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  Avant propos :

     Le développement à grande échelle des systèmes d'automatisation de toutes sortes à fait apparaître dans les foyers, au bureau et dans les lieux publics des petites centrales destinées à la commande de toutes sortes d'appareils électriques.
     L'attrait de ces dispositifs est en constante augmentation chez le particulier mais rares sont ceux dans le commerce à proposer une interconnexion de type USB. La présente interface vient combler ce vide à partir d'une solution peu onéreuse et à réaliser soi-même.

       Composée de 16 sorties indépendantes à collecteur ouvert, cette carte autorise le contrôle de relais, de leds, de triacs, de moteurs et de tout autre dispositif électrique commandé à partir d'un ordinateur.

       Un logiciel de gestion très simple écrit en Bordand Delphi est disponible en téléchargement accompagné de son code source. Les commandes sont extrêmement simples à maitriser grâce à l'usage d'une DLL (Dynamic Link Library) spécifiquement dédiée à la communication USB (mcHID.dll). 

       Par ailleurs, les sorties S1 à S16 de l'interface sont destinées à drainer des courants importants, c'est la raison pour laquelle nous avons préféré ne pas avoir recours à une auto-alimentation de l'interface au moyen du bus USB. En effet, le bus USB peut drainer en théorie 500mA maxi.
      Ainsi, l'alimentation de la platine sera fournie par une source de tension externe de votre choix...


 
  Caractéristiques de l'interface USB :

        Alimentation de la platine comprise entre +8V et +20V CC. La platine n'est pas auto-alimentée par le port USB. Une alimentation externe est indispensable à son fonctionnement.
        16 sorties à collecteur ouvert indépendantes pouvant piloter une charge alimentée jusqu'à +50V.
        Le circuit imprimé est adapté aux dimensions des coffrets ABS G738. Voir page [ Réalisation ] pour de plus amples détails.
        Contrôle de l'interface PC par liaison USB.
        16 sorties pilotées en mode impulsionnel ou bistable  (toggle) selon une suite de commandes prédéfinies.



  Présentation de l'interface USB :

      Aspect général de la platine :

       L'alimentation :

Nous retrouvons le condensateur de filtrage et le régulateur de tension
comme principaux éléments participant à la section alimentation de la platine.

       Les 16 sorties à collecteur ouvert référencées S1 à S16 :

Toutes regroupées sur le même plan,
les 16 sorties cohabitent avec l'entrée d'alimentation de la platine.

La connexion physique avec l'extérieur est assurée au moyen
de 10 borniers à vis deux plots
ou bien 6 borniers 3 plots et 1 bornier 2 plots.

       La commande de puissance :

L'étage de puissance est assuré par deux ULN2803
composés de 8 transistors Darlington à collecteur ouvert.

       La logique de contrôle :

Un microcontrôleur 18F2550  prend en charge l'intégralité
du fonctionnement du montage.

      L'oscillateur du PIC18F2550 bat à 20MHz, fréquence définie par le quartz X1épaulé par la paire de condensateurs classiques. Mais en réalité le microcontrôleur travaille à 48MHz, fréquence générée en interne par le biais d'une PLL et d'un diviseur de fréquence à partir du 20MHz fournit par le quartz.        Ces 48MHz sont des multiples rond de la vitesse de bus USB.


       Signalisation des états logiques présents sur les 16 sorties S1 à S16 :

Seize leds vertes déterminent visuellement l'état logique des 16 sorties S1 à S16.

La led rouge à gauche de l'image témoigne de la mise sous tension de l'interface.

       Connectique associée à la liaison USB :

L'embase coudée USB-B permet d'interconnecter la carte
à l'un des ports USB de votre PC via un cordon USB A mâle - USB B mâle.

  Exemples de câblage des sorties S1 à S16 de la platine :

        Loin d'être complet, voici quelques exemples de câblages vous permettant à partir des différentes sorties (S1 à S16) de piloter des relais, des leds ou bien encore une ampoule 230V via un opto-triac.

Les différentes sorties S1 à S16 accessibles sur les borniers à vis.

        Dans les exemples ci-après, les sorties utilisées ont été choisies arbitrairement.
 
       Connexion de 3 relais 1RT - 12V sur les sorties S1, S10 et S16 :

           Dans cet exemple, la tension d'alimentation sur les bornes VCC et GND a été choisie à +12V. Ce choix est purement arbitraire et doit rester compris dans la fourchette +8V à +20V maxi.

           Il est inutile d'ajouter des diodes de roue libre en parallèle avec les bobines des différents relais car ces dernières sont intégrées dans les deux circuits ULN2803.

           N'oubliez pas de connecter le +12V sur la borne +V  du bornier correspondant.

      Connexion de 3 relais 1RT - 20V sur les sorties S1, S10 et S16 :

           Dans cet exemple, la tension d'alimentation sur les bornes VCC et GND a été choisie à +12V..

           Une tension d'alimentation extérieure de +20V CC sera appliquée sur les bobines des différents relais 1RT-20V.

           N'oubliez pas de connecter le +20V sur la borne +V du bornier correspondant.

      Connexion de 3 leds sur les sorties S2, S7 et S13 et S16 :

           Dans cet exemple, la tension d'alimentation sur les bornes VCC et GND a été choisie à +15V..

          Une tension d'alimentation extérieure de +5V sera appliquée sur les résistances reliées aux anodes des différentes leds.

            N'oubliez pas de connecter le +5V sur la borne +V du bornier correspondant.

      Connexion d'une ampoule 230V sur la sortie S7 :

         Dans cet exemple, la tension d'alimentation sur les bornes VCC et GND a été choisie à +12V.

        Une tension d'alimentation extérieure de +5V  sera appliquée sur la résistance R2 afin d'alimenter la led intégrée à l'opto-triac.

            N'oubliez pas de connecter le +5V sur la borne +V du bornier correspondant.

  Cliquez sur l'image ci-dessus pour l'agrandir

  Présentation du logiciel de gestion de l'interface PC :

        Afin de piloter la platine, un petit programme écrit en Borland Delphi est disponible en téléchargement au chapitre [ Utilisation ].

       Le logiciel est compatible avec 8, Seven, Vista et XP et n'a pas été testé sous les OS antérieurs.

       En plus du fichier exécutable, vous trouverez le code source du programme afin de vous aider dans l'écriture de votre propre logiciel sous différentes langages: Delphi, Visual Basic,, C++, etc...

Aspect du logiciel permettant
toutes les commandes possibles de l'interface 16 sorties.