obtenue par le mode traditionnel conseillé par le constructeur, mais par un artifice particulier, fruit d’une étude raffinée et finalisée dans un unique objectif, réduire au minimum la consommation du circuit, surtout lorsqu’il n’est pas utilisé.
Pratiquement, le tout fonctionne comme suit :
Au repos, le microcontrôleur se trouve en mode “Sleep” (sommeil) et ne fait tourner aucun programme. Cette situation est commandée par la dernière instruction logicielle de chaque cycle de fonctionnement. La broche 1 est laissée au 1 logique, ainsi le “Power-down” du MT8843 (broche 14) est activé et ce composant est également éteint.
L’unique section de U1 toujours active est la logique, laquelle, recevant le signal approprié sur la broche “Trig in” (6) produit une impulsion sur la broche “Trig out” (8). Pour cela, lorsqu’arrive un appel, la tension alternative présente entre les deux fils de la ligne, rejoint le pont redresseur formé par D6 à D9 à travers le condensateur de blocage C7 (celui-ci sert à isoler en continu le détecteur de sonnerie, évitant que l’optocoupleur s’active même au repos) et les impulsions qui en découlent sont rabotées par la diode zener DZ1 pour aller alimenter la LED interne du 4N25 (reliée entre les broches 1 et 2).
En conséquence, le phototransistor de sortie passe en conduction et le potentiel de la broche 4 grimpe à environ 5 volts, présentant un 1 logique à la broche 6 (“Trig In”) du MT8843.
De la broche 8 (“Trig out”), sort une impulsion de niveau bas qui sera transmise aux broches 4 et 17 de U2.
Cela provoque un reset (RAZ) du microcontrôleur (la broche 4 correspond à la RAZ) qui démarre alors son programme.
La première opération, après l’initialisation et l’attribution des entrées sorties, concerne la réactivation de l’alimentation normale, qui est fournie par une pile sèche de 9 volts (une alcaline est préférable).
Lorsque le microcontrôleur est réveillé, il met au niveau haut la broche 6, polarisant et mettant en conduction les cellules T3 et T1. Ce dernier transistor fait fonction d’interrupteur sur la ligne positive, permettant à la tension fournie par la pile d’alimenter la totalité du circuit à travers R15 et D11.
A partir de ce moment, et jusqu’à ce que le PIC16C84 ne réalise la dernière instruction, T1 permet que ce soit la pile qui fournisse l’énergie au circuit tout entier.
Ceci étant fait, le microcontrôleur met au niveau bas la broche 1, portant au niveau logique 0 la broche 14 (PD) qui désactive le “Power down” du MT8843 qui est maintenant en fonctionnement et peut remplir sa mission. Cette mission consiste à détecter sur la ligne téléphonique, par l’intermédiaire des broches 1 et 2 et l’interface appropriée, la trame de données contenant les trois trains d’impulsions relatifs au “réveil” (fonction de “Tone-Alert” que nous n’utilisons pas), au synchronisme et aux informations d’identification proprement dites.
Pour le format et pour le contenu du train d’impulsions envoyé par le central téléphonique, nous vous renvoyons à l’article dont nous avons déjà parlé plus avant.
Dans ces pages, nous nous limiterons à examiner les différentes phases du fonctionnement en donnant au moins les rudiments du protocole (voir encadré “Protocole”).
Le signal arrive sous la forme d’une note modulée en fréquence (FSK) suivant le standard CCITT V23 (pour l’Europe; aux U.S.A., c’est le standard Bell 202 qui est adopté) avec le 0 qui correspond à 2200 Hz et 1 qui équivaut à 1300 Hz.
Le MT8843 dispose, en interne, d’un filtre complexe et d’un démodulateur de fréquence capable d’extraire les impulsions digitales que la broche 17 (“Data”) envoie. De là, les informations rejoignent le microcontrôleur à la broche 18, assignée comme entrée des données.
Le programme procède à leur gestion en fonction de la configuration des dip-switchs.
