Présentation de l'interface Ethernet 8
entrées / 8 sorties :
Cette
interface est une adaptation
de la précédente platine [
Interface
Ethernet 16 sorties
].
Comme son homologue, elle permet d'agir
à distance
sur un dispositif au moyen de
8 sorties,
mais elle dispose désormais de 8
entrées logiques qui
la destine à différentes
applications telles que, la domotique,
la surveillance, les alarmes techniques
et domestiques, le contrôle à
distance, etc... Nul besoin de relier l'interface
à un ordinateur puisqu'elle intègre
toute l'électronique nécessaire
à une connexion directe sur
votre réseau Ethernet.
Basée
sur le contrôleur Ethernet ENC28J60
de Microchip, cette interface se connecte directement à
votre réseau local domestique et vous permet d'une
part de piloter individuellement 8 sorties à collecteur ouvert de
type ON/OFF et d'autre part,
de connaitre l'état logique
des 8 entrées disponibles.
Avec
ce dispositif vous pouvez commander des relais, des leds, des triacs, etc... et de connecter
également sur les 8 entrées des capteurs délivrant un signal en logique TTL
(0/5V) : capteur infrarouge dans le
cadre de détecteur de mouvements,
détecteur de chocs, etc... L'usage
de capteurs analogiques (température,
pression, etc...) est aussi possible
en utilisant un Convertisseur Analogique - Numérique (CAN) 8 bits
relié aux 8 entrées de l'interface. Dans le
cadre d'applications domotiques, il
est possible de piloter à distance différents actionneurs de
la maison, tels que
la fermeture ou l'ouverture de volets
ou de stores, d'être averti en
cas d'intrusion et bien plus encore...
Par
ailleurs, si
le nombre de 8 sorties et 8 entrées
ne sont pas suffisantes pour
vos projets,
la connexion réseau vous autorise
à connecter jusqu'à 255 interfaces identiques
à celle-ci. Bien entendu
dans ce cas, chacune des interfaces dispose de paramètres différents
(IP, PORT et MAC) pour que l'ensemble des
cartes
puissent cohabiter sur le même réseau.
Par ailleurs, si
votre réseau est relié
à un accès Internet via un Modem ADSL ou Modem Câble, vous
pouvez piloter l'interface 8 entrées
/ 8 sorties
n'importe où dans le monde depuis
un PC sous Windows ou bien depuis
un Smartphone ou tablette tactile sous Android.
Exemple
de configuration
sur le réseau local avec plusieurs
exemplaires de l'interface 8 entrées
/ 8 sorties. 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, etc...) ou
modem câble.
Bien
entendu, vous
pouvez également connecter sur
votre réseau local d'autres
interfaces présentées
sur ce site...
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 8 entrées / 8 sorties 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
8 entrées / 8 sorties :
Cliquez sur l'image ci-dessus pour l'agrandir
Principales caractéristiques de l'interface
Ethernet 8 entrées / 8 sorties
:
Alimentation : comprise
entre +8V et +20V DC. 8 sorties à collecteur
ouvert indépendantes pouvant piloter une charge alimentée jusqu'à +50V sous 500mA maxi. 8 entrées logiques TLL 0V / 5V avec pull-up ou
pull-down configurable par le cavalier SW2. Contrôle des
différentes sorties : en mode
impulsionnel, bistable (toggle) et momentané. Type de commandes
: chaine 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:00:02:00. Visualisation de
la connectivité et du transfert Ethernet par leds.
Principaux éléments de l'interface
Ethernet :
Partie supérieure
du circuit imprimé :
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. |
Encadré en violet : |
les 8 sorties
de l'interface S1 à
S8
et le circuit octuple driver. |
Encadré en orange : |
sélection alimentation
interne (+5V) ou externe
(+Vin) pour l'octuple driver. |
Encadré en vert : |
bornes
pour l'alimentation externe
+Vin.
|
Partie
inférieure du circuit imprimé :
Entouré en rouge :
|
translateur de niveaux logiques
3,3V vers TTL 5V.
|
Entouré en bleu :
|
microcontrôleur PIC18F252
et son quartz de 20MHz.
|
Entouré en vert
clair :
|
embase d'alimentation générale
de l'interface (de 8V à
20V CC). |
Entouré en violet :
|
les 8 entrées logiques
et le réseau de résistances
pull-up ou pull-down. |
Entouré en orange : |
la
section alimentation en
+3,3V
et +5V.
|
Encadré en vert : |
cavalier
permettant de sélectionner
le mode pull-up ou pull-down.
|
Présentation des logiciels
pilotant l'interface Ethernet
8 entrées / 8 sorties
:
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...
Aspect du logiciel de démonstration
permettant
de connaitre sous forme décimale l'octet
présent sur les 8 entrées et
de piloter toutes les sorties de l'interface
en mode ON/OFF, bistable et momentané.
