Un système TX - RX infrarouge avec 2 canaux

Ce système de contrôle à distance infrarouge compact pourra être utilisé à l’intérieur ou à l’extérieur pour couvrir des distances jusqu’à 15 mètres. L’émetteur est configurable pour commander jusqu’à huit récepteurs différents. La logique d’intervention des sorties, fonctionnant selon le principe d’auto-apprentissage des codes, est entièrement programmable.

Les télécommandes à infrarouges sont les plus simples car, codeur et décodeur mis à part, l’émetteur se limite à un transistor pilotant une ou plusieurs LED émettrices et le récepteur est constitué essentiellement d’une photodiode sensible aux infrarouges.
Les techniques de codage/décodage mises en oeuvre sont par contre les plus modernes.
L’utilité universelle d’un tel ensemble émetteur/récepteur de télécommande à deux canaux n’échappant à personne, commençons tout de suite sa description.
L’émetteur, on le voit, tient dans un classique boîtier porte-clés et le récepteur, à peine deux fois plus encombrant, pourra se loger facilement là où vous en aurez besoin. Bien sûr, aucun obstacle ne devra s’interposer entre les deux LED IR d’émission et la photodiode de réception, moyennant quoi vous pouvez compter sur une portée de quinze mètres.
Les schémas électriques
L’émetteur
Celui de l’émetteur (voir figure 1) est fort simple : un microcontrôleur interfacé avec les deux touches et un transistor pilotant les deux LED IR. Le PIC est utilisé en factotum : il gère les touches grâce auxquelles l’usager envoie les commandes sur chacun des deux canaux, il produit les signaux codés correspondants puis les envoie au dispositif d’émission optique qui les adresse via l’éther au récepteur distant. Les codes sont au nombre de deux, un par canal : si on presse la touche 1 (SW1) on change l’état du relais RY1 du récepteur et si on presse la touche 2 (SW2) on affecte RY2 (par défaut). Le microcontrôleur ne se limite d’ailleurs pas à cela : le programme résident a en effet été écrit pour permettre à l’usager d’agir, avec un seul émetteur, sur (jusqu’à) huit récepteurs bicanaux. En d’autres termes, le micro de l’émetteur a en mémoire huit bases de codage (paires de codes) pouvant être appelées par une procédure très simple utilisant les deux touches servant à envoyer les commandes normales : en changeant (deux par deux puisqu’il y a deux canaux) les codes de l’émetteur suivant cette procédure simple, on peut commander successivement et séparément les (jusqu’à) huit récepteurs.
Le circuit est normalement au repos et, si aucune touche n’est pressée, il ne consomme aucun courant. Si l’on presse SW1 ou SW2 on met le micro sous tension et on sélectionne les deux codes mémorisés. ZD1 fournit le 5 V au PIC12F629 (huit broches) déjà programmé en usine. La pression d’une touche déclenche l’émission d’un flux de données codées dont les impulsions TTL sortent par la ligne GP2 pour polariser à travers R2 et LD3 la base de T1 (comme c’est un NPN, il se sature à chaque niveau logique haut et alimente avec le courant sortant de son collecteur les deux LED IR LD1 et LD2). Ces LED IR sont en série et non en parallèle pour limiter la consommation de courant. La troisième LED émet une lumière visible et s’allume à la pression d’une touche afin que l’usager sache que l’émission a bien lieu.
Le microcontrôleur de l’émetteur permet, on vient de le voir, de produire huit paires de codes différentes de façon à pouvoir le coupler à huit récepteurs qu’il commandera tour à tour par simple changement de paire de codes.
Mais comment fait le TX pour gérer toutes ces paires de canaux ? C’est simple : il charge une paire de codes à la fois au moyen d’une procédure consistant à presser et à maintenir pressées les deux touches en même temps .

Schéma électrique de l’émetteur infrarouge à deux canaux.

Liste des composants de l'émetteur
R1 .... 470 Ω
R2 .... 470 Ω
R3 .... 47 Ω
R4 .... 33 kΩ
R5 .... 33 kΩ
R6 .... 33 kΩ
R7 .... 100 kΩ
R8 .... 100 kΩ
R9 .... 100 kΩ
C1 .... 100 nF multicouche
IC1 ... PIC12F629-EV162
D1 .... 1N4148
D2 .... 1N4148
ZD1 ... zener 5,1 V 1/2 W
LD1 ... LED IR (L-934F3BT)
LD2 ... LED IR (L-934F3BT)
LD3 ... LED 3 mm rouge
T1 .... BC639
SW1 ... micropoussoir
SW2 ... micropoussoir

Divers :
1 support 2 x 4
1 paire de contacts pour pile
1 boîtier plastique porte-clés

Le récepteur
Le schéma électrique du récepteur (voir figure 4) met en évidence l’utilisation d’un second PIC12F629 déjà programmé en usine employé comme décodeur : son programme résident comporte une routine spécifique capable de déchiffrer le code produit par l’émetteur. On ne voit en outre que quelques composants périphériques : le module IRx1 captant les rayons infrarouges, les deux relais permettant de contrôler les appareils utilisateurs et le régulateur VR1 produisant le 5 V stabilisé à partir de l’entrée 12 Vcc. Chaque fois que l’on pointe un émetteur vers le récepteur (la sensibilité du détecteur IR est telle cependant qu’un alignement n’est pas obligatoire : une réflexion sur un mur clair peut suffire à l’obtention de l’effet désiré) la photodiode comprise dans le module capte le signal numérique et augmente son courant de polarisation inverse à chaque pic d’émission.

Schéma électrique du récepteur infrarouge à deux canaux.

Liste des composants du récepteur
R1 .... 560 Ω
R2 .... 560 Ω
R3 .... 560 Ω
R4 .... 47 kΩ
R5 .... 47 kΩ
R6 .... 47 kΩ
R7 .... 47 kΩ
C1 .... 100 μF 25 V électrolytique
C2 .... 100 nF multicouche
C3 .... 100 nF multicouche
IC1 ... PIC12F629-EV161
VR1 ... 7805
D1 .... 1N4007
D2 .... 1N4148
D3 .... 1N4148
LD1 ... LED 3 mm rouge
LD2 ... LED 3 mm rouge
LD3 ... LED 3 mm rouge
T1 .... BC547
T2 .... BC547
IRx1 .. IR38DM
SW1 ... micropoussoir
RY1 ... relais 12 Vcc miniature
RY2 ... relais 12 Vcc miniature
Toutes les résistances sont des 1/4 W 5 %

Divers :
1 support 2 x 4
3 borniers à 2 pôles