Analysons, en premier lieu, ce qui se passe dans le mode normal, donc lorsque le circuit est utilisé comme clé.
A l’arrivée des données démodulées par le circuit Mitel, le PIC16C84 acquiert et note leur structure, écarte la partie contenant la date et l’heure, s’occupant uniquement du numéro de téléphone.
En premier lieu, s’assure de la présence du numéro de l’appelant. En effet, si dans un appel l’identifiant est exclu, non transmissible ou réservé, les procédures suivantes sont inutiles.
Suivons dans l’ordre les différentes phases :
La première donnée arrivée et le microcontrôleur s’étant assuré que c’est 80 hex (code correspondant au message d’identification), il attend la seconde partie, indiquant en hexadécimal le nombre de caractères qui composent la trame (chaque caractère est composé de 8 bits et est exprimable en binaire de 0 à 256 et en hexadécimal de 00 à FF).
Habituellement, il trouvera 16 hex (22 caractères) ou 17 hex (23 caractères pour certains numéros étrangers).
Cette donnée est maintenue en RAM pour la vérification finale nécessaire pour certifier l’intégrité et la justesse du décodage.
Les deux caractères suivants indiquant la disponibilité (01) de la date et de l’heure et la longueur du bloc d’impulsion (normalement 08 = 8 caractères) sont ignorés.
Ensuite arrivent deux autres caractères, dans lesquels le premier nous indique si le numéro téléphonique de l’appelant est disponible (02 hexadécimal) ou absent (04 hex) et le second la longueur, en fait les chiffres qui le composent, y compris le préfixe. Ceux-ci vont également en RAM.
Clairement, si le numéro n’est pas disponible, la longueur est 01 car, à sa place, le protocole prévoit un chiffre unique (70 hex) qui correspond à 112 décimal et qui, dans la table des codes ASCII, équivaut à la lettre P (Private = numéro réservé).
Si cette condition se vérifie, le microcontrôleur suspend l’acquisition et saute à la dernière instruction. En fait, il se met en “Standby” mettant dans le même état le MT8843 : il attend alors un nouvel appel, car celui en cours ne lui sert à rien. En effet, l’identifiant étant absent, il ne peut activer le relais, ni le transmetteur radio.
A l’arrivée de la sonnerie, la LED verte LD1 s’allume un court instant et puis, au terme du cycle, elle clignote rapidement durant 5 secondes, signalant de cette manière qu’aucune opération significative n’a été effectuée.
En revanche, si un numéro est présent, il est lu et maintenu en mémoire RAM.
Le dernier caractère de la trame contenantla “Checksum” (somme de contrôle) est acquis, l’intégrité et l’exactitude du message reçu sont vérifiées.
En cas de test négatif, l’opération se termine et tout retourne au repos dans l’attente d’un nouvel appel.
Dans ce cas également, la fin du cycle est signalée par le clignotement rapide de la LED verte pendant 5 secondes.
Si, au contraire, le message est convenable (“Checksum” calculée sur les données reçues égales à celle de fin de trame), le microcontrôleur compare le numéro de téléphone acquis avec ceux appris précédemment et sauvegardés en EEPROM. Si au moins un de ces numéros est identique, le PIC16C84 active la broche 7, en la positionnant au niveau logique haut, ce qui fait passer le transistor T2 en conduction, permettant ainsi à la LED LD2 de s’allumer et au relais RL1 de s’activer. Le double inverseur du relais RL1 change donc d’état.
La première section constitue un interrupteur disponible pour une commande quelconque. Il est capable de commuter une tension de 250 volts alternatifs sous un courant maximum de 5 ampères. La seconde section est connectée de manière à alimenter avec la tension principale l’émetteur de radiocommande hybride et le codeur UM86409, durant environ 3 secondes.
Passé ce temps, la broche 7 repasse au niveau logique bas et bloque donc T2, le relais se désactive, ces deux inverseurs s’ouvrent, la charge éventuellement connectée est libérée et le transmetteur (qui a toutefois envoyé son code) est désactivé.
