Shield radiofréquence pour Arduino®

Ainsi la platine vous permettra de tester:

- Le modem radio 433 MHz "CLX2-433"
- Le module de réception pour télécommandes "RECSER4"
- Le module RFID ""ID-12LA"
- Le module Bluetooth™ "FB155BC".


Les photos ci-dessous donnent des exemples d'utilisation de la platine avec un modem radio 433 MHz et avec un module RFID. Toutefois la platine est de base livrée seule et les 4 types de modules radiofréquences pouvant être testés sur celle-ci doivent être achetés séparément.






Montage pour une utilisation avec
le modem radio "CLX2-433":

Le "CLX2-433" est un modem radio FSK subminiature "low cost" pouvant assurer la transmission bidirectionnelle de signaux numériques séries (format RS-232 - niveau logique 0/3.3 V) de façon totalement transparente (le module génère les trames de préambule, de synchro, ainsi que la mise en "packet" et le codage des données tout en effectuant un checksum à l'arrivée sur la trame ainsi transmise).





Vous pourrez ainsi par exemple utiliser 2 modules "CLX2-433" sur 2 bases arduino®, afin que ces bases puissent s'échanger des données à distance de façon bi-directionnelle via les instructions:

Serial.read() 
et 
Serial.write() 

comme si elles disposaient d'un câble série virtuel qui relie les 2 arduino®.

Cliquez ici pour plus d'informations

Câblage de la platine:
Utilisez la photo ci-dessous pour le montage. Comme indiqué ci-avant, il ne faudra surtout pas couper les longues broches des 2 connecteurs femelles 6 points, ni celles du connecteur femelle 8 broches (ces dernières étant destinées à venir s'enficher sur la platine arduino®).






Un connecteur femelle supplémentaire 8 broches est livré dans le kit afin que vous puissiez le couper pour obtenir un modèle 5 broches et un modèle 2 broches qui vous serviront de supports pour le modem "CLX2-433"(voir procédure dans le cadre vert en haut à droite *).

Un fil d'antenne sera également à souder sur la broche indiquée ci-dessus. Vous ne pourrez monter qu'un seul bouton-poussoir dans cette configuration. Il vous faudra également couper des barrettes mâles livrées afin d'obtenir des connexions 2 x 2 broches comme indiqué sur la photo. Vérifiez les valeurs des résistances et le sens de la diode zener (ces 2 composants servent à limiter la tension de sortie du port série de l'arduino® à 3,3 V afin d'être compatible avec la tension max. tolérée par le module Bluetooth™. A la fin du montage il est normal qu'il vous reste plusieurs composants non utilisés (ce kit est à usage universel et les autres composants sont exploités dans les autres configurations).

Une fois le montage terminé et vérifié, insérez le modem "CLX2-433" sur son support (utilisez la photo ci-avant pour le repérage). Insérez ensuite la platine sur votre base arduino® (ne raccordez pas encore l'arduino® à votre PC). De même, pour le moment ne montez aucun cavalier sur la platine.

Test de la platine:
Pour réaliser un essai de transmission, il vous faut disposer d'au moins 2 platines équipées chacune d'un modem "CLX2-433". Notre test vous permettra de réaliser une télécommande radio avec accusé de réception. Sur la première platine (que nous appellerons EMETTEUR) vous utiliserez le bouton-poussoir afin de pouvoir piloter à distance l'état de la Led de la seconde platine (que nous appellerons RECEPTEUR) qui vous enverra alors un un retour d'information (ainsi vous pourrez connaître l'état de la Led de la seconde platine même si celle-ci n'est pas dans votre champ visuel).

Rôle des cavaliers:
Afin de pouvoir utiliser le bouton-poussoir et les Leds sur chaque platine, il vous faudra insérer des cavaliers sur les broches mâles prévues à cet effet. De base, la Led et le bouton-poussoir de la platine ne sont reliés à aucune broche de l'arduino®. En insérant un cavalier comme indiqué sur la figure B ci-dessus, la Led sera alors reliée au port 5 de l'arduino®. En insérant le second cavalier comme indiqué sur la figure A ci-dessus, le bouton-poussoir sera alors reliée au port 4 de l'arduino®. Insérez donc les cavaliers comme sur la figure A pour la platine EMETTEUR et uniquement un seul cavalier comme indiqué sur la figure B pour la platine RECEPTEUR (puisque cette dernière n'utilise pas le bouton-poussoir).

