INTRODUCTION
La plupart des digits-codes utilise un code numérique à 4 touches parmi 12 (clavier type téléphone) et un circuit intégré spécialisé pour le décodage. Celui proposé ici emploi un code constitué d’un mot pouvant aller jusqu’à 8 lettres parmi 24 (les 2 dernières lettres de l’alphabet ont été omises) et un décodage confié à de " vulgaires " portes AND.
Ceci confère à ce montage un intérêt multiple : plus grande facilité à se souvenir d’un mot plutôt que d’un nombre, faible coût et disponibilité en composant et niveau de protection accru par le nombre des touches à frapper relativement aux possibilités du clavier. Ceci en conservant les protections habituelles offertes par les circuits spécialisés, à savoir la nécessité d’entrer le code dans l’ordre et dans une durée limitée avec remise à zéro lors de l’entrée d’une touche invalide. Et même en les améliorant puisqu’il sera nécessaire de composer 2 lettres valides successives dans une durée limitée. Enfin, on ajoutera comme avantage une consommation nulle à l’état de veille.
Bien sûr, la protection sera d’autant meilleure que le mot choisi est quelconque. En clair, on évitera d’utiliser son nom ou des mots tels que " sésame ", " ouvrir "... La protection peut encore être renforcée en utilisant des mots épelés à l’envers ou dans un ordre quelconque (en verlan par exemple).
Le montage est composé de 2 circuits imprimés. Le premier, placé à l’intérieur de l’habitation, gère le fonctionnement alors que le second, placé à l’extérieur est dévolu au clavier.
FONCTIONNEMENT (digicodesch.gif)
Mise sous tension
Point n’est besoin d’une stabilisation et d’une régulation fines de l’alimentation pour ce montage. Aussi, l’alimentation pourra t’elle être confiée à un adaptateur secteur du commerce dont on réglera le commutateur de sélection sur la position permettant de restituer 12 V en charge (attention cette position correspond rarement à celle indiquée 12 V sur l’adaptateur mais plutôt à celle indiquée 9 V). L’adaptateur devra pouvoir débiter au moins 300 mA ; la consommation du montage étant de 130 mA en phase de composition du code et de 260 mA en phase de commande. Un fusible de 500 mA et une diode D1 protègent le montage d’un défaut ou d’une inversion d’alimentation.
L’appui sur la première lettre L1 du mot choisi provoque l’alimentation momentanée du montage et le début de la charge, à travers la résistance R4, du condensateur C1. Tant que ce dernier n’est pas suffisamment chargé, la tension aux entrées communes de la porte P1 sont considérées au niveau bas et donc sa sortie de même. Le transistor T2 n’est donc pas conducteur, ce qui autorise la conduction du transistor T1, la commande du relais RL1, les fermetures des contacts K1 et K2 et l’allumage de la LED LD1. La fermeture du contact K1 assure alors l’auto-alimentation de l’ensemble du montage et celle du contact K2 l’alimentation particulière du circuit final de commande. La nécessité de disposer de 2 contacts sera justifiée ultérieurement. La diode D2 protège le transistor T1 des effets de self lors de la coupure de la commande du relais RL1.
Mise hors tension
Le lecteur aura bien vite compris que le condensateur C1 assure la temporisation permettant de limiter la durée de composition de code. En effet, la tension va progressivement monter à ses bornes et lorsque la porte P1 la considérera suffisante, sa sortie passera à l’état haut, provoquant la conduction du transistor T2, le blocage du transistor T1, les ouvertures des contacts K1 et K2 et l’extinction de la LED LD2. Le montage est alors hors tension. Les mêmes effets seront obtenus lors de l’appui sur l’une des touches non utilisées pour le code puisque cette action entraînera la charge accélérée du condensateur C1 à travers les résistances R4 et R5 composées en parallèle donc sensiblement à travers R5 puisque R5 << R4.
La constante de temps R4xC1 fixant la durée allouée pour la composition du code sera choisie en fonction de la dextérité des gens à qui le code sera confié. Plus elle sera courte et plus la protection sera meilleure. La durée choisie ici est de l’ordre de 15 s.
Décodage
L’appui sur la seconde lettre L2 du code place à l’état haut la sortie de P2 qui charge le condensateur C2 quasi immédiatement à travers R9. Après relâchement de L2, le condensateur se décharge lentement à travers R10 et l’entrée de la porte P3 (la diode D4 l’empêche de se décharger à travers R9) et si l’appui suivant sur la troisième lettre L3 survient avant sa décharge complète, la sortie de la porte P3 passera à l’état haut. Par contre, si l’appui survient alors que la condensateur C2 est trop déchargée, la sortie de la porte P3 restera à l’état bas. Il en sera de même pour la composition des lettres suivantes composant le code et ceci jusqu’à la dernière lettre L8. Celle ci, en plaçant la sortie de P8 à l’état haut, provoquera la conduction du transistor T3, la commande du relais RL2 et la fermeture des contacts K3 et K4. La fermeture du contact K3 engendrera alors la commande de l’équipement de son choix (gâche électrique, système d’alarme...) et celle du contact K4 provoquera l’allumage de la LED LD2. Si on dispose d'un relais RL2 a un seul contact, la LED LD2 et sa résistance de limitation R6 pourront être montées en parallèle du relais RL2. La diode D3 protège le transistor T3 des effets de self lors de la coupure de la commande du relais RL2.
