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Interfaces entre ordinateur et monde extérieur
(sondes et commandes électriques)
Interfaces
Un ordinateur n'est pas conçu pour numériser les signaux des sondes de température te pour commander des appareils électriques. Une carte d'interface est le moyen de communication avec le monde extérieur.
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Velleman K8000


K8000 de Velleman: interface via le port parallèle

L'inteface K800 de Velleman est utilisé ici sans transfo d'alimentation, car toutes les tensions nécessaires sont fournies par l'ordinateur. Même un ordinateur avec une alimentation réduite est en mesure de fournir l'énergie nécessaire.

L'interface dispose de 16 entrées/sorties binaires (une connection peut être une entrée ou une sortie au choix, selon le placement d'une puce). Les sorties nous permettent de commander des fonctions via un relais statiques (commande du circulateur, dus vannes, du bruleur,...).

Avec 4 entrées analogiques nous avons juste assez pour mesurer 4 températures: chaudière, salle de séjour, chambres et une 4ième pièce. Le convertisseur a une résolution de 8 bits.

    Cet interface effectue les taches les plus importantes:
  • numérisation des températures (living, chambres, chaudière et cave). La température de la cave sert de référentiel car le thermomètre utilisé dans la chaudière est un thermocouple qui donne une valeur relative.
  • accepte les ordres de l'unité de commande dans le living et donne un signal de feedback.
  • commande les différentes vannes et règle la puissance du circulateur d'eau.
  • fournit un signal de sauvegarde qui met tout à l'arrêt en cas que bloquage du logiciel.
  • mesure la tension de secteur et effectue un arrêt programmé en cas de coupure de courant. Grace à sa faible consommation, tout le chauffage peut fonctionner près d'une heure sur batteries. L'alimentation de secours envoie un signal "fin de batterie" qui déchenche la procédure d'arrêt.
Une telle interface est moins utile maintenant, vu le nombre décroissant d'ordinateurs équipés d'un port parallèle (Centronics). Cette interface date du temps que le système tournait sous DOS et qu'il n'y avait pas d'alternatives.

Il n'y a pas de logiciels spécifiques pour envoyer des commandes via un port parallèle (le protocole I2C qui est utilisé ici est imité plus ou moins bien par des compeurs). Windows 98 est le dernier système qui permette une commande directe du port d'imprimante.

Un autre inconvénient de cette carte est que si une valeur à numériser tombe en dehors des seuils valables, toutes les valeurs sont faussées. Il faut alors mesurer sur la carte quel signal en entrée est hors limites.

Velleman K8055


Système de back up. On ne sais jamais...

La seconde carte a été ajoutée lors de la défaillance du module de commande de la chaudière à gaz. Cette carte reprend les fonctions du module de commande original. A gauche, la carte d'interface K8055 de Velleman, à droite les circuits de commande. Les vannes de gaz fonctionnent sous 110V continu, et le transfo (récupéré d'un ancien four à micro-ondes) fournit 32V∼ qui doublé et redressé fournit la tension voulue. Le second bobinage fournit 9V∼ qui fournit +12V et -12V pour les amplificateurs. Ici, je n'utilise pas l'alimentation de l'ordinateur, car ces circuits ne doivent fonctionner que quand le bruleur est en fonctionnement (mesure de la présence de la flamme).

L'interface effectue les tâches suivantes:

  • Ouverture de la vanne de la veilleuse
  • Alimentation du générateur d'étincelles pour l'allumage du gaz
  • Mesure de la tension d'ionisation (un gaz en combution a un léger effet de redresseur électrique)
  • Ouverture de la vanne du bruleur principal
  • Et la dernière entrée analogique sert à mesurer la température extérieure (cette sonde est alimentée par l'ordinateur).
Le port usb permet une communication plus rapide qui n'interfère plus avec le déroulement naturel du programme (toutes les routines sont disponibles dans un module DLL). En cas de perte d'ionisation (extinction de la veilleuse), toutes les vannes doivent immédiatement être fermées et un cycle de redémarrage doit être donné au bout de 5 minutes.

La température extérieure est utilisée pour compenser la température de l'eau de la chaudière. Quand il fait plus froid, on chauffe plus l'eau.

Les sorties numériques restantes sont à collecteur ouvert et permettent de commander directement des leds d'indication avec une résistance en série de 330Ω au +5V. Cela me permet de voir les fonctions activées à partir du living et des chambres.

Back up

Je n'ai pas encore du utiliser mon système de back-up. Je l'utilise parfois à l'entre saison.

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