I – CAD PAR INFRAROUGE
1 - Fonctionnement
2 - Applications dans la vie usuelle
3 - Un montage émetteur-récepteur infrarouge
II – CAD PAR COURANT PORTEUR
1 - Fonctionnement
2 – Applications dans la vie usuelle
3 – Interface CAD infrarouge / CAD courant porteur
4 – La commande par téléphone
III – CAD PAR RADIO
1 – Fonctionnement
2 – Applications dans la vie usuelle
3 – Le multiplexage par répartition dans le temps
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXE
La commande à distance est utilisée chaque fois que l’on ne veut ou que l’on ne peut pas manœuvrer directement un appareil. On y fait appel principalement si celui-ci est loin, inaccessible ou mobile, si la manœuvre de commande ou si différentes actions appliquées en des points dispersés doivent être coordonnées. La commande à distance offre de plus la possibilité d’une transmission pour agir à distance et pour, simultanément, être toujours informé de la situation afin de prendre les décisions convenables.
Très tôt, dès le début du 20ème siècle, les scientifiques se sont intéressés à cette technologie, la commance à distance, CAD. Tout d’abord, c’est dans la marine française que l’on a utilisé cette technologie pour un navire-cible télécommandé par radio.
En effet, la commande électrique évolue tous les jours avec les techniques. La commande à distance peut être réalisée par signal lumineux, courant électrique ou par ondes. Ce sont ces trois principales techniques que nous allons aborder. Tout d’abord, nous parlerons de la CAD par infrarouge, ensuite de la CAD par courant porteur et enfin de la CAD par radio.
1 – Fonctionnement
La commande électrique est assurée par rayon infrarouge, dont les caractéristiques sont celles de la lumière : il se propage en ligne droite, se réfléchit sur les surfaces claires et ne traverse pas les murs. La puissance de l’émission étant très faible, la portée est limitée à une vingtaine de mètres.
Un émetteur peut commander un récepteur s’ils possèdent tous les deux le même code. Le codage de l’émetteur se fait soit par roues codeuses, soit par apprentissage du code de l’émetteur.
2 - Applications dans la vie usuelle
· Transformation rapide de l’installation ;
· Complèter rapidement une installation existante ;
· Supprimer les fils et ses dangers ;
. Possibilité d’une installation dans des locaux humides ;
· Aucune perturbation dans un milieu sujet à des contraintes électromagnétiques intenses.
Ce type de commande à distance offre une excellente compatibilité électromagnétique. En effet, la CAD infrarouge est totalement insensible à son environnement et cela grâce à l’utilisation de nouveaux composants électroniques. Son fonctionnement ne sera pas perturbé par des radars, des émetteurs TV ou radios, sources lumineuses et autres….
Les exemples d’applications sont très nombreux et nous n’aborderons pas les exemples de télécommande mobile comme celle des téléviseurs ou des autres appareils électriques. Voici plutôt les utilisations que font les personnes travaillant dans le secteur du logement et le secteur tertiaire :
LOGEMENT : _ Modifier ou ajouter des points de commande sans refaire le câblage.
_ Commander les éclairages et les volets roulants dans une pièce.
TERTIAIRE : _ Commander l’éclairage dans un plateau de bureaux sans refaire le câblage.
_ Commander l’éclairage, l’écran, les volets, …dans une salle de
conférence, et s’adapter rapidement à des configurations variables.
3 – Un montage émetteur-récepteur infrarouge
OBJECTIF :
Ce montage se présente sous la forme de deux circuits imprimés(Annexe 1), l’un étant l’émetteur et l’autre le récepteur. L’ensemble émetteur-récepteur peut s’intégrer dans un système d’alarme, ouverture ou fermeture d’un portail…
Le circuit imprimé récepteur est équipé d’un relais dont le contact de sortie ( 1 R/T) admet un courant de 5 ampères. L’alimentation du montage s’effectue sous une tension de 12 volts et la portée de faisceau est de l’ordre de 5 mètres.
REGLAGES :
Un seul réglage s’impose : il s’agit de fixer la fréquence de l’oscillateur astable par action, sur l’ajustable P1. La fréquence, ainsi que le rapport cyclique du signal à la sortie du circuit intégré NE555, déterminent la portée maximale de l’émetteur. La bonne solution consiste à positionner l’émetteur et le récepteur dans l’application choisie et de régler P1 de manière à avoir un enclenchement franc du relais, lorsque le faisceau est établi. Il faut aussi veiller à ce que la coupure du faisceau déclenche le relais.