Logiciel
pour
:
Aspect du logiciel installé sur un smartphone permettant
de piloter toutes les sorties de l'interface en mode ON/OFF et bistable. Les
états logiques présents
sur les 8 entrées E0 à E8
sont affichés sous la forme
d'un octet compris entre 0 et 255. L'accès
aux boutons des 8 sorties 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 des
8 sorties.
Exemples d'utilisation de l'interface
:
Afin
d'illustrer les différentes possibilités
de connectivités avec l'interface,
voici quelques exemples
d'application...
Entrées numériques de l'interface
:
Connexion
de boutons poussoirs et de micro-switchs
:
Dans
le cadre de cet exemple, nous avons
placé le cavalier SW2 en
configuration UP (pull-up)
afin de disposer des résistances
de rappels au +5V sur l'ensemble des 8 entrées.
Une
pression sur les boutons poussoirs de
1
à 4 nous permet de modifier le
quartet de poids fort appliqué
aux entrées E5
à
E8. Idem pour les
micro-switchs placés sur le quartet
de poids faible
des
entrées E1 à E4.
Connexion
de boutons poussoirs et d'un circuit
TTL :
Nous
plaçons le cavalier SW2 sur le
mode DOWN
(pull-down) afin de disposer des résistances
de rappels à la masse sur l'ensemble des
8 entrées.
Un
compteur binaire en technologie TTL
(7490) est placé sur le quartet
de poids faible E1
à
E4
tandis que quatre
boutons poussoirs reliés
au +5V nous permettent de changer le
quartet de poids fort
E5
à
E8.
Connexion
avec isolation optique :
Nous avons
placé le cavalier SW2 en
configuration UP
(pull-up) afin de disposer des résistances
de rappels au +5V sur l'ensemble des 8 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
E1 de
l'interface et une led permet de visualiser
l'état logique 0
ou
5V
appliqué sur le bornier deux
plots à gauche du schéma.
Connexion d'un Convertisseur Analogique
- Numérique CAN :
Dans
l'exemple suivant, nous employons un
CAN 8 bits dont les 8 sorties sont directement
reliées aux 8 entrées
de l'interface. On retire
le réseau de résistances
RP1 de
l'interface que nous avions monté
sur support au moyen de
picots tulipes.
Grâce au convertisseur ADC0808
disposant
de 8
entrées analogiques
IN0 à
IN7
sélectionnables
par les entrées ADD A à
ADD C, il est possible d'effectuer
des mesures depuis
différents types de capteurs
analogiques
de votre choix (température, pression,
humidité, etc...).
La sélection des entrées
IN0 à IN7 s'effectue
par exemple au moyen de 3
sorties de
l'interface Ethernet reliée sur
les 3 entrées ADD A, ADD B et
ADD
C du CAN.
De ce fait, il est donc possible de
sélectionner une entrée
du CAN à distance depuis la liaison
Ethernet.
Exemple
de connexion d'un ADC0808 à l'interface
Ethernet. Les sorties et entrées
ne sont pas toutes reliées dans
cet exemple.
Sorties numériques de l'interface :
Connexion
d'un ou plusieurs relais 1T :
Toutes
les sorties de l'interface peuvent directement
piloter des
relais sans
utiliser des transistors intermédiaires.
Par
exemple, pour 3 relais de type 1-T
/ 12V placez
le cavalier de SW1
en position +Vin
et appliquer un potentiel de
+12V sur
l'entrée
J3.
Connectez ensuite vos relais sur les
sorties que vous souhaitez, ici S3,
S6
et S8. Il est inutile
d'ajouter des
diodes de roue libre
aux différents relais dans la
mesure où elles sont déjà
intégrées
sur toutes les sorties du ULN2803.
Connexion
d'une led en sortie de
l'interface :
Exemple
de connexion directe d'une led sur l'une
des sorties de l'interface. N'oubliez
pas de placer le cavalier SW1
sur la position +5V
afin d'obtenir la tension requise sur
le sortie +V=+5V.
Connexion
d'une ampoule 230V sur l'une des sorties
de l'interface :
Grâce
à l'usage d'un opto-triac, la
commande de dispositifs connectés
au secteur électrique devient
très simple. Voici un exemple vous permettant
de piloter une ampoule reliée
au 230V. Comme
précédemment, le cavalier
de SW1
est positionné sur +5V.
Cliquez sur l'image ci-dessus pour l'agrandir
Connexion
d'une led et d'un relais alimentés
en +12V :
En
plus de la led, nous connectons
ici un relais sous des tensions supérieure à +5V comme
dans l'exemple ci-dessous ou nous utilisons
un relais en +12V.
Comme nous l'avons déjà
vu précédemment, placez
le cavalier de SW1
en position +Vin
et appliquez un potentiel de
+12V sur
l'entrée
J3.
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