Une radiocommande de puissance sur 433 MHz

 

Figure 1 : Photo de l’émetteur.

Figure 2 : Photo du récepteur.

Un certain nombre de lecteurs, après avoir réalisé la radiocommande 4 canaux présentée dans ELM numéro 6, page 34 et suivantes et après avoir constaté qu’elle fonctionnait parfaitement, souhaitait la description d’un modèle commandable à une distance d’au moins 300 mètres. Pour atteindre ce but, nous avons porté la puissance de l’émetteur de 10 à 200 milliwatts. Bien entendu, nous avons totalement revu sa conception.

Comme vous l’avez vous-même constaté, l’émetteur pour radiocommande que nous vous avons présenté dans le numéro 6 de la revue, ne peut atteindre, dans le meilleur des cas, que 60 à 70 mètres.
Si cette por tée s’avère largement suffisante lorsqu’il s’agit d’ouvrir la por te d’un garage, elle ne suffit pas à satisfaire ceux d’entre vous qui souhaiteraient utiliser la radiocommande pour d’autres applications, qui nécessitent une por tée beaucoup plus impor tante. Pour augmenter la portée de cet émetteur, il faut tout simplement amplifier la faible puissance débitée par le module CMS Aurel TX-FM-Audio à l’aide d’un transistor de moyenne puissance.
Nous avons donc porté la puissance de 10 à 200 milliwatts à l’aide d’un transistor BFG135, ce qui permet d’obtenir, en pleine campagne, sans qu’aucun obstacle ne vienne s’interposer entre l’émetteur et le récepteur, une distance de 380 mètres environ.
En passant de la campagne à la ville, cette portée diminue en raison des nombreux obstacles qui viennent atténuer le signal.
Donc, si vous placez le récepteur à l’intérieur d’une pièce et que vous faites ensuite le tour de votre immeuble, ne vous étonnez pas si les relais peuvent être commandés entre 100 et 350 mètres selon les obstacles qui s’interposeront entre votre émetteur et le récepteur.

Les modules émetteurs et récepteurs SAW

Figure 3 : Photo grandeur nature et schéma synoptique du module émetteur CMS KM01.41 (éq. : Aurel TX-FMAudio), dont voici les caractéristiques techniques :

Fréquence de transmission :     433,8 MHz
Largeur de bande passante :     75 kHz
Bande audio :                   de 20 Hz à 25 kHz
Tension d’alimentation :        de 11 à 13 volts
Consommation en émission :      15 mA
Puissance débitée :             +10 dBm (10 milliwatts)
Impédance en entrée :           10000 ohms
Impédance en sortie HF :        50 ohms

Figure 4 : Photo grandeur nature et schéma synoptique du module récepteur CMS KM01.40, (éq. : Aurel RX-FMAudio), dont voici les caractéristiques techniques :

Fréquence de réception :        433,8 MHz
Fréquence moyenne :             10,7 MHz
Bande audio :                   de 20 Hz à 25 kHz environ
Tension d’alimentation :        de 3 à 3,3 volts
Consommation en réception :     15 mA
Sensibilité :                   – 100 dBm (environ 2 microvolts)
Impédance en entrée HF :        50 ohms

Pour réaliser l’émetteur-récepteur, nous avons utilisé des modules Aurel déjà montés et calibrés, qui utilisent des filtres SAW sur la gamme des 433 MHz (voir les figures 3 et 4).
Signalons, entre parenthèses, que pour obtenir la meilleure distance possible, nous avons effectué un tri sur ces modules.
Le module émetteur, utilisé dans ce montage, est référencé KM01.41. Il est compatible avec le module Aurel TX-FM-Audio. Il fonctionne en modulation FM, donc ne le remplacez pas par des modules émetteurs de type on-off ou pour signaux digitaux.
Le module récepteur, utilisé dans ce montage, est référencé KM01.40, Il est compatible avec le module Aurel RX-FM-Audio. C’est un superhétérodyne FM, donc, ne le remplacez pas, dans un but économique, par un module à superréaction car le récepteur ne fonctionnera pas.
Comme le module KM01.41 émet uniquement sur la fréquence de 433,8 MHz, il est nécessaire de l’équiper d’une clé électronique fiable, afin d’éviter qu’un étranger puisse activer, à notre insu, les relais qui se trouvent dans notre récepteur.
Pour obtenir cette clé électronique, nous avons utilisé pour l’émetteur, un codeur référencé HT6014 (voir figure 12) et pour le récepteur, un décodeur référencé HT6034 (voir figure 13), qui nous permettent de choisir parmi 6 561 combinaisons.
Ces deux circuits intégrés sont produits par Holtek.

Le schéma électrique de l’émetteur

Figure 5 : Schéma électrique de l’émetteur dont nous avons augmenté la puissance en ajoutant l’étage amplificateur composé par le transistor TR2 et quelques composants.