La platine dispose également de 2 autres connecteurs mâles destinés à recevoir 2 autres cavaliers. Ces cavaliers servent à relier les broches TX/RX du modem radio "CLX2-433" au broches RX/TX du module arduino®. Toutefois du fait que ces ports soient également utilisés pour le "chargement" de votre programme (depuis le PC) dans la mémoire de l'arduino®, il vous faudra impérativement avant chaque programmation de la carte, penser à retirer les cavaliers en question - voir figure C ). Une fois la platine programmée, vous devrez remettre en place ces 2 cavaliers afin que l'Arduino® puisse communiquer avec le modem "CLX2-433".

Si vous oubliez de retirer les 2 cavaliers et que vous essayez de programmer l'arduino®, il y aura un conflit et le téléchargement de votre programme ne s'effectuera pas (pouvant aller jusqu'au "blocage" de l'arduin®o, nécessitant de le déconnecter du PC, de quitter l'IDE du PC, d'attendre quelques instants et de re-connecter la platine au PC et de relancer l'IDE.

Si vous oubliez de remettre les cavaliers une fois le programme chargé dans votre arduino®... votre application ne fonctionnera pas puisque les broches TX/RX de l'arduino® ne seront pas reliées au module "CLX2-433".

Cette "gymnastique" peut paraître complexe au début, mais vous vous y ferez très vite.

Codes sources:
Vous disposez ci-dessous des codes sources des 2 platines arduino® ( EMETTEUR et RECEPTEUR ). Commencez par télécharger les programmes respectifs dans chaque platines (rappel, les cavaliers TX/RX doivent être retirés pendant cette opération). Repérez bien les platines par la présence du cavalier permettant d'utiliser le bouton-poussoir sur la platine EMETTEUR. Une fois les téléchargements effectués, remettez les cavaliers sur les broches TX et RX.

A ce stade, sollicitez le bouton la platine EMETTEUR , afin que celle ci envoie 1 octet (valeur: 80) à la seconde platine RECEPTEUR (qui pour l'occasion fait changer l'état de sa Led). Quelques instant après la platine RECEPTEUR envoi un accusé de réception (également sous la forme d'un octet: 81 ou 82 suivant l'état de sa led). A la réception de cet donnée, la platine EMETTEUR va réactualiser l'état de sa propre Led. Cette fonction d'accusé de réception permet de disposer d'une sécurité de fonctionnement afin de s'assurer que l'ordre de télécommande envoyé a bien été réceptionné par la récepteur.

Les programmes téléchargeable (en cliquant sur ce lien) sont donnés à titre purement indicatif. Dans le cadre d'une application réelle, il ne faudra pas se contenter d'envoyer qu'un seul octet, mais une suite de plusieurs octets afin de personnaliser et de sécuriser la transmission.

Montage pour une utilisation avec
le récepteur radio "RECSER4":

Le "RECSER4" est un récepteur radio "OEM" au format SIL, spécialement conçu pour permettre à votre arduino® de gérer très simplement des ordres en provenance de télécommandes radio anti-scanner 1 à 4 canaux. Ce récepteur radio est doté d'une mémoire non volatile permettant de mémoriser (via une fonction d'auto-apprentissage) de 1 à 64 télécommandes radio anti-scanner: 1 touche (EM050T), 2 touches (EM100T) ou 4 touches (EM150T). Seules les télécommandes radio préalablement mémorisées seront par la suite reconnues par le recepteur.). Attention le récepteur est compatible uniquement avec nos émetteurs).






Le récepteur dispose d'un port de communication série (niveau logique 0/5 V) qui sera utilisé pour dialoguer avec votre arduino® afin de lui envoyer des ordres (mémorisation d'un émetteur radio, effacement de sa mémoire, etc..) ou pour récupérer des informations sur la télécommande qui est en cours de sollicitation (N° de la télécommande, N° de la touche, état de la pile de la télécommande, etc...). Cliquez ici pour plus d'informations sur le module "RECSER4"

Câblage de la platine:
Utilisez la photo ci-dessous pour le montage. Comme indiqué ci-avant, il ne faudra surtout pas couper les longues broches des 2 connecteurs femelles 6 points, ni celles du connecteur femelle 8 broches (ces dernières étant destinées à venir s'enficher sur la platine arduino®).







Il vous faudra souder 5 queues de résistances sur certaines broches du récepteur "RECSER4" (voir ci-dessus) afin de pouvoir ensuite l'enficher sur la platine. Effectuez cette opération avec précaution afin de ne pas générer de court-ciruit et ne pas vous tromper de broche. Repérez bien l'emplacement du "RECSER4" sur la platine (seules les pastilles carrés sont destinées à recevoir ses connexions. Ne décalez pas le "RECSER4" et ne soudez aucune de ses broches sur la petite pastille ronde (voir figure ci-dessus). Pensez également à souder le fil d'antenne sur le récepteur. Une fois le montage terminé et vérifié, insérez la platine sur votre base arduino® (ne raccordez pas encore l'arduino® à votre PC) et positionnez les 2 commutateurs DIL sur "OFF" (à l'opposé de "ON"). A la fin du montage il est normal qu'il vous reste plusieurs composants non utilisés (ce kit est à usage universel et les autres composants sont exploités dans les autres configurations).