Tout le circuit se place en attente, le PIC16C84 met au niveau haut la broche 1, laissant ainsi le MT8843 en mode “Power-down”. Ensuite, il positionne au zéro logique la broche 6 et bloque le transistor T1, lequel à son tour, déconnecte la pile du circuit d’alimentation.
Il exécute enfin la dernière instruction qui le met en attente.
A partir de ce moment, il ne peut être réactivé que s’il est éteint et rallumé afin de provoquer une remise à zéro.
En fait son programme principal ne tourne pas en boucle, mais exécute la routine principale et s’arrête à l’extinction.
Dans la pratique, le microcontrôleur sera réactivé par l’arrivée d’un nouvel appel. A ce moment, le “Ring-detector” procédera à l’excitation de l’entrée “Trig in” du MT8843. Le cycle recommencera alors.
Figure 1 : Schéma synoptique de la clé universelle avec identification de l’appelant.
Figure 2 : Schéma électrique de la clé universelle.
Figure 3 : Au repos, le circuit ne consomme que quelques microampères et est alimenté par la ligne téléphonique. Durant les quelques secondes d’activation qui font suite à un appel, c’est une pile de 9 volts qui garantit l’alimentation.
Figure 4 : Diagramme de déroulement du programme de gestion de la clé universelle.
Figure 5 : Vue partielle des étages d’activation. Notre clé avec identification de l’appelant dispose d’une sortie sur les contacts d’un relais et d’un transmetteur codé sur 433 MHz ayant une puissance HF d’environ 200 mW.
Figure 6 : Schéma d’implantation des composants de la clé avec identification de l’appelant.
Figure 7 : Dessin du circuit imprimé de la clé à l’échelle 1.Liste des composants
R1, R2 = 470 kΩ
R3, R4 = 33 kΩ
R5 = 56 kΩ
R6 = 68 kΩ
R7 = 470 kΩ
R8 = 470 kΩ
R9 = 470 kΩ
R10 = 150 kΩ
R11 = 120 kΩ
R12 = 100 Ω
R13 = 470 kΩ
R14 = 10 kΩ
R15 = 220 Ω
R16 = 33 kΩ
R17 = 4,7 kΩ
R18 = 1 kΩ
R19 = 4,7 kΩ
R20 = 820 Ω
R21 = 470 Ω
R22 = 4,7 kΩ
R23 = 220 kΩ
R24 = 15 kΩ
R25 = 1 kΩ
C1 = 4,7 μF 63 V polyester
C2 = 22 nF multicouche
C3 = 22 nF multicouche
C4 = 100 nF polyester
C5 = 100 nF multicouche
C6 = 100 nF polyester
C7 = 330 nF 100 V polyester
C8 = 220 nF multicouche
C9 = 100 nF polyester
C10 = 10 nF polyester
C11 = 1000 μF 16 électrolytique
C12 = 100 μF 16 électrolytique
C13 = 100 nF multicouche
C14 = 100 nF multicouche
C15 = 100 nF multicouche
C16 = 220 μF 16 électrolytique
C17 = 470 μF 16 électrolytique
C18 = 100 pF céramique
C19 = 22 pF céramique
C20 = 22 pF céramique
D1 = Diode 1N4007
D2 = Diode 1N4007
D3 = Diode 1N4007
D4 = Diode 1N4007
D5 = Diode 1N4148
D6 = Diode 1N4007
D7 = Diode 1N4007
D8 = Diode 1N4007
D9 = Diode 1N4007
D10 = Diode 1N4007
D11 = Diode 1N4007
D12 = Diode 1N4007
DZ1 = Diode zener 5,1V
DZ2 = Diode zener 5,1V
T1 = Transistor PNP BC557
T2 = Transistor NPN BC547
T3 = Transistor NPN BC547
U1 = Intégré MT8843
U2 = μcontrôleur PIC16C84-04P programmé (MF298)
U3 = Régulateur 78L05
U4 = Intégré UM86409
U5 = Module AurelTX-SAW Boost
DS1 = Dip-switch 2 inters
DS2 = Dip switch 10 inters
DS3 = Dip switch 2 inters