Sur la figure 5, vous pouvez voir le schéma électrique de l’étage émetteur.
Commençons par analyser le circuit intégré IC1, qui n’est autre que le codeur HT6014.
Les broches 1 à 8 placées sur la gauche de IC1 sont reliées aux micro-interrupteurs du dip-switch S1. Ces micro-interrupteurs peuvent prendre trois positions pour relier les broches de IC1 soit à la masse, soit au +6 volts, soit pour les isoler en déplaçant l’interrupteur au centre (voir figure 8).
A l’aide de ce dip-switch S1, on obtient la clé codée qui permet de piloter les circuits des relais que l’on reliera au récepteur. Comme vous pouvez le voir sur la figure 7, cette clé est composée de 31 impulsions.
Les 7 premières impulsions, que nous avons colorées en rouge, sont celles de synchronisation, qui servent de premier code de reconnaissance au récepteur.
Les 16 impulsions suivantes, que nous avons colorées en jaune, sont celles de la clé d’accès, qui permet de "rentrer" dans le récepteur. Comme vous pouvez le constater, ces 16 impulsions sont couplées, et donc, ne sont en fait que 8 au total.
Si un micro-interrupteur du dip-switch S1 est positionné au centre, c’est-àdire qu’il n’est relié ni à la masse ni au positif, on obtient un couple avec une impulsion étroite et une large, comme sur la figure 9.
Si un micro-interrupteur du dip-switch S1 est positionné sur le positif de la tension d’alimentation, on obtient un couple d’impulsions étroites, comme sur la figure 10.
Si un micro-interrupteur du dip-switch S1 est positionné vers la masse, on obtient un couple d’impulsions larges, comme sur la figure 11.
Donc, chacun des 8 micro-interrupteurs qui se trouvent dans le dip-switch S1, peut être positionné comme bon nous semble. Il suffit ensuite de positionner de la même manière les 8 microinterrupteurs du dip-switch S1 du récepteur.
Les 8 dernières impulsions, que nous avons colorées en bleu, sont celles qui nous permettent d’activer un ou tous les relais qui se trouvent dans le récepteur seulement lorsque celui-ci reçoit la bonne clé de l’émetteur.
Comme vous pouvez le constater, ces 8 impulsions qui pilotent les relais sont également composées d’une impulsion étroite et d’une large (voir figure 7).
C’est seulement en appuyant sur l’un des quatre poussoirs P1, P2, P3 ou P4, que l’on obtient deux impulsions larges (voir figure 11).
Important : une fois le montage terminé, même si l’émetteur devait être alimenté par une tension régulière, il ne fonctionnera pas. C’est seulement en appuyant sur l’un des quatre poussoirs P1, P2, P3 ou P4 que le codeur HT6014 deviendra opérationnel et que le signal représenté sur la figure 7, sortira de sa broche 17.
Si l’on appuie sur l’un des quatre poussoirs P1, P2, P3 ou P4, voici ce que l’on obtient :
- la broche 14 du codeur HT6014 est reliée à la masse par la diode LED DL1 qui, en s’allumant, nous informe que nous sommes en train d’émettre.
La résistance R2, qui polarise la base du transistor PNP, référencé TR1, est également reliée à la masse. Ce transistor, mis sous tension, fait sor tir de son collecteur une tension de 6 volts, que nous utilisons pour alimenter le transistor amplificateur de puissance HF, référencé TR2.
- les impulsions codées de notre clé sortent de la broche 17 du codeur HT6014 (voir figure 7), et sont appliquées sur la broche de modulation 7 du module IC3.
- une fréquence d’environ 3 800 Hz sort de la broche 16 de IC1 et est appliquée sur les broches 6 et 2 de IC2, pour être ensuite redressée par le doubleur de tension composé des diodes DS2, DS3, DS4 et DS5, ce qui nous permettra d’obtenir en sortie, une tension de 12 ou 13 volts, utile pour alimenter le module émetteur IC3, c’est-à-dire le KM01.41.
Pour obtenir cette fréquence de 3 800 Hz, il faut appliquer une résistance de 820 kilohms (voir R6), entre les broches 15 et 16 du HT6014.
Lorsque le module IC3 est alimenté, une puissance d’environ 10 milliwatts est disponible sur la broche de sortie 15.
Elle est appliquée, par l’intermédiaire du condensateur C11, sur la base du transistor TR2, qui n’est autre qu’un BFG135 (voir figure 6).
On peut considérer ce transistor comme étant composé de deux transistors identiques, reliés en parallèle aux deux émetteurs séparés.
On prélève sur ce transistor une puissance d’environ 200 milliwatts qui est ensuite appliquée, par l’intermédiaire du condensateur C16, sur une petite antenne de 16,5 cm de long.
Pour alimenter cet émetteur, il faut une tension de 6 volts, que nous obtenons en reliant en série 4 piles de type AAA de 1,5 volt.

Figure 6 : Brochages du circuit intégré NE555 et du transistor BFG135 vus du dessus et du transistor ZTX753 vu du dessous.

Figure 7 : Les impulsions de la clé sortent de la broche 17 du codeur HT6014 (voir figure 12) insérée dans l’émetteur. Les premières impulsions, de couleur rouge, sont les impulsions de synchronisation, les suivantes, de couleur jaune sont celles données par les micro-interrupteurs du dip-switch S1 et enfin les dernières, de couleur bleue, celles des poussoirs P1, P2, P3 et P4.

Figure 8: Les 8 micro-interrupteurs du dip-switch S1 peuvent être positionnés vers le haut (+), ou vers le bas (–) ou bien laissés au centre (0).

Figure 9 : Si les micro-interrupteurs du dip-switch sont tous positionnés au centre (0), on obtient une impulsion étroite et une large.

Figure 10 : En positionnant un seul micro-interrupteur du dip-switch S1 vers le signe "+", on obtient une clé à deux impulsions étroites.

Figure 11 : En positionnant un seul micro-interrupteur du dip-switch S1 vers le signe "–", on obtient une clé à deux impulsions larges.

Figure 12 : Schéma synoptique du codeur HT6014 qui, inséré dans l’émetteur, permet de coder les impulsions à envoyer au récepteur en déplaçant un ou plusieurs micro-interrupteurs du dip-switch S1.

Figure 13: Schéma synoptique du décodeur HT6034 qui, inséré dans le récepteur, permet d’activer le relais lorsque les micro-interrupteurs de son dip-switch S1 sont disposés de façon identique à ceux de l’émetteur.

Figure 14 : Table de vérité d’une porte NOR.
On obtient un niveau logique 1 en sortie seulement si les deux entrées sont au niveau logique 0-0.
Avec toutes les autres combinaisons, on obtient toujours un niveau logique 0.

