DOUBLE   COMMANDE

                                                                 sans fil


                                                                                       Voir le fichier PDF  de cette page sur    http:/fr.groups.yahoo.com/group/Le_SUPERTEF         --->  Fichiers

Notre ami Jean Claude SIROT a franchi un pas de plus et nous propose le système de double commande sans fil qu'il a réalisé et expérimenté avec succès  !
Nous lui laissons exposer sa solution dans les lignes qui suivent!


Et si maintenant, on essayait d'aller plus loin dans la démarche, en supprimant tout bonnement le fil entre les émetteurs maître et élève ? Chiche !

Voilà déjà un petit moment que l'idée me trotte en tête et elle s'est affinée en créant la solution de double commande 2.4GHz, objet de la description ci dessus.

L'idée de base :

Elle est très simple, lorsqu'on considère la technologie Xbee et la solution 2,4 GHz développée par Monsieur Thobois. Dans une association coordinator/end device le PANID,
par le paramétrage adopté lors de la configuration des Xbee avec l'outillage X-CTU, est fixé et ne peut être modifié.
Pourquoi alors, ne pourrions-nous pas faire cohabiter deux liaisons simultanément avec PANID différents? La première liaison (ascendante/descendante) classique entre Maitre et avion
serait avec PANID1 (avec donc possibilité d'utilisation éventuelle de la télémesure et de ses alarmes programmées, par le maître sur la voie descendante).

Pour la seconde liaison avec PANID2, entre élève et poste maître, on pourrait se contenter d'une liaison réduite à la voie dite « montante » véhiculant en binaire les temps de voies élaborés
par le codeur élève. (ici on n'a pas besoin de télémesure). En récupérant ce signal en sortie d'un Xbee end device (élève), il est donc théoriquement possible (à l'adaptation éventuelle de niveau près)
de le substituer à celui du maitre par une simple permutation, comme précédemment. Comme la distance entre maitre et élève n'est jamais bien grande, on peut aussi envisager l'utilisation,
en end device élève, d'un Xbee « light », moins cher que le Xbee Pro. Comme les temps de voies codés en binaire existent et sont directement accessible sur la sortie « OUT » du Xbee,
on peut se passer des services d'un µC associé pour le end device.

Pour l'utilisation, il conviendra de faire l'association normale Coordinator Maitre vers son end device (RX avion).
Lorsque cette association sera effective, il faudra faire une seconde association Coordinator élève vers son end device élève (logé dans le bloc double commande du maitre).

Nota : Depuis les toutes dernières versions des logiciels STFxx, le code affiché par l'opérateur est forcé à 255, dès lors que la cellule active est déclarée en « Rx: autre » ou en « RXBEE ». Revoir les notes d'information à ce sujet sur le site de Monsieur Thobois. Le code réellement affiché pour utilisation PPCM ne sera donc pas actif pour une application en 2,4 GHz. Donc dans notre cas de figure, le code affiché sur le poste élève, même s'il est différent de celui affiché sur celui du maitre, n'entrainera aucun problème dans les liaisons.

On peut noter également que pour le poste élève on peut utiliser indifféremment soit un STF96 modifié 2,4 muni de son bloc 2,4GHz, soit un STF05 modifié 2,4GHz.(avec en cellule active bien sûr, déclaration d'un RXBEE dans les deux cas et paramètres avion identiques pour éviter les désagréments à la permutation maitre/élève........).

La seule contrainte effective est que les PANID des deux liaisons, soient différents.


Réalisation:

Elle suit les grandes lignes de la précédente, au niveau de la réalisation des circuits imprimés et du boitier maitre. Se reporter à la description précédente.
La taille du boitier maitre est un peu plus grande que précédemment, pour pouvoir loger le Xbee end device élève avec son petit circuit additionnel, un inter à poussoir
deux positions, une LED, l'inter de permutation maitre/élève, et la prise SMA antenne du maitre.
Je donne simplement pour information les dimensions extérieures de mon boitier en époxy cuivré       e=1,6mm (prof 30mm, largeur 44mm, longueur 65mm).
On peut sans doute faire beaucoup mieux.......

Le tiroir coulissant dans le flanc du STF96, voit son circuit imprimé légèrement modifié, car cette fois on va procéder un peu différemment de la solution adoptée précédemment,
pour éviter d'avoir à faire des adaptations de tension. Avec la solution double commande avec fil, on exploitait le signal Tx d'amplitude 5V, tant pour le maitre que pour l'élève.
C'était donc hyper simple pour la permutation signal. Ici les niveaux des entrées et sorties Xbee sont d'amplitude 3,3V, si on veut utiliser Tx maitre, il faut adapter ce dernier.
On va essayer d'éviter cela.

     En fait, dans un premier temps, on va câbler comme initialement décrit par Francis Thobois, le petit module  supportant le coordinator maitre.
     Se reporter à l'article du bloc 2,4GHz pour STF96 à celui de la plaquette  2,4GHz pour STF05 et à la photo jointe.

