mardi 30 novembre 2010

Montage Electronique d' Une vidéosurveillance d'ambiance VHF télécommandée en UHF

Ce montage électronique est un  mini émetteur audio/vidéo en VHF, peut être activé et désactivé au moyen d’une radiocommande codée sur 433 MHz. Il est adapté aux contrôles vidéo dans des locaux divers, mais également à la surveillance à distance d’une habitation, d’une chambre d’enfants, etc. La transmission peut être facilement reçue sur un téléviseur quelconque.

Pour assurer la surveillance d’une enceinte fermée, nous savons tous qu’il est
suf fisant d’y placer un mini-émetteur radio afin de pouvoir écouter les conver-sations ou les bruits qui en émanent.
Il existe, pour ce faire, une myriade de dispositifs, plus ou moins miniaturisés, basés sur dif férentes technologies.

Toutefois, à ces systèmes utilisés avec succès par des pro- fessionnels, ou même par des amateurs, il manque quelque chose qu’aujourd’hui nous pouvons ajouter, sans trop de complications, grâce à la technologie moderne : la vidéo.

En fait, si dans de nombreux cas, écouter est plus que suf- fisant, nous ne pouvons pas nier que voir ce qui se passe, même si c’est par l’intermédiaire d’une caméra, est déci- dément mieux que d’entendre seulement. Voir, c’est aussi avoir immédiatement une cer titude sur ce qui se passe  rellement dans l’en-droit surveillé.C’est pour satisfaire ce besoin de savoir de façon sûre que nous avons étudié et réalisé le mini-émetteur
audio/ vidéo décrit dans ces pages.
Il s’agit d’un dispositif assimilable à un petit émetteur de télévision, que l’on peut installer en tous lieux, au besoin camouflé. C’est l’appareil idéal pour de nombreuses applications, que ce soit dans des locaux industriels (par exemple, à un endroit dangereux ou sensible), ou dans des locaux domestiques (comme une chambre d’enfant), etc.
Le montage a été prévu pour fonctionner avec une alimen- tation secteur. L’ émetteur devra donc être placé près d’ une prise 220 volts.

Ce circuit se dif férencie d’autres émet- teurs analogues par la présence d’un système d’activation à distance par l’in- termédiaire d’une radiocommande codée.L’émetteur de télévision est normale- ment éteint jusqu’ au moment où la per- sonne qui veut surveiller le mette en service à l’aide d’un petit émetteur de radiocommande de poche (télécom- mande).Cette solution permet de contrôler plu- sieurs lieux pour peu, bien entendu, que chaque lieu à surveiller dispose d’un émetteur. Néanmoins, les émet- teurs utilisant le même canal vidéo, ils ne pourront être activés qu’alternati- vement. Pour ce faire, il suffit d’utili- ser une radiocommande multicanaux et de programmer chaque émetteur vidéo de façon à être activé par un code approprié

Etude du schéma :

La transmission du signal vidéo est confiée au module hybride U5, le très populaire Aurel TX-AV, que nous connaissons déjà, pour l’avoir utilisé dans un précédent projet.
Nous traitons ici d’un émetteur com- plet audio/ vidéo opérant sur la fré- quence de 224,5 MHz (canal 12 en bande III) avec un étage HF de tout juste 2 milliwatts, capable toutefois d’être reçu par un quelconque télévi- seur dans un rayon de 50 à 100 mètres.
Ce module accepte directement un signal vidéo composite de 1 volt sur 75 ohms suivant la norme CCIR ou PAL

Il peut ainsi être directement piloté par une petite caméra CCD ou CMOS comme celles que l’on trouve actuel- lement dans le commerce.

Pour simplifier les raccordements, nous avons prévu un bornier 3 points pour fournir la tension de 12 volts néces- saire à l’alimentation de la caméra et l’entrée du signal vidéo.

Certes, il existe des caméras qui s’ali- mentent en 5 volts. Il est alors conseillé de disposer d’ un second régulateur, iden- tique à U4, câblé de façon analogue, de manière à disposer de 5 volts stabilisés indépendants de l’étage HF. Dans ce cas, il ne faut surtout pas utiliser les points “ +” et “ –” du bornier caméra.