Figure 15 : Brochages des circuits intégrés LM311, LM4001 et LM4069 vus du dessus et avec le repèredétrompeur en U dirigé vers la gauche. Seul le régulateur intégré MC78L05 est vu du dessous.


Le schéma électrique du récepteur

Figure 16 : Schéma électrique de l’étage récepteur. Le câble de raccordement au circuit à 2 ou 4 relais doit être inséré dans le connecteur que vous pouvez voir sur la droite (voir figures 31 et 35).

Nous avons reproduit le schéma électrique du récepteur avec son étage d’alimentation 220 volts sur la figure 16.
Commençons par l’analyse de IC1, c’est-à-dire du module KM01.40 (voir figure 4), un superhétérodyne en CMS déjà montée et calibrée, qui devra être alimentée par une tension de 3 volts seulement.
Le signal HF capté par l’antenne est appliqué sur la broche 3 du module récepteur IC1. Le signal amplifié, qui se trouve sur la broche de sortie 10, est appliqué, par l’intermédiaire de la résistance R2 et du condensateur C6, sur la broche inverseuse de l’amplificateur opérationnel IC3 qui le nettoie de tous les parasites résiduels.
Le signal ainsi nettoyé est appliqué, par l’intermédiaire de la résistance R9, sur la broche d’entrée 14 du décodeur IC4 qui, comme nous le savons déjà, est référencé HT6034.
Une résistance de 68 kilohms (voir R10), doit être mise en place sur les broches 15 et 16 de ce codeur afin que son étage oscillateur fonctionne sur une fréquence d’environ 125 400 Hz.
Le dip-switch S1, comme pour l’étage émetteur, est également relié aux broches 1 à 8 placées à gauche de IC4. Les micro-interrupteurs peuvent être positionnés de façon à relier chacune de ces broches à la masse, ou à la tension positive de 6 volts, ou bien encore de façon à les isoler en déplaçant l’interrupteur au centre.
Nous vous rappelons que les 8 microinterrupteurs de ce dip-switch doivent être placés de la même façon que ceux de l’émetteur afin que la clé puisse être reconnue.
C’est seulement lorsque les 8 microinterrupteurs du dip-switch de l’émetteur et ceux du récepteur sont tous positionnés de la même manière que le signal de l’émetteur est reconnu par le récepteur comme étant la bonne clé et qu’il est alors signalé par le changement de niveau logique sur la broche 17.
Si le circuit intégré IC4 du récepteur ne reconnaît pas le code émis par l’émetteur, le niveau logique 0 restera toujours sur la broche 17.
Lorsque le récepteur a reconnu le code de l’émetteur, il faudra avoir appuyé sur un ou sur les 4 poussoirs P1, P2, P3 et P4 pour trouver un niveau logique 1 sur la broche 17 de IC4. Ce niveau 1 parviendra alors jusqu’aux entrées des deux inverseurs, référencés IC5/A et IC5/B.
Etant donné que l’on trouve un niveau logique 0 sur la sor tie de ces deux inverseurs, on utilise le premier inverseur, IC5/A, pour allumer la diode LED DL1 qui nous signale que le code émis par l’émetteur a été correctement reconnu. On utilise le second inverseur, IC5/B, pour envoyer un niveau logique 0 sur l’une des entrées des por tes NOR, IC6/A, IC6/B, IC6/C et IC6/D.
Les entrées opposées de cette porte NOR sont reliées aux broches 13, 12, 11 et 10 du décodeur IC4, desquels sortent les niveaux logiques 0 qui nous servent pour activer les relais.
Si l’on appuie sur le poussoir P1 de l’émetteur, la broche 10 de IC4 se porte du niveau logique 1 au niveau logique 0 et reste à ce niveau, même lorsqu’on relâche le poussoir.
Si ce poussoir n’est pas appuyé, on trouve sur les broches d’entrée 12 et 13 de cette por te NOR, référencée IC6/D, deux niveaux 1-1, et par conséquent, on trouve sur sa broche de sortie un niveau logique 0, comme illustré sur la table de vérité de la figure 14.
On trouvera deux niveaux logiques 0-0 sur les broches 12 et 13, et par conséquent, un niveau logique 1 sur la broche de sortie, seulement si l’on appuie sur P1.
Si l’on appuie sur le poussoir P2 de l’émetteur, la broche 11 de IC4 se porte au niveau logique 0 et reste à ce niveau, même si l’on relâche le poussoir.
Si ce poussoir n’est pas appuyé, on trouve sur les broches d’entrée 9 et 8 de la porte NOR référencée IC6/C deux niveaux 1-1, et par conséquent, on trouve sur sa broche de sortie 10, un niveau logique 0, comme illustré sur la table de vérité de la figure 14.
On trouvera deux niveaux logiques 0-0 sur les broches 9 et 8, et par conséquent, un niveau logique 1 sur la broche de sortie 10, seulement si l’on appuie sur P2.
Si l’on appuie sur le poussoir P3 de l’émetteur, la broche 12 de IC4 se porte au niveau logique 0 et reste à ce niveau, même si l’on relâche le poussoir.
Si ce poussoir n’est pas appuyé, on trouve sur les broches d’entrée 5 et 6 de la porte NOR référencée IC6/B deux niveaux 1-1, et par conséquent, on trouve sur sa broche de sortie 4, un niveau logique 0, comme illustré sur la table de vérité de la figure 14.
On trouvera deux niveaux logiques 0-0 sur les broches 5 et 6, et par conséquent, un niveau logique 1 sur la broche de sortie 4, seulement si l’on appuie sur P3.
Si l’on appuie sur le poussoir P4 de l’émetteur, la broche 13 de IC4 se porte au niveau logique 0 et reste à ce niveau, même si l’on relâche le poussoir.
Si ce poussoir n’est pas appuyé, on trouve sur les broches d’entrée 2 et 1 de la porte NOR référencée IC6/A deux niveaux 1-1, et par conséquent, on trouve sur sa broche de sortie 3, un niveau logique 0, comme illustré sur la table de vérité de la figure 14.
On trouvera deux niveaux logiques 0-0 sur les broches 2 et 1, et par conséquent, un niveau logique 1 sur la broche de sortie 3, seulement si l’on appuie sur P4.
Les niveaux logiques 1 qui se trouvent sur les sorties des portes NOR parviennent sur le connecteur de sortie, que l’on peut voir à droite du schéma électrique, et dans lequel on doit placer le câble plat qui servira à alimenter les circuits à 2 ou 4 relais (voir les figures 31 et 35).
Les inverseurs IC5/C, IC5/D, IC5/E et IC5/F qui font s’allumer les diodes LED appliquées sur leurs sorties, chaque fois que le relais correspondant est activé, sont reliés à la sortie de la porte NOR.