TF1 = Transformateur 1/1 600 Ω
PT1 = Pont de diode 1A
FC1 = Optocoupleur 4N25
Q1 = Quartz 3,58 MHz
Q2 = Quartz 4 MHz
P1 = Poussoir carré pour ci
LD1 = LED verte 5 mm
LD2 = LED rouge 5 mm
RL1 = Relais 12 V 2 RT
L1 = Self de choc VK200
BATT = Pile 9 V
ANT = Antenne accordée
Divers :
1 Support 2 x 12 broches
2 Supports 2 x 9 broches
1 Support 2 x 3 broches
1 Bornier 2 pôles
1 Bornier 3 pôles
1 Prise pile 9 V
1 Circuit imprimé réf. S298
L’apprentissage des numéros
Naturellement tout ce qui a été dit précédemment n’est valable que si au moins 1 numéro, a été préalablement mémorisé dans la mémoire du microcontrôleur.
Dans le cas contraire, la comparaison ne pouvant se faire, le système ne fonctionnera pas. A la réception d’un appel, il s’éveillera et retournera immédiatement au repos.
Comment faire pour enregistrer les numéros de téléphone autorisés à activer la clé ?
C’est très simple ! En passant par une procédure d’auto-apprentissage facile à mette en oeuvre.
Ajouter un numéro en mémoire (PROGR.)
Pour mettre un numéro en mémoire, il faut fermer le dip-switch S2 (ON), de façon à positionner au zéro logique la broche 9 à laquelle il est relié. S1 et P1 doivent, par contre, demeurer ouverts.
Dans ces conditions, lorsque (à l’arrivée d’un appel) le microcontrôleur est réveillé, il se prépare à réaliser la routine d’apprentissage avant la routine principale : il extrait donc les données après la première sonnerie, sépare le numéro de téléphone (qui doit, évidemment, être disponible), contrôle la Checksum finale avec celle qu’il a calculée et mémorise le numéro dans l’EEPROM.
Puis, comme d’habitude, il lance l’instruction de mise en attente et s’éteint, mettant tout le circuit au repos.
Au terme du cycle, la LED verte clignote lentement 5 fois, signalant ainsi que le numéro a effectivement été mémorisé.
Si le numéro est déjà présent en mémoire ou si la mémoire est pleine, la LED clignote 2 fois.
Ce qui vient d’être mémorisé est le numéro du téléphone à partir duquel l’appel a été effectué. Il est clair que pour mémoriser un numéro il faut téléphoner avec le téléphone correspondant ! En somme, si nous appelons avec un appareil qui a le numéro 02.99.42.52.73, le circuit acquiert et sauvegarde le 02.99.42.52.73.
L’EEPROM du PIC16C84 contenant un maximum de 4 numéros de téléphone, cette procédure peut être répétée 4 fois. Si vous voulez introduire un nouveau numéro de téléphone alors qu’il y en a déjà 4 de mémorisés, il faut en effacer un. Comment faire pour supprimer un numéro ?
Supprimer un numéro de la mémoire (ADD/DELL)
Comme il a été prévu dans le programme une option d’élimination des numéros, ici aussi la chose est assez simple.
En pratique, il suffit de fermer (mettre sur ON) S1 et S2 puis d’effectuer un appel depuis le numéro à effacer. A l’arrivée de l’appel, le microcontrôleur se réveille, mais il voit un zéro logique sur la broche 10, il active alors la routine d’effacement, libérant ainsi la place pour un nouveau numéro.