FONCTIONNEMENT :
Ce montage s’alimente sous une tension continue comprise entre 9 et 15 volts. Nos essais ont été réalisés pour une tension d’alimentation de 12 volts.
Ce circuit se compose d’un oscillateur astable avec un circuit intégré NE555 et d’une diode électroluminescente infrarouge. Une action sur l’ajustable P1 modifie la fréquence de signal, présent sur la broche 3 de IC1. Ce signal est appliqué à une diode électroluminescente infrarouge émettant un faisceau de lumière invisible discontinu. La résistance R3 limite le courant dans cette diode.
On a effecttué les mesures suivantes :
· Portée minimum : f = 14 Khz avecun rapport cyclique = 0,57 ;
· Portée maximale : f = 6 Khz avec un rapport cyclique µ = 0,8.
Le faisceau émis par LD1 parvient au phototransistor T2. Le signal présent sur le collecteur de T2 passe par un amplificateur non inverseur réalisé avec un amplificateur opérationnel (IC2). Le condensateur de liaison C4 sert à éliminer la composante continue du signal. Le signal de sortie de l’A.O.P. polarise le transistor T1, servant à la commutation du relais. Le basculement du contact du relais permet, par exemple, de relier un petit moteur au réseau.
II – CAD PAR COURANT PORTEUR
1 – Fonctionnement
Cette technologie consiste à se servir du réseau existant 230V pour transmettre des messages codés. Les signaux transmis par courant porteur sont superposés (additionnés) à la tension 230V du secteur. Leur amplitude (de l’ordre de 1volt) est sans effet sur les appareils qui sont raccordés au réseau mais est détectée par les récepteurs courant porteur.
Un émetteur peut commander un récepteur s’ils possèdent tous les deux le même code. Le codage se fait simplement par roues codeuses.
2 - Applications dans la vie usuelle
Ce type de commande est le moins connu du grand public et donc le moins utilisé. Mais il a quand même de grands avantages et points forts qui ne sont pas négligeables :
· Commander depuis tout point de l’installation ;
· Simplicité d’installation ;
· Courant porteur se propage dans toute l’installation électrique ;
· Limitation de propagation grâce seulement à un filtre modulaire ;
· Aucune contrainte de maintenance (pas de piles).
Après avoir vu tous les avantages de cette technologie peu connue,
nous allons en voir quelques applications :
LOGEMENT : _ Centraliser les commandes de volets roulants.
_ Commander à distance par téléphone.
TERTIAIRE : _ Commander l’éclairage, les volets…dans une chambre d’hôtel, sans refaire le câblage.
_ Commander l’éclairage, l’écran, les volets…dans une salle de réunion.
3 – interface CAD infrarouge / CAD courant porteur
La fonction interface commande un récepteur courant porteur avec une télécommande infrarouge. Certains émetteurs et récepteurs de la gamme CAD courant porteur sont équipés d’une fonction interface. Son rôle : transmettre par courant porteur des ordres envoyés par des émetteurs équipés de cellules ou dont la cellule infrarouge est trop éloignée.
4 – Explication de la commande par téléphone
Un auxiliaire courant porteur permet de faire fonctionner un axiophone. En effet, cet auxiliaire permet de transformer un ordre transmis par téléphone en message courant porteur pour commander n’importe quel récepteur CAD.
Par contre, c’est l’axiophone qui permet la mise en service ou arrêt de tout dispositif par téléphone, par exemple :
· Chauffage ;
· Arrosage ;
· Simulation de présence ;
· Fermeture et ouverture de volets, stores.
Il permet aussi le pilotage d’un thermostat, d’un programmateur 2 zones ou d’un gestionnaire d’énergie. Son fonctionnement est très convivial grâce à la synthèse vocale et la simplicité de passage des ordres en appuyant sur les touches du téléphone. Il y a une sauvegarde permanente des états et des configurations. Tout ceci ne peut s’utiliser exclusivement sur le réseau France Télécom.
Fonctionnement et programmation d’un axiophone vocal :
III – CAD PAR RADIO
1 – Fonctionnement
Les transmisions sont ici assurées par ondes hertziennes à 433 Mhz. Cette technologie présente des caractéristiques identiques à celles bien connue de la radiophonie, et notamment la propagation à travers les murs.
Un émetteur peut commander un récepteur s’ils possèdent tous les deux le même code. Chaque émetteur est livré avec un code d’origine différent. Il faut donc que son récepteur associé « apprenne » ce code, par une opération très simple depuis l’émetteur.