Le cavalier J1
Sur le schéma électrique, on trouve un petit connecteur mâle à trois broches, J1 (au-dessus de la diode DS2), dont la broche centrale peut être reliée entre B et A ou bien entre B et C à l’aide d’un cavalier. Nous allons vous expliquer sa fonction.
Le cavalier est disposé entre B et A (voir figure 17).
En insérant le cavalier entre B et A, la tension positive d’alimentation ne peut pas atteindre l’entrée de l’inverseur IC5/B. Donc, lorsque nous appuyons sur l’un des quatre poussoirs de l’émetteur, le relais concerné est activé mais il sera désactivé lorsque le poussoir sera relâché.
Lorsque nous appuyons sur le poussoir P1, le relais 1 est activé, tandis que si nous appuyons sur P3, c’est le relais 3 qui est activé, etc.
Le cavalier est disposé entre B et C (voir figure 18).
En insérant le cavalier entre B et A, la tension positive d’alimentation atteint l’entrée de l’inverseur IC5/B. Nous retrouvons alors sur sa sortie un niveau logique 0. Dans ces conditions, quand nous appuyons sur l’un des quatre poussoirs de l’émetteur, le relais concerné est activé et, lorsque nous le relâchons, il reste activé.
Pour le désactiver, il est nécessaire d’appuyer sur n’impor te quel autre poussoir, comme nous allons maintenant vous l’expliquer.
Si nous appuyons sur le poussoir P1, seul le relais 1 est activé et demeure dans cet état, même lorsque nous relâchons le poussoir.
Pour le désactiver, nous devons seulement appuyer sur l’un des trois poussoirs P2, P3 ou P4 qui, non seulement activera le relais 2, 3 ou 4, mais commandera également la désactivation du relais 1.
Donc, si nous appuyons sur le poussoir P3, le relais 3 sera activé et restera dans cet état.
Pour le désactiver, nous devons uniquement appuyer sur l’un des trois poussoirs P1, P2 ou P4.
Si nous relions ce récepteur au circuit équipé de deux relais, représenté sur les figures 31 et 33, nous pourrons les activer et les désactiver en utilisant les poussoirs P1 et P2, ou bien P3 et P4.
Si nous appuyons sur le poussoir P1, le relais 2 sera activé et restera dans cet état jusqu’à ce que nous appuyions sur P2.
Si nous appuyons sur le poussoir P3, le relais 1 sera activé et restera dans cet état jusqu’à ce que nous appuyions sur P4.
Donc, le circuit équipé de deux relais nous permet d’obtenir une fonction que nous ne pouvons pas obtenir avec le circuit à quatre relais.
L’alimentation Pour alimenter tout l’étage digital de ce récepteur, y compris les deux circuits des relais, nous utilisons une tension stabilisée de 5 volts qui nous est fournie par le circuit intégré IC2, un MC78L05.
Comme le module IC1 doit être alimenté par une tension ne dépassant pas 3,3 volts, nous réduirons les 5 volts fournis par le circuit intégré IC2 par l’intermédiaire de la résistance R1 et de la diode zener DZ1.

Figure 17: Si, dans l’étage récepteur, le cavalier est placé entre B et A du connecteur J1, lorsque vous appuierez sur un poussoir de l’émetteur, le relais sera activé et lorsque vous relâcherez le poussoir, il sera désactivé.

Figure 18: Si, dans l’étage récepteur, le cavalier est placé entre B et C du connecteur J1, lorsque vous appuierez sur un poussoir de l’émetteur, le relais sera activé et demeurera dans cet état, même lorsque vous relâcherez le poussoir.

Figure 19a : Schéma d’implantation des composants de l’émetteur.
Le côté légèrement arrondi du transistor TR1 doit être dirigé vers la gauche.

Figure 19b : Photo d’un des prototypes de l’émetteur.

Liste des composants télécommande
R1 = 1 kΩ
R2 = 3,3 kΩ
R3 = 10 kΩ
R4 = 10 kΩ
R5 = 15 kΩ
R6 = 820 kΩ
R7 = 10 kΩ
R8 = 100 kΩ
R9 = 2,2 kΩ
R10 = 680 Ω
R11 = 5,6 Ω
R12 = 5,6 Ω
C1 = 10 μF éléctrolytique
C2 = 10 μF éléctrolytique
C3 = 100 nF polyester
C4 = 100 μF éléctrolytique
C5 = 100 μF éléctrolytique
C6 = 100 μF éléctrolytique
C7 = 100 μF éléctrolytique
C8 = 47 μF éléctrolytique
C9 = 10 nF céramique
C10 = 100 nF céramique
C11 = 2,2 pF céramique
C12 = 3,3 pF céramique
C13 = 1 nF céramique
C14 = 1 nF céramique
C15 = 4,7 pF céramique
C16 = 10 nF céramique
L1-L2 = Voir texte
JAF1 = Self de choc
DS1 = Diode 1N4148
DS2 = Diode 1N4148
DS3 = Diode 1N4148
DS4 = Diode 1N4148
DS5 = Diode 1N4148
DL1 = Diode LED
TR1 = PNP ZTX753
TR2 = NPN BFG135
IC1 = Intégré HT6014
IC2 = Intégré NE.555
IC3 = Module CMS KM01.41
S1 = Dip-switch 8 inver. 3 pos.
P1-P4 = Poussoirs


