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Présentation de l'interface Ethernet multi
IN - OUT :
Vous
avez été nombreux au fil
de ces derniers mois à réaliser
les interfaces
Ethernet
proposées sur le site, telles
que
[
Interface
Ethernet 8 in 8 out ]
ou bien encore [
Interface
Ethernet 16 sorties ].
Vous
nous avez également apporté vos
suggestions et
autres améliorations
possibles envers les présentes
interfaces déjà mise en
ligne. Après une synthèse
de toutes vos demandes, nous vous présentons
aujourd'hui une toute nouvelle
interface Ethernet avec
son lot de nouveautés, mais également
conçue pour prendre place au
sein d'un
coffret spécifique
ABS antichocs.
Cette
interface
Ethernet
est totalement
autonome et
n'a nul
besoin d'être reliée à
un ordinateur
pour fonctionner puisqu'elle intègre toute
l'électronique nécessaire
lui permettant une connexion
directe sur votre réseau
Ethernet.
De plus, si votre réseau est
connecté à Internet
par
l'intermédiaire d'un modem
ADSL
ou modem
Câble,
vous pouvez piloter
votre interface Ethernet depuis
n'importe où dans le monde.
Un accès
sécurisé par
mot de passe empêche
toute
personne étrangère
de piloter votre interface à
distance sans
votre consentement.
Ainsi, même si une
personne connait l'adresse IP de
votre modem de type Box ou Câble,
elle ne pourra en
aucun cas avoir accès
à votre interface Multi IN -
OUT.
Par
ailleurs, vous pouvez cloner ce montage autant
de fois que vous le désirez puisque
la connexion réseau vous autorise
à connecter jusqu'à 255 Interfaces Ethernet identiques.
Bien entendu
dans ce cas, chacune des interfaces dispose de paramètres différents
(IP, PORT et MAC) pour que l'ensemble puisse cohabiter sur le même réseau.
Un logiciel conçu spécialement
pour cette tâche vous aidera à
configurer chacune des interfaces...
nous y reviendrons...
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Exemple
de configuration
sur le réseau local avec plusieurs
exemplaires de l'interface
Ethernet multi IN - OUT. Chaque
interface dispose de paramètres
réseaux différents affectés
par l'utilisateur. Dans notre exemple
nous utilisons un modem ADSL Freebox,
mais vous pouvez connecter l'interface
à
n'importe quel modem ADSL
(Livebox, NeufBox, Bibox, etc...) ou
modem câble.
Bien
entendu, vous
pouvez également connecter sur
votre réseau local d'autres
interfaces présentées
sur ce site.
Comme
nous l'écrivions précédemment,
si
votre réseau est relié
à un accès Internet via un Modem ADSL ou Modem Câble, vous
pouvez également piloter l'interface
depuis n'importe où dans le monde. Pour
ce faire, il suffit de connaître
votre adresse IP, c'est à
dire celle qui vous
a été attribuée
par votre Fournisseur d'Accès Internet (FAI)
qui vous identifie de manière
unique sur le réseau
mondial. L'élément différenciateur
permettant d'accéder à
votre interface est dans ce cas le numéro du PORT de
l'interface, c'est à dire par défaut le numéro 5030.
Afin
de contrôler votre interface
depuis votre réseau domestique
ou bien depuis un accès Internet,
deux logiciels de démonstration fonctionnant
pour l'un sous Windows écrit avec
Bordand Delphi 7 et pour
l'autre sous Android écrit avec Basic4Android sont disponibles en libre
téléchargement accompagnés
de
leur code source. La communication
entre l'interface multi IN - OUT et
votre
ordinateur, ou tablette tactile, ou smartphone
s'effectue
via le protocole UDP (User Datagram Protocol) qui
reste très simple et souple d'utilisation.
Le principe de la communication s'effectue par l'envoi
en UDP de commandes de type ASCII (chaines de caractères)
prédéfinies extrêmement simples à utiliser vous permettant d'adapter
selon vos propres besoins les logiciels
écrits sous Borland
Delphi 7
ou sous Basic4Android.
Synoptique de l'interface Ethernet multi
IN - OUT :
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Principales caractéristiques de l'interface
Ethernet multi IN - OUT :
Alimentation : comprise
entre +8V et +20V DC. Courant maximum
absorbé par l'interface lorsque
tous les relais
sont actifs : 410mA. 4 sorties de type contacts secs sur
relais 1RT pouvant commuter jusqu'à 1A / 240V AC. Gestion
des 4 sorties en mode : impulsionnel,
bistable et momentané. 4 entrées logiques TTL 0V - 5V avec pull-up ou pull-down
configurables par cavalier SW1.
