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1) Introduction :

   Le décodeur série -> parallèle une fois relié à un ensemble de transmission sans fil de type radio, infra-rouge... permet le contrôle de 12 sorties paramétrables pour la commande de fonctions annexes tel que l'activation de relais, commutateurs analogiques, transistors, etc.
   L'encodeur parallèle -> série est le très célèbre circuit MM53200 ou son équivalent UM3750A.

 2) Le MM53200 / UM3750A :

      Le circuit MM53200 ou son équivalent UM3750A est un codeur-décodeur MOS/LSI qui travaille en modulation PCM, c'est-à-dire à largeur d'impulsion variable. Il peut être utilisé à la demande suivant deux modes (encodeur ou décodeur) et offre 4096 possibilités de codage.

   Caractéristiques générales :

          Son alimentation est comprise entre 7 et 11V.
            Entrées : potentiel maximal égal au potentiel d'alimentation + 4 volts (état haut).
            Impédance des entrées de plusieurs méga ohms.
            Consommation de quelques milliampères.
            Ses composants périphériques sont au nombres de deux : une résistance et un condensateur pour générer la base de temps avec une tolérance de 5% .
            Très grande sécurité de fonctionnement.

   Brochage du circuit :

             La broche 18 correspond au "plus" de l'alimentation, tandis que le "moins" est à relier à la broche 14.
           Les broches numérotées 1 à 12 constituent les entrées parallèles réservées au codage pour définir un mot de 12 bits.
             Le mode de fonctionnement, encodeur ou décodeur est commandé par la broche 15. Pour ma part, j'utilise uniquement le mode encodeur puisque le microcontrôleur servira de décodeur.
             La broche 13, référencée "oscillateur RC", est reliée aux deux seuls composants extérieurs nécessaires : une résistance (100 kohms) et une capacité (180 pF).
             La broche 16 "Entrée récepteur" sert uniquement en mode décodeur.

   Fonctionnement du circuit en mode encodeur :

            L'entrée 15 "Sélection du mode" est à soumettre à un état haut. Dans ce mode de fonctionnement, l'entrée 16 "Entrée récepteur" peut être laissée "en l'air".

            Sur l'entrée 13 "oscillateur RC", une capacité de 180pF est à relier au "moins" et une résistance de 100 kohms au "plus" de l'alimentation. Ces composants périphériques déterminent la période d'une base de temps interne définissant la structure de la trame du message série. La période de cette base de temps est définie par la relation T=RC/2.

            Le codage est très simple à réaliser : il suffit, pour chacune des douze entrées de codage :

                  - soit de la relier à l'état bas pour définir un niveau logique 0;
                  - soit de la laisser "en l'air" ou à l'état haut pour définir un niveau logique 1.

            Il existe alors 2 puissance 12 = 4096 combinaisons différentes de codage. Cette trame est disponible sur la sortie 17 sous la forme d'une succession de bits dont la logique d'interprétation pour 1 bit est la suivante:

                - état haut : niveau 0 sur 2/3 de la durée du bit, suivi d'un niveau 1 sur 1/3 restant;
                - état bas : niveau 0 sur 1/3 de la durée du bit suivi d'un niveau 1 sur les 2/3 restants.

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   Avec une fréquence pilote de 100kHz, la durée du bit est de l'ordre de 0,96 ms. Le message de 12 bits dure donc : 12 x 0,96 ms = 11,52ms.

   Le temps mort, suivi d'un bref état haut de 1/3 de bit, constitue le signal d'initialisation à l'intention du décodeur récepteur.

    Fonctionnement du circuit MM / UM en mode décodeur-récepteur :

    L'entrée 15 "Sélection mode" est à soumettre à un état bas et les trames séries reçues sont à présenter sur l'entrée 16 "Entrée récepteur". Cette transmission peut être directe (liaison filaire) ou indirecte (infra-rouge, HF, etc..) par l'intermédiaire d'une commande à distance faisant appel à une porteuse modulée. Dans ce cas, c'est la démodulation de la porteuse qui est vérifiée par le décodeur. Bien entendu, le codage des 12 broches du circuit décodeur doit être rigoureusement identique à celui de l'encodeur-émetteur. De plus, la broche 13 "entrée RC' doit être reliée à des composants périphériques de même valeur que ceux de l'encodeur. On notera que cette disposition constitue en fait une sécurité supplémentaire augmentant encore le degré d'inviolabilité de la transmission. A l'état de repos ou encore si le signal reçu n'est pas jugé conforme, la sortie 17 présente un état haut permanent.

    Si le message est jugé conforme, c'est-à-dire si la vérification bit par bit du message a pour résultat une identité totale avec celui qui correspond à la programmation de l'encodeur, alors seulement démarre un système interne de comptage. En fait, il faut que quatre mots consécutifs de 12 bits soient reconnus valables pour enregistrer un état bas sur la sortie 17.

     Utilisation du circuit :

   Dans la plupart des applications, le message délivré par l'encodeur sert à moduler un train d'ondes formé par une porteuse de fréquence élevée. Les applications usuelles sont les suivantes :

            transmission filaire (sans porteuse);
            transmission par ultrasons (porteuse de 30 à 60 kHz);
            courants porteurs en télécommande secteur (50 à 300 kHz);
            radiofréquences (27 MHz et plus);
            rayonnement infrarouge (40kHz);
            transmissions par fils téléphoniques (spectre sonore).

3) Décodeur-récepteur à base d'un microcontrôleur 68HC11F1:

     Le circuit MM53200 / UM3750A très polyvalent ne permet pas toutefois de décoder la trame série sous forme parallèle. Pour vous convaincre de l'intérêt de la présente réalisation, imaginons que vous réalisiez une télécommande filaire (par exemple) composée de 12 touches reliées aux douze entrées du circuit encodeur. A l'autre extrémité de la chaîne de réception vous aurez besoin pour décoder la totalité de ces douze touches, d'utiliser 12 circuits MM53200 / UM3750A câblés chacun d'eux pour ne décoder qu'une touche et une seulement. Voir  croquis ci-dessous:

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     Cette réalisation à base de microcontrôleur 68HC11F1 a pour but de résoudre le problème soulevé précédemment. Un programme embarqué dans l'EEPROM du microcontrôleur est chargé de décoder la trame série pour une utilisation parallèle distincte de chacun de ces 12 bits. Pour la fiabilité du système, l'état des 12 sorties parallèles PORTB (8 bits) et PORTF (4bits) se modifie qu'après la réception consécutive de 3 trames identiques.

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