La réalisation pratique de l’émetteur
Le premier circuit que nous vous conseillons de monter est l’émetteur car, une fois terminé, il vous sera possible de contrôler si le récepteur fonctionne et si tous les relais sont activés.
Lorsque vous disposerez du circuit imprimé, nous vous recommandons de monter d’abord tous les composants de l’étage amplificateur HF en vous aidant de la figure 22 et de la photo de la figure 23.
Pour souder ces composants, il vous faut, outre une bonne vue, un fer à souder équipé d’une panne fine, car si vous utilisez une panne normale, vous connaîtrez immédiatement des difficultés.
Après avoir posé le transistor TR2 sur les pistes en cuivre du circuit imprimé, soudez la large broche du collecteur, puis la broche centrale de la base et, pour finir, les deux broches latérales des émetteurs.
En ce qui concerne les résistances et les condensateurs de cet étage, vous devez procéder de la manière suivante:
- Soudez la résistance R9, qui relie la base de TR2 à la tension positive des 6 volts.
- Soudez les deux condensateurs céramiques C13 et C14 entre les deux émetteurs de TR2, et la masse.
- Soudez les deux condensateurs céramiques C9 et C10 entre la piste sur laquelle est reliée la résistance R9 et les pistes sur lesquelles sont reliés les condensateurs C13 et C14.
- Soudez les deux résistances R11 et R12 entre les émetteurs de TR2, et la masse.
- Soudez la résistance R10 sur la piste à laquelle est reliée la bobine L1, sur la piste de masse.
- Soudez la bobine L1 (que nous évoquerons plus tard), puis les deux condensateurs C11 et C12.
- Soudez la bobine L2 (que nous évoquerons également plus tard), puis les deux condensateurs C15 et C16.
- Soudez les broches de la self JAF1.
Souvenez-vous que dans cet étage HF, toutes les pattes des résistances et des condensateurs doivent être très courtes (longueur maximale permise, 2 mm). Donc, si vous laissez des pattes plus longues, ne vous étonnez pas de ne pas obtenir un excellent rendement ni la portée maximale.
Voici la liste des références qui se trouvent sur les condensateurs céramiques :

2,2 pF    =  2.2 ou 2p2
3,3 pF    =  3.3 ou 3p3
4,7 pF    =  4.7 ou 4p7
1000 pF   =  102
10000 pF  =  103
100000 pF =  104

La bobine L1 = Pour réaliser la bobine L1, il faut bobiner 2 spires de fil de cuivre émaillé de 0,5 mm sur un support ayant un diamètre de 3,5 mm (une queue de foret sera parfaite). Une fois les deux spires bobinées, grattez les deux extrémités du fil de façon à retirer la couche de vernis isolant qui les recouvre, puis étamez.
La bobine L2 = Pour réaliser la bobine L2, il faut bobiner 3 spires de fil de cuivre émaillé de 0,5 mm sur un support ayant un diamètre de 3,5 mm. Une fois les trois spires bobinées, grattez les deux extrémités du fil de façon à retirer la couche de vernis isolant qui les recouvre, puis étamez. Une fois toutes ces opérations effectuées, vous aurez terminé la partie la plus difficile de ce montage et il ne vous restera alors qu’à effectuer les opérations les plus simples.
Insérez les deux supports des circuits intégrés ainsi que le dip-switch S1, en dirigeant vers la gauche le côté numéroté de 1 à 8.
Après ces composants, vous pouvez souder les résistances, le condensateur polyester C3 ainsi que tous les condensateurs électrolytiques, en respectant la polarité +/– de leurs pattes.
Lorsque vous montez les diodes au silicium, vous devez aussi en respecter la polarité. Pour cela, dirigez le côté marqué d’une bague comme indiqué sur le schéma d’implantation de la figure 19.
Montez le transistor TR1 en bas, en dirigeant la partie de son corps dont les bords sont légèrement arrondis et sur laquelle apparaît la référence ZTX753, vers la résistance R3.
Les broches du module émetteur IC3 doivent être placées dans les trous qui se trouvent à côté du circuit intégré IC2 et, bien évidemment, après les avoir complètement enfoncées, vous devez les souder sur les pistes du circuit imprimé.
Important : Lorsque vous insérez les quatre poussoirs (voir figure 20), vous devez nécessairement diriger la partie plane de leur corps vers la droite car, comme il s’agit de poussoirs doubles, deux de leurs quatre broches sont reliées à l’intérieur.
Toujours de ce côté, soudez la diode LED DL1, en insérant la patte la plus longue dans le trou A. Retournez le circuit et, pour finir, montez les deux circuits intégrés IC1 et IC2 en dirigeant leur repère-détrompeur vers le module IC3.

Figure 20 : Les quatre poussoirs doivent être insérés dans le circuit imprimé, en dirigeant le méplat de leur corps vers la diode LED DL1 placée à droite.

Figure 21 : Photo du circuit imprimé à trous métallisés, vu du côté des poussoirs.
N’élargissez jamais un trou métallisé sauf quant à faire disparaître la métallisation avec les conséquences que cela entraîne (disparition du contactentre les deux faces).

