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Alarme 004
Dernière mise à jour : 29/08/2010Présentation
Cette alarme est très simple à réaliser et n'utilise que des composants bon marché.
Elle se déclanche sur ouverture d'un contact électrique, qui peut être de n'importe quel type : détecteur de choc ou vibration, ILS (interrupteur à lame souple) interrupteur miniature, etc.
Schéma
Le schéma suivant constitue l'alarme dans son intégralité :
temporisation de sortie (activation), temporisation d'entrée et
temporisation d'alarme.
Principe général
Cette alarme est basée sur l'emploi de deux temporisateurs. Le premier temporisateur est déclanché par l'ouverture du ou des contacts de détection d'intrusion et permet de disposer d'un délai d'entrée pour désactiver l'alarme. Le second temporisateur est déclanché si le premier est arrivé au terme de sa temporisation, c'est à dire si on n'a pas désactivé l'alarme à temps. Sa durée détermine la durée de l'alarme (déclenchement d'un flash ou d'une sirène, transmission d'alarme par téléphone, etc). Pour disposer d'assez de temps pour sortir de la zone protégée lors de l'activation de l'alarme, une troisième temporisation active le tout au bout de quelques secondes après la mise en service. Les deux temporisation d'entrée et d'alarme sont obtenues par deux monostables inclus dans un unique boitier CMOS de type CD4538.Temporisation d'entrée
La temporisation d'entrée est assurée par le monostable U1:A et ses composants périphériques. Elle est ajustable entre une fraction de seconde et 10 secondes au maximum, la valeur exacte étant déterminée par la valeur du condensateur C1 et du potentiomètre RV1 monté en résistance variable, selon la formule suivante :T = RV1 * C1
Avec T en secondes, RV1 en ohms et C1 en farads.
Par exemple, si C1 = 10 uF et RV1 = 100 kO, alors T = 1 seconde.
Comme C1 est fixe, c'est RV1 que l'on doit ajuster pour régler la durée de temporisation d'entrée. Le monostable U1:A est déclanché par l'ouverture du contact SW1, état rendu visible par la LED D1 qui s'allume. Le triplet de composants R2 / C3 / D3 absorbe les parasites qui ne manquent pas de se produirent dans les environnements dans lesquels nous vivons tous les jours, et limitent au maximum le risque de déclenchements intempestifs. Si vous notiez encore des déclenchements non désirés malgré la présence de ces composants, portez la valeur de C3 à 470 nF voire même 1 uF (si le condensateur est de type polarisé, le pôle moins sera câblé à la masse).
Temporisation d'alarme
La temporisation d'alarme est assurée par le monostable U1:B et ses composants périphériques. Elle est ajustable entre une fraction de seconde et 50 secondes au maximum, la valeur exacte étant déterminée par la valeur du condensateur C2 et du potentiomètre RV2 monté en résistance variable, selon la formule suivante :T = RV2 * C2
Avec T en secondes, RV2 en ohms et C2 en farads.
Par exemple, si C2 = 47 uF et RV2 = 220 kO, alors T = 10 secondes environ.
Comme C2 est fixe, c'est RV2 que l'on doit ajuster pour régler la durée de temporisation d'alarme. Quand le monostable U1:B est déclanché par le front (re)montant de l'impulsion de sortie du premier monostable, sa sortie "normale (broche 10) passe à l'état haut, ce qui a pour effet de saturer le transistor Q1 et de faire coller le relais RL1. Un des contacts du relais est utilisé pour allumer la LED D2, tandis qu'un autre contact est utilisé pour alimenter une sirène électronique. Le choix d'une sirène électronique plutôt qu'une sirène mécanique est justifié par le choix d'un relais de petite puissance (et donc pas trop gros), capable de commuter un courant de 2 A ou 3 A au maximum. Une sirène mécanique consomme en effet beaucoup plus au démarrage, comme tout moteur. La LED D2 aurait pu être alimentée directement par le transistor Q1 (en la branchant entre le collecteur et le +12 V). Mais le fait de la faire transiter par le relais permet de tester le bon fonctionnement de ce dernier en ayant débranché temporairement la sirène (phase de test ou maintenance).