     Pour réaliser le circuit imprimé double face du tiroir, dont les typons sont réalisés sous EAGLE 4.03, télécharger les fichiers HF96_modif2.4_DCsansfil_recto.brd et
    
HF96_modif2.4_DCsansfil_verso.brd     ( voir précédente description pour utilisation et fabrication )


Modif_PlatineCoord_maitre_1.jpg (22204 octets)DC2.4GHz sans fil _verso_1.jpg (14959 octets)

   

       <------ PHOTO 1

    










             
PHOTO   2     ----->




Modification du module coordinator Maitre :
DCNOFIL-sch.jpg (18981 octets)

     Maintenant sur ce module maitre, on va opérer une modification pour pouvoir   permuter
     l'information des temps de voies maitre/élève.
     Pour ce faire, on va couper proprement la petite piste qui relie le plot 3 (Data in)
     du Xbee coordinator maitre, à la résistance R1 ( 2,2 k ).

     Par un petit fil soudé délicatement, on va maintenant relier ce plot 3 (Data in) au plot central de l'inter
     de sélection maitre/élève, via un plot de passage recto/verso du ci du tiroir.
     C'est le petit fil blanc de la photo ci-dessus, à gauche.
     Ne pas oublier de réaliser la jonction Ci recto/verso à cet endroit avec un bout de queue de résistance.
     Voir photo . A la sortie de la résistance R1 souder un autre petit fil qui véhicule la trame binaire du maitre,
     au plot « Maitre » de l'inter de sélection, (et ce, toujours via un deuxième plot de passage
     recto/verso du ci tiroir)     C'est le petit fil gris de la photo
     Ne pas oublier le passage recto/verso du Ci avec un petit bout de queue de résistance.
     Avec ces fils blanc et gris, il conviendra également d'acheminer vers le coffret de permutation,
     un fil +5V en provenance de la sortie du régulateur 7805 (en rose sur photo verso tiroir) et une masse
     (fil bleu). Voir photo du verso tiroir, ci-dessus à droite
     La modification de ce bloc est terminée à ce stade et la partie tiroir est terminée.

                                                  PHOTO 3

Boitier permutation_1.jpg (15685 octets)   
    On poursuit maintenant par l'équipement du boitier époxy de permutation signal maitre/élève.
    On percera le boitier en fonction de ses récupérations en matériel.
    La partie supérieure supportera la prise SMA de l'antenne (3 ou 5 dBi) du coordinator maitre et la partie inférieure,
    l'interrupteur avec sa position instable (élève).     Se reporter à la description précédente.
    La partie face au pilote maitre supportera une LED et un inter à glissière deux positions (deux circuits si on veut une
    meilleure fiabilité).    J'ai utilisé une référence 11-0299 de chez  Sélectronic en raccourcissant un peu le
    levier de commande. Le coordinator maitre est toujours alimenté, dès la mise sous tension STF et n'est jamais coupé.
    Dans la position AR de cet inter, le end device élève n'est pas alimenté.  Voir Photo 2
    En position avant (que j'appelle DC, comme Double Commande), cet inter à glissière alimente en +5V le end device .
    Ceci permet avec sélection sur « DC », dans un premier temps, de réaliser l'association coordinator/end device élève
    et ensuite le fonctionnement de cette liaison dans le cadre de la double commande sans fil.
    Maintenant il faut implanter le Xbee end device élève et son environnement (sur un petit circuit).
    Tout d'abord, pour cette application, il Possibilites end device_1.jpg (17600 octets)                                                                                            
    est possible d'utiliser un Xbee end
    device  élève en choisissant dans
    les versions "non PRO" développant
    1mW (0dBm) ,beaucoup moins cher
    qu'un Xbee Pro:

 soit le XBP24-AWI-001 (que j'avais sur un de mes indoors équipé d'un RxBEE5V avec sa petite antenne filaire soudée)
 soit unXBP24-ACI-001 avec sa minuscule antenne intégrée (qui contre toute attente fonctionne très bien en indoor)
                   Chez ED ref HFXBEE-XB24AC prix 24,50 euros
          Voir ci-contre ces deux modèles de XBEE  "light" !!   PHOTO 4

Nota : profitant de la présence d'un « coopérant », j'ai testé in situ le Xbee ACI (en position end device élève) en faisant
décrire au STF96 élève un grand cercle d'une bonne trentaine de mètres autour du STF96 maitre et en faisant de plus
pivoter le STF élève sur lui même, pour qu'il y ait masquages d'antennes par boitiers et de personnages à certains moments Sont fous ces romains !
La transmission a toujours été excellente !
                                                                                             PHOTO 4 ----->

 

                                                   
platine end device_1.jpg (15394 octets)  <------   PHOTO 5

      Pour le logement, il y a deux solutions. La première, est intérieure et discrète. Il suffit de percer un petit trou pour
      faire passer l'antenne de la version AWI.
      Par contre, pour la version ACI cette solution ne semble pas adaptée même en enlevant la partie cuivrée
      de l'époxy en face de l'antenne intégrée. De plus s'il faut changer de PANID donc de end device élève,
      il faut ouvrir le boitier;..  ce n'est pas insurmontable !
      La deuxième solution est extérieure, mais avec les fils sortant ça fait un peu négligé !
      Personnellement j'ai opté pour une solution intermédiaire. Le petit Ci (décrit juste après) supportant le Xbee et son
       environnement, est à l'intérieur du boitier et est tenu par une vis de 2mm centrale. Voir photo 1.
       Les deux barrettes supports de Xbee sont traversant (il faut jouer un peu du foret et de la lime, mais c'est très facile).
       Le Xbee ACI ou AWI est donc extérieur au boitier, en position arrière sur la face inclinée (donc relativement discret).
       Le rayonnement antenne est optimum et en cas de changement de Xbee c'est immédiat.
       Se reporter aux différentes photos. Chaque réalisateur se déterminera lors de la construction.

