Electronique
> Réalisations
>
Interrupteur automatique 002
Dernière mise à jour : 13/06/2009Présentation
Cet interrupteur automatique est basé sur le même principe que celui décrit à la page Interrupteur automatique 001, conçu pour éteindre automatiquement la radio que ma fille écoute pour s'endormir. Le système décrit ici est une version modifiée, élaborée pour répondre à la demande d'un centre d'attraction situé en suisse, près du lac Leman (SwissVapeurParc du Bouveret), l'objet modifié devant répondre aux objectifs suivants :- haute fiabilité côté logiciel (watchdog) et côté matériel (alimentation bien protégée);
- intervale d'avertissement de 45 secondes;
- période d'acquitement de 3 secondes;
- bips sonores d'avertissement de puissance suffisante pour être entendus dans un environement sonore bruité.
Le principe de fonctionnement reste le même que celui de l'interrupteur automatique 001 et est donc tout aussi simple : une fois mis en route, le système reste silencieux pendant 45 secondes, et au bout de ce laps de temps, il emet de brefs signaux sonores pendant 3 secondes. Dans cet intervalle de 3 secondes, un bouton poussoir doit être activé. Si le poussoir est enfoncé à temps, le système repart pour 45 secondes de silence. Dans le cas contraire, l'alimentation de l'équipement commandé est coupée.
Schéma
Evidement très proche de son prédécesseur, quelques modifications ont été apportées côté alimentation et côté alarme sonore.
Alimentation générale
La tension d'alimentation requise pour l'ensemble du circuit doit être comprise entre +12 V et +15 V. Il est possible de pousser à +18 V ou à +24 V, mais sous condition d'adapter le relais RL1 à la tension choisie. La varistance VR1 choisie ici (modèle CN0805K25G) convient pour toute tension d'alim générale comprise entre 12 V et 24 V. Sa tension d'ecrêtage est de 25 Vrms, soit environ 31 Vdc, ce qui est en-dessous de la tension max tolérée à l'entrée du régulateur de tension U2. La consommation de l'ensemble atteint quelques 30 mA quand le relais colle, le régulateur de tension U2 doit dissiper une puissance voisine de (12 - 5) * 0.03 soit environ 0,2 W. Avec une alim de +12 V, l'échauffement du circuit reste donc modeste. En revanche, si l'alimentation générale est de +24 V, la dissipation de puissance dans U2 sera de (24 - 5) * 0.03 = 0,6 W et là un radiateur est plus que vivement conseillé, et mieux vaut d'ailleurs remplacer le 78L05 par un LM7805, plus facile à monter sur radiateur...Signal sonore
Le signal sonore est généré de façon logicielle, dans le PIC, et le signal rectangulaire qui en résulte est directement transmis à un transducteur piezzo tel que ceux que l'on trouve dans les montres à quartz avec fonction alarme (HP1 sur le schéma). Le cablage direct sur une des sorties du PIC est possible du fait de l'impédance élevée du transducteur, qui ne charge que très peu ladite sortie. La fréquence du signal sonore doit être comprise entre 1 KHz et 5 KHz pour tomber dans la plage de résonnance du transducteur, j'ai choisi ici de produire 4 tonalités montantes de 1 KHz, 2 KHz, 3 KHz et 4 KHz (que vous pourrez modifier le cas échéant puisque le code source est mis à disposition). Le fait de produire plusieurs tonalités différentes augmente la certitude que l'alarme sonore sera entendue même en milieu très bruité : un ou deux sons peuvent éventuellement être masqués par les bruits ambiants, mais il est bien moins probable que tous le soient. Un étage de sortie BF complémentaire est prévu en parallèle afin de pouvoir délivrer à un haut-parleur de puissance (HP2), une puissance acoustique plus élevée. Bien sûr, la présence du HP2 peut rendre la présence du HP1 facultative.Circuit de puissance
L'interface de puissance est composée d'un relais de type 2RT (double contacts repos / travail), qui pourra si le besoin s'en fait sentir, piloter un relais de plus forte puissance (le relais utilisé ici possédant un pouvoir de coupure limité à 2 A).
Les contacts de ce relais permettent d'alimenter en même temps l'équipement commandé et le circuit interrupteur automatique lui-même. Cela permet l'arrêt automatique du système de commande lui-même, en même temps que l'appareil commandé (pas de consommation électrique inutile). Une partie des contacts n'est pas utilisée et peut servir pour une éventuelle extension de commande. Si la fonction de mise hors tension du circuit complet n'est pas souhaitée, il suffit de relier ensemble de façon permanente les deux points A et B sur l'arrivée d'alimentation générale, et de ne pas câbler ces deux points sur le relais.
Remarque : en l'état actuel des choses, et c'est bien voulu, la désactivation de l'élement commandé (relachement du relais) impose un arrêt / marche du système pour le réamorcer.
Démarrage du système
Au départ, rien ne fonctionne puisque l'alimentation générale ne parvient pas à l'interrupteur automatique (points A et B non interconnectés). Pour amorcer le système, il faut appuyer sur le bouton poussoir SW2 (Start), monté en parallèle sur un des contacts du relais. Le système est alors activé et le PIC active immédiatement sa sortie RA0, ce qui a pour conséquence de faire coller le relais et d'entretenir ainsi l'alimentation de l'ensemble. Au bout de 45 secondes, le signal sonore retentit, pour une durée max de 3 secondes, et c'est durant cette période qu'il faut appuyer sur le poussoir SW1 (Cont).Watchdog Timer (WDT)
Le PIC contient un watchdog qui fonctionne à partir d'une horloge interne et indépendante. Quand ce dernier est activé (mot de configuration WDTE_ON), le PIC provoque un reset automatique du microcontrôleur si aucune action dans le logiciel n'a fait ce qu'il fallait pour empêcher cela. En d'autres termes, le logiciel doit inclure une ou plusieurs lignes de code remettant à zéro le compteur du watchdog avant qu'il n'arrive à son terme et ne provoque le reset du circuit. La durée pendant laquelle il est possible de ne rien faire (pendant laquelle le timer du watchdog continue de s'incrémenter) peut être programmé, et à par défaut la valeur de 18 ms. Comme le programme principal contient des routines de délai durant 1000 ms, cette période de répis de 18 ms est bien trop courte et le PIC serait remis constament à zéro, le fonctionnement normal attendu étant alors impossible à assurer. Pour cette raison, un prédiviseur est exploité pour retarder la période de répis. Ce prédiviseur peut être partagé entre le Timer0 et le Watchdog, le choix s'effectuant au travers du paramètre PSA (Prescaler assigment, assignation du prédiviseur). La valeur de division de ce prédiviseur est fixé à 128, en activant (valeur 1) les paramètres PS0 à PS2. La période initiale de 18 ms se trouve ainsi allongée à 18 * 128 = 2304 ms, soit 2,3 secondes environ. Avec cette valeur, tout va bien, le programme s'execute tout à fait normalement, et si pour une raison ou pour une autre il venait à planter, le watchdog relancerait la machine en deux secondes environ.Logiciel du PIC
Fichier binaire compilé (*.hex) et fichiers source dans l'archive dont le lien suit.Interrupteur automatique 002 - 12F675
Si vous souhaitez recevoir par la poste un PIC préprogrammé et prêt à utiliser, merci de consulter la page PIC - Sources.