Figure 22 : Dans ce montage, la partie la plus difficile à réaliser est l’étage HF.
Nous vous montrons cet étage considérablement agrandi sur ce dessin.

Figure 23: Si, sur cette photo d’un des prototypes, les spires des bobines L1 et L2 sont légèrement espacées, vous pouvez les laisser jointives. Le rendement n’en sera pas modifié.

Figure 24 : Les deux porte-piles sont placés côte à côte dans l’emplacement prévu à cet effet, à gauche. Ils sont solidarisés par une goutte de silicone.

Figure 25 : On obtient l’antenne émettrice en fixant à l’intérieur d’une douille banane un morceau de fil de cuivre de 12 ou 15/100 que l’on coupera pour obtenir une longueur de 16,5 cm.


La mise en place dans le coffret
Figure 26a : Avant de placer l’étage émetteur à l’intérieur de son boîtier, vous devez pratiquer quatre trous, à l’aide d’un foret de 2,5 mm, qui vous serviront à fixer la face avant et le circuit imprimé.

Figure 26b : Comme vous pouvez le voir sur ce dessin, vous devrez pratiquer un trou sur la droite du coffret pour la douille banane de l’antenne (voir figure 25).
Une fois le circuit fixé dans son boîtier, le picot relié au condensateur C16 (voir figure 22) doit être soudée sur la douille.

Pour ce circuit, nous avons choisi un coffret plastique, équipé d’une fenêtre sur laquelle vient se placer la face avant en aluminium qui sera percée des trous nécessaires au passage des poussoirs et de la LED.
Sur ce coffret, vous devrez pratiquer quatre trous, en utilisant un foret de 2,5 mm pour fixer la face avant en aluminium, ainsi que le circuit imprimé (voir figure 26).
Vous devez également pratiquer un trou de 4,5 mm de diamètre sur le côté supérieur du coffret, à côté du condensateur C16, afin d’insérer une douille banane. Cette douille est destinée à recevoir l’antenne. Cette antenne pourra être réalisée avec un morceau de fil de cuivre émaillé de 12 ou 15/10 terminé par une fiche banane. La longueur totale devra être de 16,6 cm (voir figure 25).
Les quatre piles d’alimentation de 1,5 volt doivent être insérées dans deux porte-piles plastiques.
Unissez ces deux porte-piles à l’aide de deux gouttes de mastique silicone, puis reliez le fil positif d’un por te-piles au fil négatif de l’autre, de façon à obtenir la tension de 6 volts requise.

La réalisation pratique du récepteur
Le schéma d’implantation des composants du récepteur se trouve sur la figure 27.
Avant de commencer à mettre en place les composants sur le circuit imprimé, vous devez d’abord le fixer provisoirement sur le couvercle du coffret (voir figure 28).
A l’aide d’une pointe à tracer (ou d’un clou), repérez la position pour percer un trou de 6 mm de diamètre nécessaire au passage de l’antenne télescopique.
Après avoir terminé cette opération, retirez le circuit imprimé du coffret et percez.
Vous pouvez maintenant commencer le montage de tous les composants.
Nous vous conseillons de monter tout d’abord les supports des circuits intégrés IC3, IC4, IC5 et IC6.
Ensuite, vous pouvez monter le dipswitch S1, en dirigeant la partie de son corps sur laquelle apparaissent les chiffres de 1 à 8 vers le bas (voir figure 27). Insérez maintenant le connecteur mâle référencé CONN.1 dans lequel il faut enfoncer le connecteur du câble en nappe qui vous servira à transporter les niveaux logiques vers le circuit imprimé des relais.
Insérez le petit connecteur mâle à 3 broches destiné à recevoir le cavalier J1, à côté du dip-switch.
Poursuivez par le montage des résistances et placez les diodes DS1 et DS2 à proximité du circuit intégré IC5, en dirigeant leur bague comme indiqué sur le schéma d’implantation de la figure 27.
Insérez la diode zener DZ1 à côté du condensateur électrolytique C1. La bague de cette diode zener doit être dirigée vers le connecteur CONN.1.
Continuez en insérant tous les condensateurs polyester, puis tous les électrolytiques, dont la broche la plus longue, comme vous le savez, est le positif.
Pour terminer le montage, insérez le régulateur IC2 en dirigeant la partie plate de son corps vers le condensateur C4, puis le pont de redressement RS1, en contrôlant sa polarité. Montez maintenant le transformateur d’alimentation T1 et les deux borniers destinés au raccordement du cordon d’alimentation 220 volts secteur et de l’interrupteur S2.
En dernier, il vous faudra insérer, dans les trous en haut à gauche, les broches du module superhétérodyne, référencé IC1, en les soudant sur les pistes en cuivre qui se trouvent sur le côté opposé du circuit imprimé.
Fixez l’antenne télescopique à l’aide d’une vis et d’une rondelle.
Lorsque vous placez les circuits intégrés dans leur support, souvenez-vous que le repère-détrompeur de IC3 doit être dirigé vers la droite, tandis que ceux des circuits intégrés IC4, IC5 et IC6 doivent être dirigés vers la gauche.

Figure 27a : Photo d’un des prototypes de l’étage récepteur.

Figure 27b : Schéma d’implantation des composants du récepteur. L’antenne télescopique doit être fixée sur le circuit imprimé à l’aide d’une vis et d’une rondelle en acier ou en laiton. Vous devez insérer le câble en nappe qui a la charge de transporter les signaux sur l’un des deux circuits relais dans le CONN.1 (voir les figures 33 et 36).