Pour ce qui concerne l’audio, les voix et les bruits sont captés par l’inter- médiaire d’un petit microphone. Nous avons prévu un amplificateur de signal, formé par les deux amplificateurs opé- rationnels U6a et U6b, dimensionné de manière à garantir une sensibilité très élevée et une fidélité que vous ne pourrez qu’apprécier.

Aux bornes MIC, il faut appliquer une capsule microphonique préamplifiée à deux fils (le “ +” est sur le point nodal R13/ C13) de sorte que le faible signal généré, rejoigne l’ entrée de U6a, monté comme amplificateur inverseur à gain variable (par l’intermédiaire du trimmer R9, il est possible de le faire varier entre 1 et 230 fois). De cet amplificateur, le signal passe par le second étage pratiquement identique.
De ce dernier étage, le signal sor t avec un niveau 10 fois supérieur et peut ainsi piloter de façon adéquate la broche 2 du module hybride TX-AV, l’ en- trée audio.
Notez que les deux amplificateurs opé- rationnels fonctionnent en alimentation simple, c’est pour cela qu’il a été nécessaire de polariser les broches non inverseuses à la moitié du poten- tiel d’alimentation (5 : 2 = 2,5 volts) de façon à avoir 2,5 volts au repos sur la sor tie de chacun d’ eux. Cela permet d’ avoir une bonne excursion du signal sur les deux alternances.
Les deux étages sont isolés du courant continu par les condensateurs C13, C12, C10 qui laissent passer la BF seu- lement en bloquant la composante continue.
Le préamplificateur et le module hybride sont alimentés avec la tension de 5 volts stabilisée fournie par le régula- teur U4, (7805). Ce dernier prend l’ali- mentation sur la ligne principale à +12 volts en aval de la cathode de la diode de protection D1.
Il faut noter que l’émetteur ne fonc- tionne pas en permanence car, même s’il reçoit le +5 volts, sa ligne commune (masse) n’est pas constamment reliée au négatif d’entrée.

Cette fonction est confiée au transistor T1, qui passe en conduction (ON) en pré- sentant une résistance minimale (Rdson < 0,1 ohm) lorsqu’il est polarisé, sur sa porte, avec un niveau positif.

Le mosfet est donc l’interrupteur sta- tique que le récepteur de radiocom- mande utilise pour allumer ou éteindre l’émetteur vidéo.

Voyons de quelle façon en nous réfé- rant à la partie gauche du schéma élec- trique.

Un second module CMS Aurel NB-CE, U1, accordé sur 433,92 MHz est uti- lisé comme récepteur haute fréquence.

Le signal radio capté par l’ antenne est amplifié et démodulé en amplitude. Il est ensuite mis en forme de manière à obtenir en sortie un train d’impul- sions, le plus possible identique à celui envoyé par l’émetteur.

De la broche 14 (sor tie du module), le signal est envoyé au circuit intégré UM86409 ou MM53200 utilisé comme décodeur (la broche 15 est au 0 logique), son rôle est d’interpréter le signal codé.

Sa broche 17, qui se trouve normale- ment au niveau haut, passe à zéro lorsque sur la broche d’ entrée (broche 16) arrive un code produit par un émet- teur dont le codeur sur 12 bits est posi- tionné de façon analogue à DS1 et DS2.

En pratique, le décodeur est activé seu- lement si le signal reçu a été transmis par un émetteur dont les dip-switchs sont disposés un à un comme ceux de notre circuit.

Par exemple, si dans l’émetteur les dix premiers dip-switchs sont fermés, les autres ouverts, et que dans le récepteur nous avons tous les dip- switchs de DS1 et DS2 ouverts, chaque commande éventuelle sera inopérante.