La durée limite entre 2 entrées valides est donc fixée par les constantes de temps R10xC2. Les valeurs choisies fixent cette durée limite à environ 2 s. Elle peut être réduite pour renforcer la sécurité si vous savez composer rapidement le code... mais pensez toutefois à certaines rentrées de fête.
Il est clair que la composition des lettres du code dans le désordre n’aboutira pas à la commande souhaitée. On notera toutefois que le maintien en appui simultané sur toutes les lettres du code provoquera la commande souhaitée, ce qui est une autre façon de composer le code ... mais justifie l’existence du second contact K2. Sans ce contact, l’action simultanée de toutes les touches du clavier, avec le ou les plats des mains par exemple, provoquerait la commande. En effet, et bien que la commande du relais RL1 ne serait pas autorisée du fait des appuis sur les touches inutilisées pour le code, l’alimentation serait présente en continu par l’appui sur L1. Toutes les lettres du code étant aussi simultanément composées, il s’en suivrait la commande. La présence du contact K2 annule cette possibilité puisqu’il sera alors ouvert, interdisant ainsi l’alimentation du circuit final de commande.
On notera par ailleurs que la commande ne dure que le temps de maintien de la dernière touche enfoncée puisque la sortie de la porte P8 n’est pas temporisée contrairement aux portes P2 à P7. Il sera donc nécessaire de maintenir la dernière touche enfoncée aussi longtemps que l’exige le déclenchement de l’appareil à commander; une commande trop fugitive n’ayant aucune action. Cette particularité constitue une ultime protection.
CLAVIER
Dans notre cas le clavier est constitué de 24 touches d’un clavier de récupération de micro-ordinateur. Il s’agit des 24 premières lettres de l’alphabet. Les touches sont à contact ILS donc d’une fiabilité et d’une durée de vie remarquables. Rien ne vous empêche d’acquérir un clavier d’un autre type dans le commerce. La seule règle à respecter est que le clavier ne soit pas matricé. Le choix de 24 touches a été dicté par l’agencement des touches du clavier récupéré (elles étaient regroupées par 4 sur un même support) et par le choix de connecteurs à 25 contacts pour relier les 2 circuits imprimés (le 25 iéme contact étant le point commun des touches).
CODAGE DU MOT
Le codage du mot consiste à relier, sur le circuit digicodecir.gif, les points correspondants aux lettres du mot aux points L1 à L8 dans l’ordre et les lettres restantes aux points L9.
Dans le cas où le mot choisi aurait moins de 8 lettres, 5 par exemple, il faudra relier les lettres choisies respectivement aux points L1 et L5 à L8, les points L2 à L4 au point + et les lettres restantes aux points L9.
En effet, le processus nécessite que la seconde porte activée, P5 dans l’exemple, ait son autre entrée au niveau haut. Ceci ne peut être réalisé que si les portes précédentes P2 à P4 présentent une sortie haute.
REALISATION ( claviercir.gif et digicodecir.gif )
Le premier circuit représente le circuit imprimé du clavier, le second celui du codeur/décodeur.
Les 2 circuits imprimés sont réalisés sur des plaques présensibilisées 100x160 mm (on peut faire plus petit). Leur tracé seront éventuellement modifié en fonction du choix du clavier et des relais. Il n’y a aucune difficulté à les réaliser par les méthodes habituelles, le tracé des pistes étant surdimensionné.
Les liaisons entre les 2 circuits sont réalisées par l’intermédiaire de connecteurs SUB D à 25 contacts reliés par un cable en nappe à 25 conducteurs ajusté à la longeur souhaitée. Les connecteurs ne sont pas fixés aux circuits par leurs vis mais simplement par la soudure de leurs contacts.
Les changements de code seront facilités en constituant une matrice avec des douilles reliés par des cavaliers pour les touches invalides et des liaisons filaires terminées par des fiches s’insérant dans les douilles pour les lettres valides.
Ne pas oublier de placer le strap reliant le point L9 à la matrice de codage.
Les boîtiers renfermant les 2 circuits sont laissés à votre imagination; celui du circuit du clavier devant bien sûr assurer une protection aux intempéries s’il est placé à l’extérieur.
COMPOSANTS
R1, R5, R6, R9, R12, R15, R18, R21, R24 1.5 kohms R2, R3, R7, R8, R11, R14, R17, R20, R23, R26 18 kohms R10, R13, R16, R19, R22, R25 330 kohms R4 1 Mohms C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7 15 uF tantale goutte D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9 1N4148 LD1, LD2 LED verte, rouge T1, T2, T3 2N2222 IC1, IC2 74C08 + support 14 broches RL1, RL2 Relais 12 V, 2 contacts Connecteurs SUB D 25contacts 2 mâles + 2 femelles Cable en nappe 25 conducteurs Longueur selon usage 1 adaptateur secteur 12 V - 300 mA 1 fusible 500 mA + support 28 douilles + 20 cavaliers + 8 fiches 2 plaques cuivrées
présensibilisées 100x160 mm