Liste des composants du récepteur
R1 = 68 Ω
R2 = 100 Ω
R3 = 47 kΩ
R4 = 47 kΩ
R5 = 47 kΩ
R6 = 47 kΩ
R7 = 4,7 MΩ
R8 = 4,7 kΩ
R9 = 4,7 kΩ
R10 = 68 kΩ
R11 = 330 Ω
R12 = 10 kΩ
R13 = 330 Ω
R14 = 330 Ω
R15 = 330 Ω
R16 = 330 Ω
R17 = 1 kΩ
R18 = 1 kΩ
R19 = 1 kΩ
R20 = 1 kΩ
C1 = 47 μF éléctrolytique
C2 = 470 μF éléctrolytique
C3 = 100 nF polyester
C4 = 100 nF polyester
C5 = 1 000 μF éléctrolytique
C6 = 470 nF polyester
C7 = 100 nF polyester
C8 = 47 μF éléctrolytique
C9 = 100 nF polyester
C10 = 100 nF polyester
RS1 = Pont 100 V 1 A
DS1 = Diode 1N4148
DS2 = Diode 1N4148
DZ1 = Zener 3,3 V 1/2 W
DL1-DL5 = Diode LED
IC1 = Module CMS KM01.40
IC2 = Intégré MC78L05
IC3 = Intégré LM311
IC4 = Intégré HT6034
IC5 = CMOS 4069
IC6 = CMOS 4001
T1 = Transfo. 5 W sec. 10 V 0,5 A (T005.02)
J1 = Cavalier
S1 = Dip-switch 8 inver. 3 pos.
S2 = Interrupteur
CONN.1 = Connecteur 10 broches
ANTENNA = Stylo


La mise en place dans le coffret
A l’intérieur du coffret plastique que nous avons choisi pour le récepteur, il y a tout l’espace nécessaire pour y insérer également un circuit à 2 ou 4 relais (voir figure 29).
Sur la face avant du coffret en aluminium vous n’aurez à fixer que l’interrupteur S1 et les supports chromés pour les diodes LED.
Les broches les plus longues de ces diodes LED doivent être reliées au fil rouge et les plus courtes, au fil noir, car sinon, elles ne s’allumeront pas.

Figure 28: Avant de monter tous les composants sur le circuit imprimé du récepteur, nous vous conseillons de le positionner sur le couvercle du coffret, afin de déterminer la position du trou à percer pour le passage de l’antenne.


Figure 29: A l’intérieur du coffret plastique, vous pouvez, sans difficulté, mettre en place le circuit du récepteur et celui des relais. Vous pouvez utiliser le circuit à 2 relais (voir figure 33), ou à 4 relais (voir figure 36).
On voit très bien, sur la photo, le câble en nappe qui relie le circuit imprimé du récepteur à celui des relais.

Figure 30 : Photo du circuit à 2 relais. Le schéma électrique et le schéma d’implantation se trouvent sur les figures 31 et 33.


Le circuit pour 2 relais
Si vous montez le circuit qui utilise deux relais (voir figure 31), vous devez également utiliser deux transistors et un circuit intégré CMOS de type 4013 muni de deux FLIP-FLOP de type D avec set-reset.
Ces deux FLIP-FLOP sont utilisés ici sous leur configuration la plus simple de set-reset.
Si le poussoir P1 de l’émetteur est appuyé, on trouve alors un niveau logique 1 sur la broche 10 du CONN.1 qui, en parvenant sur la broche set du FLIP-FLOP IC1/B, commute sa broche de sortie 13 du niveau logique 0 au niveau logique 1. Par conséquent, la base du transistor TR2 est polarisée par cette tension positive, ce qui provoque l’activation du relais qui demeure dans cet état, même lorsque le poussoir P1 est relâché.
Pour désactiver le relais, il suffit d’appuyer sur le poussoir P2 de l’émetteur, de façon à faire passer la broche 8 du CONN.1 au niveau logique 1 qui, en atteignant la broche 10 du reset du FLIP-FLOP IC1/B par l’intermédiaire de la diode DS2, commute sa broche de sortie 13 du niveau logique 1 au niveau logique 0. Par conséquent, la tension positive qui polarisait la base du transistor TR2 venant à manquer, le relais se désactive.
Si le poussoir P3 de l’émetteur est appuyé, on trouve alors sur la broche 4 du CONN.1 un niveau logique 1 qui, en parvenant sur la broche set du FLIP-FLOP IC1/A, commute sa broche de sortie 1 du niveau logique 0 au niveau logique 1.
Par conséquent, la base du transistor TR1 est polarisée par cette tension positive, ce qui provoque l’activation du relais qui demeure dans cet état même si le poussoir P3 est relâché.
Pour désactiver le relais, il suffit d’appuyer sur le poussoir P4 de l’émetteur, de façon à faire passer la broche 2 du CONN.1 au niveau logique 1 qui, en atteignant la broche 4 du reset du FLIP-FLOP IC1/B par l’intermédiaire de la diode DS1, commute sa broche de sortie 1 du niveau logique 1 au niveau logique 0. Par conséquent, la tension positive qui polarisait la base du transistor TR1 venant à manquer, le relais se désactive.
Pour la réalisation pratique de ce circuit, nous pensons que le schéma d’implantation que vous trouverez sur la figure 33 est suffisamment éloquent.
Vous savez déjà que lorsque vous insérez les différents composants, vous devez faire attention à bien diriger la bague des diodes, comme vous le rappelle l’illustration de la figure 33.
Si vous regardez attentivement le dessin, vous remarquerez que le côté plat du corps du transistor TR1 est dirigé vers le bas, tandis que celui du transistor TR2 est dirigé vers le haut.
Lorsque vous insérez le CONN.1, vous devez obligatoirement diriger son encoche vers le circuit intégré IC1, afin d’éviter que le connecteur femelle de la platine déjà câblée puisse être inséré en sens inverse de celui requis.