5 entrées analogiques sur CAN 10 bits 0V - 5V avec
protections contre surtension et inversion
de
tension en entrées. Impédance
d'entrée de 1Mohm. Quantum du CAN de 4,882mV. 1 capteur de température DS18B20 pour
une mesure comprise entre -55°C et +125°C. Précision
de la mesure à +/-0,5°C. Résolution de
la mesure 0,1°C. Type de commandes
via le réseau Ethernet : Chaines
de caractères de type ASCII.
Communication avec
l'interface : protocole UDP. Contrôleur
Ethernet : 10Base-T compatible avec le 100
et 1000Base-T. IP, PORT et adresse MAC : modifiables par l'utilisateur
via un logiciel dédié. Configuration réseau
par
défaut : IP : 192.168.0.9, Port : 5030 et MAC : B0:FA:AF:00:04:00. Accès sécurisé de
l'interface par mot de passe modifiable par l'utilisateur.
Mot
de passe de 16 caractères
par défaut : "ABCDEFGHIJKLMNOP". Visualisation de
la connectivité et du transfert Ethernet par leds.
Principales
entrées
et sorties
de l'interface Ethernet multi IN
- OUT
Principaux éléments de l'interface
Ethernet :
Section
Ethernet :
Encadré en bleu :
|
leds de statut
(led verte) et d'activité (led
jaune) de
la connexion réseau. |
Encadré en rouge :
|
embase Ethernet intégrant
un transformateur d'isolement
(MAGJACK) |
Encadré en vert :
|
circuit Ethernet ENC28J60 et
son quartz de 25MHz. |
Gros
plan sur les embases d'alimentation
et Ethernet
Section
alimentation :
Encadré en vert
clair :
|
embase d'alimentation générale
de l'interface (de 8V à
20V DC). |
Encadré en orange : |
la
section alimentation en
+3,3V
et +5V.
|
Gros
plan sur les deux régulateurs
de tension 3,3V et 5V. Le
modèle en 5V
est vissé à un refroidisseur pour
une meilleure dissipation de la chaleur.
Section
sortie sur relais :
Encadré en bleu :
|
borniers 3 plots dédiés
à chaque relais.
|
Encadré en vert
clair :
|
relais 1 RT miniatures. |
Encadré en jaune : |
leds
signalant l'activation des
différents relais.
|
Gros
plan sur les borniers 3 plots associés
aux 4 relais.
Section
microcontrôleur :
Encadré en rouge :
|
microcontrôleur PIC18F252
et son quartz de 20MHz.
|
Encadré en bleu :
|
Sélection Pull Up ou Pull Down pour
les 4 entrées logiques IND0
à IND3. |
Section
entrées logiques :
Encadré en rouge :
|
translateur de
niveaux logiques 3,3V vers
TTL 5V.
|
Encadré en orange :
|
leds
de statut (led verte), d'activité
réseau (led jaune)
et rouge (ON).
|
Encadré en vert : |
borniers
2 plots permettant d'avoir
accès au +5V et à
la masse.
|
Encadré en bleu : |
borniers
associés aux 4 entrées
logiques IND0 à IND3 (0V/5V).
|
Gros
plan sur les borniers associés
aux 4 entrées logiques IND0 à
IND3.
Section
entrées analogiques et capteur
de température :
Encadré en rouge :
|
capteur température
et son bornier 3 plots pour
une
connexion externe. |
Encadré en bleu : |
borniers
associés aux 5 entrées
analogiques INA0 à
INA4 (0V/5V).
|
Gros
plan sur les borniers associés
aux 5 entrées analogiques du
convertisseur 10 bits intégré
au microcontrôleur. Au second
plan à droite, le capteur de
température DS18B20 pouvant être
également raccordé en
externe via le bornier 3 plots de droite.
Présentation des logiciels de gestion
pilotant l'interface Ethernet
multi IN - OUT
:
Afin de piloter l'interface
que ce soit depuis votre réseau
domestique ou depuis n'importe où
dans le monde, deux logiciels d'application ont
été écrits l'un
pour Windows via Borland
Delphi 7 et l'autre pour Android via Basic4Android. Ces deux
logiciels sont disponibles en libre
téléchargement
au chapitre [ Utilisation ].
Logiciel
pour
Le logiciel
compatible avec ,
Seven, Vista et XP mais il n'a
pas été testé sous les OS antérieurs.
En plus du fichier exécutable, vous trouverez
le code source du logiciel
afin de vous aider dans l'écriture de
votre propre logiciel sous différentes langages: Delphi, Visual Basic,, C++,
etc...
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Aspect du logiciel de démonstration
permettant
de modifier les états des relais, de connaitre les états logiques
des entrées, la tension présente
sur les 5 entrées analogiques
et la mesure de la température.
La
commande des 4 relais (partie gauche
de la fenêtre du logiciel) :
La
partie de gauche vous permet de piloter
vos 4 relais, en mode ON/OFF, mode
bistable ou bien mode momentané.