Test de la platine:
Pour réaliser un essai de transmission, il vous faut disposer d'au moins 1 émetteur compatible avec le "RECSER4" (même si il est préférable de disposer de plusieurs émetteurs). Notre application vous apprendra à mémoriser cet émetteur et récupérer ses informations.

Rôle des cavaliers et du commutateur DIL:
Afin de pouvoir utiliser le bouton-poussoir et les Leds sur chaque platine, il vous faudra insérer 4 cavaliers sur les broches mâles prévues à cet effet (voir ci-dessus les petits cadres oranges). Ces cavaliers permettent de relier les ports 2, 3 et 4 de l'arduino® sur les boutons-poussoirs et le port 5 sur la Led. Toutefois si vous désirez relier les boutons-poussoirs ou la Led sur un autre port de l'arduino®, il ne faudra pas insérer les cavaliers et récupérer les connexions des leds et des boutons-poussoirs sur les broches indiquées sur la petite figure ci-dessus. Dans notre exemple, insérez les 4 cavaliers.

La platine dispose également de 2 commutateurs DILS qui servent à relier les broches TX/RX du récepteur radio "RECSER4" au broches RX/TX du module arduino®. Toutefois du fait que ces ports soient également utilisés pour le "chargement" de votre programme (depuis le PC) dans la mémoire de l'arduino®, il vous faudra impérativement avant chaque programmation de la carte, penser à positionner les DILS sur "OFF". Une fois la platine programmée, vous devrez remettre ces 2 DIL sur "ON" afin que l'Arduino® puisse communiquer avec le récepteur "RECSER4".

Si vous oubliez de mettre les commutateurs DIL sur "OFF" et que vous essayez de programmer l'arduino®, il y aura un conflit et le téléchargement de votre programme ne s'effectuera pas (pouvant aller jusqu'au "blocage" de l'arduino®, nécessitant de le déconnecter du PC, de quitter l'IDE du PC, d'attente quelques instant et de re-connecter la platine au PC et de relancer l'IDE.

Si vous oubliez de remettre les DIL sur "ON" une fois le programme chargé dans votre arduino®... votre application ne fonctionnera pas puisque les broches TX/RX de l'arduino® ne seront pas reliées au module "RECSER4".

Cette "gymnastique" peut paraître complexe au début, mais vous vous y ferez très vite.

Codes sources:
L'exemple d'application (téléchargeable sur ce lien) est composé de 2 codes sources. Le premier programme (RECSER_A) vous montre comment l'arduino® pourra envoyer des ordres au récepteur RECSER4 pour mémoriser 2 télécommandes radio dans sa mémoire. On utilisera le bouton-poussoir N° 1 de la platine pour envoyer l'ordre d'auto-apprentissage de l'émetteur N° 1 et le bouton-poussoir N° 2 pour la mémorisation de l'émetteur N° 2. Afin de rendre le code plus "instructif", on utilisation 2 instructions différentes serialprintln () et serialewrite() pour la mémorisation pour l'envoi des ordres (reportez-vous à la notice du RECSER4 pour plus d'info). Ainsi une fois l'ordre de mémorisation de la 1ère télécommande envoyé au récepteur, il vous suffira de solliciter un des boutons de la première télécommande (à ce stade, la led du récepteur RECSER4 émet plusieurs flash fugitifs). Sollicitez à nouveau dans la foulée le bouton de même émetteur pour que ce dernier soit mémorisé dans le RECSER4. Dès lors, à chaque sollicitation du premier émetteur, la led du récepteur RECSER4 émet un "flash" pour signaler que ce dernier a bien reçu son ordre. Si en revanche, vous sollicitez la seconde télécommande (sans que celle-ci n'ai été mémorisée), le récepteur RECSER4 ne réagira pas.

Le 3ème bouton de la platine est quand à lui utilisé pour envoyer un ordre d'effacement total de la mémoire du RECSER4. Après sa sollicitation, aucun des émetteurs préalablement mémorisés ne sera reconnu par le récepteur.