Concrètement, si nous voulons éliminer de l’EEPROM du PIC16C84 le 02.99.42.52.73, il suffit, depuis ce numéro, de téléphoner au numéro de la ligne à laquelle est connectée notre clé, d’attendre au moins deux sonneries et de raccrocher le combiné. L’effacement du numéro est matérialisé par la LED verte qui clignote lentement 5 fois. Par contre, deux clignotements signalent que le numéro que vous vouliez effacer n’est pas présent dans la mémoire.
De l’utilité de P1
Parvenus à ce point, nous pouvons voir à quoi sert le bouton poussoir P1. Il s’agit de la remise à zéro (RAZ). En fait, de la commande logicielle avec laquelle il est possible d’effacer le contenu tout entier de la mémoire des numéros sans se préoccuper de la position. En somme, un appui sur le poussoir et le microcontrôleur élimine tous les numéros présents à ce moment dans l’EEPROM et même si un appel arrive à cet instant, la trame de données est ignorée.
Evidemment, le bouton poussoir n’est actif que pendant la réception d’un appel. Donc, pour effacer tous les numéros en mémoire, il convient d’appeler la carte et, à l’arrivée de la première sonnerie, d’appuyer sur P1 et de le garder appuyé pendant quelques secondes. L’effacement de toute la mémoire est signalé par 10 clignotements lents de la LED verte.
La radiocommande
Nous voici parvenus à la conclusion de l’analyse globale du schéma électrique, que nous terminons en observant brièvement le transmetteur radio activé par le relais et utile pour commander à distance des charges électriques de natures diverses ou bien pour envoyer un signal sur un récepteur équipé d’un décodeur idoine.
La partie relative à ce circuit, comprend le décodeur U4, les 12 dip-switchs qui lui sont rattachés en deux dispositifs dont un comporte 10 interrupteurs (DS2) et l’autre 2 interrupteurs (DS3), le régulateur 78L05 et le module hybride U5.
Il s’agit d’un schéma classique que vous avez certainement déjà vu. Une fois le relais excité, un de ses contacts réservé à la radiocommande permet l’alimentation du circuit (par les +9 volts de la pile) à la broche 15 de U5 à travers un filtre composé de l’inductance L1 et des condensateurs C15 et C16. Le régulateur 78L05 reçoit également le +9 volts et permet de restituer 5 volts stabilisés utilisés pour faire fonctionner U4.
Ce dernier est un MM53200 ou un UM86409 câblé comme codeur à 4096 combinaisons possibles (en fait, sur sa broche 15 déterminant le mode de fonctionnement, nous avons un niveau logique 1 fixe). Une fois alimenté, il génère un code digital en PPM (Pulse Position Modulation) qui dépend de la position de ses 12 bits de codage. Ce sont les broches 1 à 12, auxquelles sont connectés les 12 dip-switchs, qui déterminent le codage. Pour le modifier, il suffit de changer la position d’un ou plusieurs interrupteurs des dipswitchs en faisant en sorte qu’ils soient positionnés de la même manière que ceux du récepteur qui sera utilisé. Dans le cas contraire, l’identification de la transmission ne pourra se faire.
Le signal codé sort par la broche 17 et pilote directement la broche 2 (entrée des données) du circuit hybride qui est compatible TTL.
En réponse, l’oscillateur interne produit sa porteuse à 433,92 MHz en présence d’un 1 logique et s’éteint avec un 0 logique.
L’émetteur rayonne grâce à l’antenne.
Un train d’impulsion HF est émis dans l’éther et peut être reçu et déchiffré par n’importe quel récepteur dont la fréquence est également de 433,92 MHz et dont le décodage est également basé sur un MM53200, UM3750 ou UM86409. Bien entendu, comme nous l’avons déjà dit, les dipswitchs doivent être positionnés de la même façon que sur l’émetteur.
En ce qui concerne le module hybride, notons qu’il s’agit du modèle TX-SAW Boost de 400 mW, fabriqué par Aurel et souvent utilisés dans nos montages.
C’est un petit circuit, contenant un oscillateur SAW, opérant sur 433,92 MHz exactement, commandé par une logique qui le met en service si sa broche 2 reçoit un état 1 et le désactive si cet état est un 0.