Deux commandes avancées permettent
d'activer ou désactiver tous
les relais en une seule fois.
Les
4 entrées logiques et mesure
de la température (partie
centrale du logiciel) :
Un
carré vert symbolise un état
haut (+5V) sur les
entrées logiques IND0
à IND1. A l'inverse un carré rouge indique un état bas présent
ici sur IND2 et IND3. La
mesure de température s'effectue
en degré centigrade sur une
plage de mesure comprise entre -55°C
et +125°C.
Les
5 entrées analogiques du CAN
10 bits (partie droite du
logiciel) :
La
valeur décimale représentative
du potentiel présent sur les
entrées INA0 à INA4 évolue
entre 0 (0% du bargraph) et 1024 (100%
du bargraph). La tension mesurée sur les entrées
est affichée en Volts (3
chiffres après la virgule) pour
une évolution sur les entrées
comprise entre
0V et 5V. Le Quantum 'Q' du CAN est
Q = 5 /
1024 = 4.882mV.
Logiciel
sous
pour
Smartphone ou tablette tactile :
Aspect du logiciel installé sur un smartphone permettant
de lire la température, de piloter les 4 relais, de connaitre
les potentiels appliquées sur
les 5 entrées analogiques ainsi
que
l'état logique des 4 entrées. L'accès
aux boutons des 4 relais s'effectue au
moyen d'une liste déroulante que
l'on peut descendre ou monter d'un simple geste
du doigt. Dans notre cas, l'écran
est suffisament grand pour permettre
une visualisation globale de
cette liste.
La
commande des 4 relais :
La
partie inférieure vous permet de piloter
vos 4 relais en mode ON/OFF et
en mode
bistable. Deux boutons
ON
et
OFF
en haut à droite permettent
d'activer ou désactiver tous
les relais simultanément.
Les
4 entrées logiques :
Un
carré vert symbolise un état
haut (+5V) sur les
entrées logiques IND0
à IND1. A l'inverse un carré rouge indique un état bas présent
ici sur IND2 et IND3.
Les
5 entrées analogiques du CAN
10 bits et température :
La tension mesurée sur les entrées
INA0 à INA4 est affichée en Volts (3
chiffres après la virgule) pour
une évolution sur les entrées
comprise entre
0V et 5V. Le Quantum 'Q' du CAN est
Q = 5 /
1024 = 4.882mV. La
mesure de température s'effectue
en degré centigrade sur une
plage de mesure comprise entre -55°C
et +125°C.
Exemples
de connexions sur les entrées
et sorties de l'interface
multi IN - OUT
:
Nous
allons illustrer avec quelques schémas
très simples différentes connectivités possibles
sur l'interface
multi IN - OUT comme ci-après
:
Entrées numériques de l'interface
IND0 à IND4 :
Connexion
de micro-switchs
:
Dans
le cadre de cet exemple, nous avons
placé le cavalier SW1 en
configuration UP (pull-up)
afin de disposer des résistances
de rappels au +5V sur l'ensemble des 4 entrées.
Les 4
micro-switchs permettent de modifier
l'état logique présent
sur les 4 entrées IND0
à IND1.
Connexion
d'un circuit
TTL :
Nous
plaçons le cavalier SW1 sur le
mode DOWN
(pull-down) afin de disposer des résistances
de rappels à la masse sur l'ensemble des
4 entrées.
Un
compteur binaire en technologie TTL
(7490) est relié aux entrées IND1
à
IND4.
Connexion
avec isolation optique :
Nous avons
placé le cavalier SW1 en
configuration UP
(pull-up) afin de disposer de résistances
de rappels au +5V sur l'ensemble des 4 entrées.
Ce mode est nécessaire pour la
polarisation du transistor NPN
intégré
à l'opto-coupleur
TIL111. Le
signal logique est envoyé sur
l'entrée
IND0 de
l'interface tandis qu'une led permet de visualiser
l'état logique 0
ou
5V
appliqué sur le bornier deux
plots à la gauche du schéma.
Entrées analogiques
INA0 à INA4 avec connexion d'un
ajustable sur INA0 :
Vous
pouvez effectuer 5 mesures simultanées de
5 potentiels différents
tant que ceux-ci restent dans la fourchette 0V à 5V. Des protections ont
été placées sur
ces 5 entrées afin de prévenir
tout risque de destruction.
Sorties sur
relais de l'interface : Toutes
les sorties relais J3,
J4,
J5,
J6
de l'interface peuvent directement
piloter diverses charges en mode ON/OFF. Par
exemple, ici nous connectons une ampoule
de 230V - 40W
sur le commun
(C) et le travail
(T) d'un de nos 4 relais de l'interface multi
IN - OUT. De cette façon nous
pouvons allumer ou éteindre un
luminaire à distance depuis le
logiciel.
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