Si au lieu de cela, nous avons tous les dip-switchs de DS1 fermés et les deux de DS2 ouverts, lorsqu’un ordre est envoyé par l’ émetteur, le décodeur U2 active sa sortie en émettant une impul- sion négative.
’émetteur de radiocommande a été étudié non pas pour prendre en compte le niveau logique dû à l’acti- vation, mais le front de relâchement. Ainsi, tant que le bouton poussoir de l’émetteur est appuyé, la sortie du UM86409 reste à zéro, à son relâ- chement, le niveau passe au 1 logique. C’est vraiment à ce moment, que la bascule U3 reçoit le signal d’horloge (transition 0/ 1) et inverse l’état des sorties Q et Q barre.

Il faut noter que, de par l’ ef fet du réseau C2/ R14, U3 est remis à zéro au moment où le circuit est alimenté. Donc, initialement, la bascule se retrouve avec la broche 1 (Q) à l’état 0 et la broche 2 (Q barre) au niveau haut.

A la suite de la première impulsion, la situation s’inverse, Q passe à l’état haut, ce qui permet au transistor T3 de devenir conducteur. Le collecteur de celui-ci passe pratiquement au poten- tiel de la masse et polarise également T2 (qui est un PNP).

Un niveau positif est ainsi transmis au transistor mosfet, ce dernier est activé, devient donc passant, et ferme ainsi le retour de l’alimentation de l’émet- teur vidéo.

L’émetteur est ainsi mis en service et commence à transmettre les images captées par la caméra ainsi que les sons captés par le microphone.

Le tout reste en l’état jusqu’au moment où le bouton de l’ émetteur de radiocommande est appuyé, puis relâ- ché une seconde fois. Alors, la sortie de U2 passe de nouveau au zéro logique donnant une nouvelle impul- sion à la bascule. La broche 1 de U3 se positionne à l’état bas, T3 et T2 sont bloqués, ainsi que le transistor mosfet, étant donné qu’il ne reçoit plus de polarisation. Le drain est isolé et
la section TV est éteinte.

La por tée de la commande à distance est d’environ 50 à 100 mètres, en uti- lisant un petit émetteur standard de 10 milliwatts et nous pensons que cela est suffisant car c’est également la portée de l’émetteur audio/ vidéo.

Il est logique de commander le fonc- tionnement de l’appareil de l’endroit où les images seront regardées, de façon à contrôler immédiatement si la réception est correcte.

Liste des composants :
FT2 9 9
R1 = 1,5 k?
R2 = 10 k?
R3 = 220 k?

R4 = 10 k? R5 = 10 k? R6 = 10?
R7 = 10 k?
R8 = 2,2 k?
R9 = 470 k?trimmer
R10 = 4,7 k?
R11 = 47 k?

R12 = 4,7 k? R13 = 4,7 k? R14 = 22 k?
R15 = 22 k?
R16 = 10 k?
R17 = 2,2 k?
C1 = 100µF 16 V électrolytique
C2 = 22 µF 25 V électrolytique

C3 = 100 pF céramique
C4 = 10 nF céramique
C5 = 10 nF céramique
C6 = 470µF 16 V électrolytique
C7 = 100µF 16 V électrolytique

C8 = 100 nF multicouche
C9 = 10 µF 63 V électrolytique
C10 = 100 nF multicouche
C11 = 100 nF multicouche
C12 = 100 nF multicouche
C13 = 10 pF céramique

C14 = 10 µF 63 V électrolytique
C15 = 10 µF 63 V électrolytique
C16 = 100 nF multicouche
C17 = 1000 pF céramique
D1 = Diode 1N4007
DZ1 = Diode zener 5,1V
T1
= Transistor mosfet BUZ11
T2
= Transistor PNP BC557
T3
= Transistor NPN BC547
U1 = Module Aurel 433 MHz
NB-CE

U2 = Intégré UM86409
U3 = Intégré 4013
U4 = Régulateur 7805

U5 = Module Aurel TX-AV DS1 = Dip switch 10 inter DS2 = Dip switch 2 inter
MIC = Microphone préamplifié
2 sorties
ANT1 = Antenne 433 MHz
ANT2 = Antenne 224 MHz
Divers :

1 support 2 x 9 broches
1 support 2 x 7 broches
1 support 2 x 4 broches
2 borniers 2 contacts
1 bornier 3 contacts



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