       A noter que la position extérieuredu XBEE donne la possibilité de faire de la double commande avec plusieurs
       élèves, dans la mesure où ils possèdent un STFxx   équipé 2.4 GHz et un XBEE à insérer sur le bloc du moniteur.

DC2.4GHz sans fil _recto_1.jpg (18091 octets)                                PHOTO  6   ---->

Dernière étape de la construction : le petit Ci support du end device élève:    A voir ci-dessus

On trouvera le typon de ce petit circuit simple face, en téléchargeant : Xbee_endevice_recto.brd

Aucune difficulté de réalisation.                      Voir implantation et liste des composants ci-dessous 
Une barrette 5 broches mâles, coudée et au pas de 2,54, permet d'une part les raccordements à la masse

et au +5V dans le boitier de permutation (la sortie marquée D.OUT est à relier au plot élève de l'inter)
et d'autre part à la LED, via une barrette femelle ad hoc.              Voir photo 5

Le petit régulateur CMS XC6201 3,3V SOT 23-5 est le même que celui qui est employé dans les récepteurs de
M. Thobois, Il est accompagné de son cortège de condensateurs recommandés pour utilisation sur sa data sheet
(ici C1, C2, C3, C4). Ne pas oublier le strap filaire au verso entre x et y pour assurer la continuité du signal Data out Xbee.
On soudera un écrou laiton de 2mm sur la pastille centrale pour assurer la fixation du ci sur le boitier.
Ne pas oublier de prévoir une petite feuille d'isolation entre le verso du ci et le cuivre de l'époxy boitier.

Pour ce qui est du circuit LED, traducteur de l'association des Xbee élève et du bon fonctionnement de cette liaison,
la simplicité a été recherchée. Après quelques tâtonnements de mise au point, la solution retenue est la suivante :
le signal d'allumage LED est prélevé sur la broche 15 du Xbee tout comme sur les récepteurs, ce qui permet d'avoir
un avertissement de l'association réussie des Xbee élève par apparition de clignotements.
Mais ceci ne garantie pas le contrôle de la fiabilité de cette liaison. L'ajout d'un petit MOSFET canalP et de la
résistance 2 (220K) de polarisation gate/source permet la coupure LED si le signal binaire élève disparaît.

Sup-XBEE-DC2.jpg (16529 octets)
XBee_coor.jpg (21630 octets)

Ci-contre,  la pose des composants sur le circuit
imprimé supportant le XBEE end-device de l'élève.

Les composants :

C1 : 22 µF  10 V tantale taille B
C2   100 nF   1206
C3   100 nF   1206
C4   100 nF   805
R1    470 W   805
R2     220 kW 805
R3     0 W   strap 1206
Rég   XC6201P332MR
T      Mosfet canal P SOT23
        par ex. IRLML5103PBF
           Réf   F 8660085
1 barrette coudée 90° 5 picots 2.54
2 barrettes 10 points  pas de 2mm

NB  Strap filaire entre "x" et "y" au verso


STF96_maitre_1.jpg (28617 octets)

                         Utilisation :    C'est très simple
.
Au démarrage du STF maitre, l'interrupteur à glissière est sur la position AR où seul le Xbee coordinator maitre est alimenté.On réalise classiquement une première association entre le STF96 maitre et l'avion, matérialisée d'une part par l'apparition des paramètres télémesure (si utilisation) et d'autre part par la prise d'efficacité des manches du maitre sur
les gouvernes avion.
On passe alors l'inter à glissière du boitier sur la position avant « DC »
qui autorise l'alimentation du XBEE end device
élève. La LED reste éteinte.
On met en marche l'émetteur élève à proximité et on attend quelques secondes (en général une bonne dizaine) et
l'association réussie concernant cette deuxième liaison est matérialisée
par l'apparition de clignotements de LED qui ne s'arrêteront (extinction LED) que s'il y a disparition de cette liaison.
Si on passe l'interrupteur de sélection sur élève, le STF élève prend la main.

                                                                                                                                          Bons vols

                                                 Et voici  les deux STF96 équipés pour la double commande SANS-FIL

                                                 Le   STF05 équipé 2.4 GHz  convient sans modification du côté élève
                                                 Une adaptation côté moniteur est possible mais requiert une étude mécanique
                                                 qui reste à faire.  Avis aux amateurs !!

                                                                                             Merci     M. SIROT !!