Alimenté en 9 volts, comme c’est le cas dans notre application, il peut développer un maximum de 200 mW, une puissance certainement réduite par rapport à celle qu’il pourrait fournir s’il était alimenté en 12 ou en 18 volts (environ 500 et 800 mW respectivement), mais suffisante pour garantir une bonne portée.
L’antenne est reliée à la broche 11 et peur être un simple morceau de fil de cuivre rigide long de 18 centimètres.
Les positions de S1, S2 et P1 selon la fonction désirée
Sur la platine, nous trouvons un dipswitch à 2 interrupteurs (à droite de U2 sur la photo) et un poussoir pour circuit imprimé qui permettent de déterminer les différents modes de fonctionnement du circuit. Selon la position des inters ou du poussoir, le microcontrôleur exécute la routine correspondante.
La position des inters est lue au moment où parvient le “réveil” à l’arrivée d’un appel sur la ligne. Les opérations de mémorisation, d’effacement d’un numéro ou d’effacement total de la mémoire se déroulent exclusivement en téléphonant au numéro auquel est relié le dispositif, en utilisant indifféremment un téléphone fixe ou un téléphone portable.
Le protocole
L’identification téléphonique, est une trame complexe de données qui transite par la ligne téléphonique lorsqu’un appel nous parvient, exactement entre la première et la deuxième sonnerie.
Durant l’appel du central, une tension de 80 volts efficaces est envoyée sur la ligne pendant 1,5 seconde environ et est suivie d’une pause de 4,5 secondes.
Durant cette pause, plus ou moins 250 millisecondes après la fin de la première sonnerie, le bloc de données contenant l’identifiant est expédié.
La communication est élaborée en mode FSK, comme pour les modems, selon le standard V23 CCITT (aux U.S.A., c’est le standard Bell 202 qui est utilisé).
Chaque trame contient trois groupes de données dont :
- le premier sert à commander l’activation du circuit de “Tone-alert” des dispositifs qui en sont équipés,
- le second assure le synchronisme et,
- le dernier contient les informations significatives (dans notre cas, c’est le seul groupe à être traité).
Ce groupe de données est composé de 28 octets ou caractères (chaque octet mesure 8 bits, il exprime donc une valeur comprise entre 0 et 255).
Il commence avec un 80 en hexadécimal qui communique le format “heure, date et identifiant de l’appelant” (pour l’instant, il n’existe que celui-là, dans le futur il est possible que d’autres informations “voyagent” sur la ligne et dans ce cas d’autres caractères seront peut-être utilisés pour les distinguer).
Ensuite vient une valeur qui exprime le nombre des caractères qui manquent à la fin. Celle-ci est 23 lorsque l’identifiant est disponible. Ainsi, avec 23, la trame est longue de 24 octets.
Suivent ensuite deux autres caractères, normalement 01 et 08 (soit décimal, soit hexadécimal) qui indiquent la présence, dans la trame des données de date, d’heure et du nombre de chiffres qui les composent (08).
Si la date et l’heure manquent, 01 et 08 n’existent pas (et la trame mesure deux caractères de moins).
Par exemple, l’information 08071615, signifie que le message est arrivé le 8 juillet (mois 7) à 16 heures 15 minutes.
Le tout occupe réellement 8 caractères.
Considérant que normalement toutes ces informations sont toujours envoyées, les caractères relatifs à ces données sont toujours présents et toujours les mêmes.
Nous avons ensuite l’information réelle sur la date et l’heure, donc les nombres qui l’explicite (08071615), suivant l’exemple ci-dessus.
Immédiatement après, il y a deux caractères indiquant la présence ou l’absence de l’identifiant de l’appelant et le nombre de chiffres dont il est composé. Pour le premier, 02 veut dire “ID présent” et 04, “ID non disponible”. Pour le second, il y a 09 (9 chiffres), 0A (10 chiffres), 0B (11 chiffres), etc. L’indication exprimée sous forme binaire, concerne la correspondance hexadécimale.