Temporisation de sortie
La mise en ou hors service de l'alarme se fait grâce à l'interrupteur SW2. Quand cet interrupteur est fermé, les deux bornes de remise à zéro des monostables sont portées à un état logique bas puisque directement reliées à la masse. Dans ces conditions, les deux monostables sont inactifs et ne peuvent pas être déclanchés. Quand l'interrupteur SW2 est ouvert, le condensateur C4 se charge progressivement au travers de la résistance R4 et la tension à ses bornes croit petit à petit. Au bout d'un certain temps, la tension présente sur C4 - et donc sur les entrées de remise à zéro des monostables - est suffisement élevée pour être considérée comme un état haut. A partir de ce moment les monostables peuvent être déclanchés, l'alarme est active. Lors d'une intrusion (déclenchement du premier monostable), il faut fermer l'interrupteur SW2 avant la fin de la temporisation d'entrée, pour désactiver les monostables. La durée de la temporisation est de l'ordre de 10 à 12 secondes avec les valeurs proposées (100 kO + 100 uF). Vous pouvez la modifier en diminuant ou augmentant la valeur de C4. Attention, si C4 prend une valeur supérieure à 100 uF, il est conseillé d'insérer une résistance de 10 ohms en série avec l'interrupteur SW2 pour limiter la valeur du courant de décharge du condensateur qui le traverse quand on le ferme.Alimentation
L'alimentation du circuit intégré CD4538 est assurée par la source de tension +12 V générale, mais après un filtrage énergique garanti par D5, C5 et C6. Ces trois composants sont indispensables et évitent un malfonctionnement de l'électronique quand la section de puissance (relais et sirène) s'active ou se désactive (surtensions ramenées par le relais et/ou la sirène sur la ligne d'alimentation). On aurait aussi pu utiliser un régulateur de tension +8 V à faible chute de tension (LM2940-CT8 par exemple).Conseils d'installation
Une alarme, même simple, peut être assez efficace si son installation répond au bon sens. Voici quelques points auquels penser pour une sécurité accrue.- La sirène doit être posée aussi haut que possible et de préférence n'être accessible qu'avec une échelle. Un coup de massue vient très vite à bout de la plus stridente. Si elle n'est pas visible du premier coup d'oeil, c'est encore mieux.
- Le circuit d'alarme (centrale) doit être posé à un endroit autre que derrière la porte d'entrée. Il est si commun de la trouver là que c'est le premier endroit que l'on va ausculter.
- La temporisation d'entrée (réglage du premier monostable) doit être la plus courte possible. Pendant les tests visant à déterminer la meilleur durée, remplacez la sirène de puissance par un petit buzzer.
- La LED D1 doit rester au niveau de la centrale et ne pas être déportée. Elle n'est là que pour vérifier le bon fonctionnement de l'alarme au moment de son installation. De même, ne la remplacez pas par un petit buzzer servant de pré-alarme, rien de tel pour aider le voleur à localiser la centrale !
- Si vous installez des détecteurs infrarouges, ne les posez pas vers une bouche d'aération ni proche d'un radiateur. Les changements de température brusques peuvent provoquer des déclenchements intempestifs.
- Si vous installez des câbles avec points de coupure (ILS) courants le long des portes et fenêtres, utilisez plutôt un câble à quatre conducteurs style câble téléphone. Deux conducteurs doivent être câblés en coupure (si on coupe un des deux fils ça déclanche l'alarme) et deux autres doivent être câblés en fermeture (si on les mets en court-circuit ça déclanche l'alarme). Cette façon de faire limite le risque de voir tout le câblage réduit à néant en court-circuitant simplement les deux fils de la boucle travaillant en coupure... Notez que cette alarme est très simple et qu'elle ne comporte pas d'entrée directe d'activation de la sirène. Pour ajouter une telle fonction, je vous laisse réfléchir un peu.
- Ne signalez pas la présence d'une alarme chez vous avec un autocollant sur la boite aux lettres, rien de tel pour préparer les voleurs. Une alarme inattendue surprend toujours plus.
- Pour la batterie de secours, utilisez un modèle au plomb gélifié, qui demande peu d'entretien et présente un bon rappord poids / autonomie. Pensez à en vérifier régulièrement la charge, et si possible faites lui subir des cycles de décharge / charge complets quand vous êtes chez vous. Cela améliorera grandement sa longévité et sa "tenue de route".
Qu'est-ce qu'un ILS ?
Un ILS est un Interrupteur à Lame Souple, comportant en fait deux lames dans une enveloppe de verre, reliée chacune à une électrode extérieure que l'on peut souder.
Une lame est rigide et ne bouge pas, et l'autre lame est souple et peut bouger en présence d'un champ magnétique suffisant. En approchant un aimant de l'ILS, les deux lames se touchent et constituent un interrupteur fermé. En éloignant l'aimant, la lame souple reprend sa position d'origine et ne touche plus la lame rigide : interrupteur ouvert. Il est donc assez aisé de mettre en place une détection d'ouverture de contact, en plaçant par exemple un ILS sur le montant d'une porte et un aimant sur la porte elle-même, de telle sorte que les deux élements soient proches l'un de l'autre quand la porte est fermée, et distants l'un de l'autre quand la porte est ouverte.