Pour tout appareil radioélectriques, nous avons besoin d’alloué une fréquence. La fréquence choisie par les fournisseurs est de 433,92 Mhz pour plusieurs raisons. Les avantages de cette fréquence sont :
· Ondes plus courtes pour une meilleure qualité d’émission ;
· Choisie par les pays européens ;
· Antenne plus courte : 17 cm (33 cm en 224 Mhz) ;
· Pas perturbée par les fréquences de canal+ et de l’armée ;
· Moins sensible aux parasites industriels ;
· Faible affaiblissement de traversée des murs béton et briques ;
· Meilleure traversée des cloisons avec armatures métalliques.
2 – Applications dans la vie usuelle
Comme dans les deux premières parties, nous allons voir quelques exemples d’applications :
LOGEMENT : _ Installer des points de commande dans un escalier, sans refaire le câblage.
_ Actionner un portail depuis l’intérieur ou depuis la voiture.
_ Actionner un carillon sans câble souterrain entre la sonnette et l’habitation.
TERTIAIRE : _ Commander l’éclairage dans un plateau de bureaux, par zones.
_ Commander les éclairages, les stores, la ventilation…dans unr estaurant, une salle d’exposition, un commerce.
La commande à distance par radio permet de traverser les murs mais il y a des pertes plus ou moins importantes avec les différents matériaux :
· Pour le bois, le plâtre ou le placoplâtre : 5 à 20 % de pertes ;
· Pour la brique : 20 à 40 % de pertes ;
· Pour le béton armée : 40 à 90 % de pertes ;
· Pour le bardage métallique ou le pare-vapeur aluminium : 90 à 100 %.
Enfin, les points forts de cette technologie pour résumer tout ce que l’on a dit dans cette dernière partie sont :
· Transformer rapidement une installation ;
· Compléter rapidement une installation existante ;
· Supprimer la filerie verticale ;
· Installation dans des locaux humides ;
· Possibilité de fonctionnement intérieur-extérieur ;
· Distance supérieur à 50 mètres.
3 – Le multiplexage par répartition dans le temps
La technologie du ‘ multiplexage par répartition dans le temps ‘ permet d’utiliser jusqu’à quatre systèmes su la même fréquence, grâce à des techniques ultramodernes de compression des données. Le système est structuré de manière à réduire au minimum le temps d’antenne de n’importe quelle transmission particulière. Cela permet d’effectuer plusieurs transmissions ayant un temps de réponse minimal et qui peuvent donc partager une même fréquence.
Le système MRT a été conçu pour que l’émetteur envoie un signal pendant une période prédéterminée, avant d’être éteint. Ce temps d’émission est appelé un ‘paquet’ ou une ‘rafale de données’. Il est programmé dans le logiciel du système MRT.
Le MRT peut prolonger la vie utile des piles de 40 % en comparaison d’un système à porteuse continue. Comme les pièces ayant rapport aux fréquences sont les mêmes pour plusieurs systèmes, le stock est réduit.
En résumé, le MRT :
· Permet d’utiliser jusqu’à quatre systèmes sur une même radiofréquence ;
· Simplifie la tâche du coordonateur ;
· Prolonge la vie utile des piles ;
· Bénéficie d’une technologie moderne programmable dans un grand nombre de fréquences prédéterminées.
Nous venons de voir les trois principales technologies de la commande à distance. La commande par infrarouge est utilisée car peu coûteuse et assez fiable pour nos téléviseurs et nos chaînes à haute-fidélité. La commande par courant porteur commence à se développer grâce aux progrès de la commande par téléphone. C’est encore assez chère mais c’est un projet d’avenir. La commande par radio est plus utilisée dans l’industrie surtout pour la télécommande des grues ou d’autres véhicules de manutention.
Nous pouvons penser que la commande à distance se développera de plus en plus car les personnes voudrons de moins en moins se déplacer et se fatiguer que cela soit au travail ou à la maison. Tous les systèmes évoluent chaque jour en ce qui concerne la fiabilité, la distance d’émission ou le coût.
LE GUIDE DE LE COMMANDE A DISTANCE (1998). Paris. LEGRAND.
Infrarouge, courant porteur et radio.
LE CATALOGUE 1999 . Paris . LEGRAND .
ELECTRONIQUE DOMESTIQUE (1995) . Paris .
CD-ROM : ENCYCLOPAEDIA UNIVERSALIS FRANCE (1997).
CD-ROM : ENCYCLOPEDIE MICROSOFT ENCARTA (1998).
ADRESSE INTERNET :
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