Suit ensuite le numéro en tant que tel.
Notez que si le numéro de l’appelant n’est pas disponible (parce que celui qui appelle a désactivé l’envoi de l’identifiant en composant “*31*” avant de composer son numéro par exemple) à la place du caractère indiquant le chiffre, c’est 01 qui sera envoyé et qui indiquera que le numéro est composé d’un seul caractère, correspondant à 70 hexadécimal (112 décimal) ce qui, dans le tableau des caractères ASCII, est équivalent à la lettre P (private).
Le dernier octet est la Checksum. Il sert au dispositif d’identification pour le comparer avec celui calculé avec les données reçues afin de contrôler l’exactitude de la trame acquise. Si les deux concordent, la réception est bonne, dans le cas contraire, il n’est pas pris en compte et aucune information n’est visualisée.
Réalisation pratique
A présent, nous pouvons passer à la construction de notre clé, en commençant par la réalisation du circuit imprimé sur lequel seront placés tous les composants utilisés (voir figure 7).
Commençons le montage, par les résistances et par les diodes (pour lesquelles il est impératif de respecter le sens correct d’orientation). Poursuivons par la mise en place des supports de circuits intégrés, à positionner également comme cela est indiqué sur le schéma d’implantation de la figure 6 et par la mise en place des dip-switchs.
Insérez et soudez les condensateurs, en prêtant toute l’attention requise aux électrolytiques dont il convient de respecter scrupuleusement la polarité.
Soudez le bouton poussoir (modèle pour circuit imprimé) et le pont redresseur.
Le transformateur de ligne est inséré sans se préoccuper de son sens de montage, car les deux enroulements primaire et secondaire sont identiques.
Montez les quartz et le module hybride TX-SAW Boost, qui ne peut être implanté que dans un seul sens, puis installez les divers petits accessoires afin de compléter l’opération comme le petit relais à double inverseur, les borniers à vis pour circuit imprimé pour la prise pile et pour la connexion à la ligne.
La pile sera connectée en dernier en utilisant une petite prise type pression et en prenant soin de ne pas inverser la polarité + et – au niveau du bornier.
Oui, c’est vrai, c’est idiot de le dire encore une fois, mais dans ce montage, pour ne pas faire chuter la tension de 0,6 volt, il n’y a pas de diode de protection contre les inversions de polarité !
Pour l’antenne, soudez un morceau de fil de cuivre rigide d’une longueur de 17 ou 18 centimètres sur la pastille du circuit imprimé marquée ANT, sans oublier de gratter l’émail et d’étamer afin de pouvoir souder le fil facilement.
Mettez en place le circuit intégré MT8843, le microcontrôleur et l’optocoupleur en orientant leurs repèredétrompeurs en forme de “U” dans le sens indiqué sur le schéma d’implantation des composants.
Contrôlez que rien ne manque, que chaque composant est bien positionné dans le bon sens, qu’aucune soudure n’a été oubliée et qu’aucun pont de soudure ne relie involontairement deux pistes. Votre circuit est prêt.
Ne souriez pas, 90 % des pannes que nous constatons sont dues à une ou plusieurs de ces causes !
Fixez la pile et reliez le système à la ligne téléphonique en parallèle aux points d’entrée (conjoncteur).
Vous pouvez alors procéder à un essai sommaire en fermant S2 et en effectuant un appel d’une autre ligne si vous en disposez, de chez un voisin ou avec un téléphone portable.
Vérifiez que l’étage d’alimentation entre en service normalement et qu’à l’appel suivant (avec S2 sur OFF), la clé est activée.
Essayez de mémoriser 3 autres numéros et vérifiez aussi la fonction d’effacement partielle (avec S1) et totale (avec P1).
Contrôlez enfin le fonctionnement de l’étage HF après avoir procédé à la programmation des dip-switchs qui commandent le codage.