Figure 31 : Schéma électrique du circuit à 2 relais. Si on appuie sur le poussoir P1 de l’émetteur, le relais 2 est activé et restera dans cet état jusqu’à ce que l’on appuie sur le poussoir P2. Pour activer le relais 1, il faut appuyer sur le poussoir P3, et pour le désactiver, sur le poussoir P4.

Figure 32 : Brochage du circuit intégré 4013 vu du dessus, avec le détrompeur en U dirigée vers la gauche. Le brochage du transistor BC547 est, par contre, vu du dessous.

Figure 33 : Schéma d’implantation des composants du circuit à 2 relais.


Liste des composants de la platine 2 relais
R1 = 47 kΩ
R2 = 47 kΩ
R3 = 47 kΩ
R4 = 47 kΩ
R5 = 5,6 kΩ
R6 = 39 kΩ
R7 = 5,6 kΩ
R8 = 39 kΩ
C1 = 220 μF éléctrolytique
C2 = 100 nF polyester
C3 = 100 nF polyester
C4 = 100 nF polyester
C5 = 47 nF pol. 400 V
C6 = 47 nF pol. 400 V
C7 = 47 nF pol. 400 V
C8 = 47 nF pol. 400 V
DS1-DS4 = Diodes 1N4148
DS5-DS6 = Diodes 1N4007
TR1-TR2 = NPN BC547
IC1 = CMOS 4013
RELAIS1-2 = Relais 12 V
CONN.1 = Connecteur 10 broches


Le circuit pour 4 relais
Si vous montez le circuit équipé de 4 relais (voir figure 35), il vous faudra également 4 transistors NPN de type BC547.
En admettant que le cavalier J1 du récepteur soit disposé entre A et B, dès que le poussoir P1 de l’émetteur sera appuyé, la broche 10 du CONN.1 passera au niveau logique 1 qui, en parvenant sur la base du transistor TR4, le mettra en conduction et activera le relais 4.
Ce relais restera activé tant que le poussoir restera appuyé, mais dès qu’il sera relâché, le relais se désactivera immédiatement.
Si le poussoir P2 de l’émetteur est appuyé, on trouve alors sur la broche 8 du CONN.1 un niveau logique 1, qui en parvenant sur la base du transistor TR3, le mettra en conduction et activera par conséquent le relais 3.
Dès que ce poussoir sera relâché, le relais se désactivera automatiquement.
Donc, si nous appuyons sur le poussoir P3 de l’émetteur, le relais 2 est activé tandis que si nous appuyons sur le poussoir P4, c’est alors le relais 1 qui est activé.
Si nous appuyons sur deux ou trois poussoirs à la fois, nous pourrons activer deux ou trois relais en même temps.
Pour la réalisation pratique de cette platine, vous pouvez vous inspirer du schéma d’implantation de la figure 36.
Lorsque vous insérez les transistors TR1, TR2, TR3 et TR4 dans le circuit imprimé, veillez à diriger la partie plate de leur corps vers la gauche.
De même, lorsque vous insérez les diodes DS1 et DS2, vous devez diriger la partie de leur corps entourée d’une bague vers la gauche, et celle des diodes DS3 et DS4 vers la droite (voir figure 36).
En ce qui concerne le CONN.1, vous devez l’insérer sur ce circuit imprimé en dirigeant son encoche vers les 8 résistances.

Figure 34 : Photo du circuit à 4 relais. Le schéma électrique et le schéma d’implantation se trouvent sur les figures 35 et 36.

Figure 35 : Schéma électrique du circuit à 4 relais.
En appuyant sur les poussoirs P1, P2, P3 et P4 de l’émetteur, les relais 4, 3, 2 et seront activés.

Figure 36 : Schéma d’implantation des composants du circuit à 4 relais.


Liste des composants de la platine 4 relais
R1 = 4,7 kΩ
R2 = 39 kΩ
R3 = 4,7 kΩ
R4 = 39 kΩ
R5 = 4,7 kΩ
R6 = 39 kΩ
R7 = 4,7 kΩ
R8 = 39 kΩ
C1-C8 = 47 nF pol. 400 V
DS1-DS4 = Diodes 1N4007
TR1 = NPN BC547
TR2 = NPN BC547
TR3 = NPN BC547
TR4 = NPN BC547
RELAIS 1-4 = Relais 12 V
CONN.1 = Connecteur 10 broches


Les derniers conseils
Pour l’émetteur, nous avons utilisé comme antenne un morceau de fil de cuivre long de 16,5 cm, tandis que pour le récepteur, nous avons utilisé une antenne télescopique que vous devrez étirer sur toute sa longueur, c’est-à-dire 47 cm.
Pour le récepteur, ce brin télescopique peut également être raccourci à 16,5 cm, mais dans ce cas-là, la sensibilité se trouve réduite et par conséquent, la portée aussi.
Pour tester cette radiocommande, il vous suffit de vous mettre à quelques mètres de distance du récepteur, de façon à voir s’allumer les différentes diodes LED qui se trouvent sur la face avant du coffret.
Si vous appuyez sur l’un des quatre poussoirs de l’émetteur, la diode LED placée sur le panneau avant s’allume, la diode LED correspondante du récepteur s’allume automatiquement et le relais concerné est activé.

Important : Ce que nous venons de vous expliquer se vérifie seulement si les micro-interrupteurs du dip-switch sont positionnés de la même manière dans l’émetteur et dans le récepteur.
Donc, et par exemple, si vous avez positionné les micro-interrupteurs 1 et 2 vers le signe "+", les 3, 4 et 5 à "0" (au centre) et les 6, 7, et 8 vers le signe "–", vous devez faire de même avec ceux du récepteur.
Nous vous conseillons de contrôler très attentivement les soudures sur les broches des dip-switchs, parce qu’il suffit d’un petit excès d’étain pour court-circuiter deux pistes et fausser le code.