Le 2ème code source (téléchargeable sur ce lien) permet de mettre en lumière la façon dont le récepteur RECSER4 retourne les données (liées à ce qu'il reçoit de la part des télécommandes) à votre arduino®. On considérera que le 1er programme ci-dessus aura été testé et que vous aurez mémorisé 2 télécommandes radio dans le RECSER4. Le programme ci-après consiste de la part de l'arduino® à mémoriser les trames de caractères issues du récepteur RECSER4 dans une variable de type "chaîne" et à renvoyer cette trame sur son port série afin que la trame en question puisse être visualisée dans le moniteur série du logiciel arduino®. Pour ce faire, il vous faudra impérativement positionner le commutateur DIL N°1 sur "OFF" et le DIL N° 2 de la platine sur "ON" afin d'isoler la sortie TX du récepteur TX (pour que seul le PC reçoive cette information) et bien sûr activer le moniteur série dans l'environnement de l'arduino® (en cliquant sur l'icône "loupe" en haut à droite de l'écran).

La copie d'écran ci-dessous montre alors le retour d'information obtenu lorsque vous sollicitez les touches de vos télécommandes. Les 2 premiers octets correspondent à l'emplacement mémoire au sein du RECSER4 dans lesquels sont mémorisés les émetteurs, les 7 octets suivants correspondent à au code "fixe" des télécommandes (ces valeurs seront différentes en fonction de chaque émetteur) l'octet qui suit correspond au N° de la touche de l'émetteur qui a été sollicité, le caractère H correspond à l'état de la pile de l'émetteur et le dernier caractère est toujours à 0.

Il est dès lors très facilement possible de réaliser des systèmes de contrôle d'accès ou d'automatisation pilotés par télécommandes en affectant très précisément une fonction à chacune des touches. Vous pourrez ainsi au grès de vos applications ajouter une horloge RTC et autoriser certaines télécommandes ou certaines touches suivant certains créneaux horaires ou encore horodater l'usage des télécommandes, etc...

Montage pour une utilisation avec
le module Bluetooth™ "FB155BC":

"Le "FB155BC" est un module hybride DIL "OEM" subminiature Bluetooth™ Class 2 pré-qualifié faible consommation. Doté d'une antenne intégrée et d'une puissance d'émission de +4 dBm, il bénéficie d'une portée d'une dizaine de mètres en terrain dégagé. Extrêmement compact (18 x 20 x 12 mm), performant et économique, ce module est de part son format DIL (avec pas standard de 2,54 mm) associé à une "bonne" sensibilité (-83 dBm) et à une faible consommation, tout naturellement destiné à être intégré au sein d'applications embarquées les plus diverses.

Capable de gérer des communications Bluetooth™ conformément aux spécifications v2, le Firmware de base chargé dans le "FB155BC" lui permet de supporter le protocole de communication SPP (Serial Port Profile). Avec ce protocole, toutes les données arrivant depuis votre arduino® sur le port série du "FB155BC" seront automatiquement transférées de façon transparente au périphérique connecté sur la liaison Bluetooth™. La communication étant bien évidément bi-directionnelle. Ainsi toutes les données séries émises par le périphérique Bluetooth™ seront transmises au port série de votre arduino®.

Câblage de la platine:

Utilisez la photo ci-dessous pour le montage. Comme indiqué ci-avant, il ne faudra surtout pas couper les longues broches des 2 connecteurs femelles 6 points, ni celles du connecteur femelle 8 broches (ces dernières étant destinées à venir s'enficher sur la platine arduino®).

2 connecteurs femelles supplémentaires sont livrés dans le kit afin que vous puissiez les couper pour obtenir 2 modèles 4 broches qui vous serviront de supports pour le module Bluetooth™ "FB155BC".

Une fois le montage terminé et vérifié (valeur des composants, sens de la diode zener, du consensateur et de la Led), insérez le module "FB155BC" sur son support (utilisez la photo ci-dessus pour le repérage). Insérez ensuite la platine sur votre base arduino® (ne raccordez pas encore l'arduino® à votre PC) et positionnez les 2 commutateurs DIL sur "OFF" (à l'opposé de "ON"). A la fin du montage il est normal qu'il vous reste plusieurs composants non utilisés (ce kit est à usage universel et les autres composants sont exploités dans les autres configurations).

Test de la platine:
Dans le cadre de notre exemple, nous aurions pu utiliser 2 ensembles (arduino® + platine "KIT-LEXSP006" + FB155BC) afin de les faire communiquer ensemble en créant ainsi un port série virtuel sans fil entre les 2 systèmes. Dans ce cas, il vous faudra configurer (via l'envoi de commandes de la part des arduino®) un des 2 modules en mode esclave et l'autre en mode "maître", puis les appairer afin d'établir la communication entre les 2 systèmes.

Toutefois nous avons retenu une solution plus simple en supposant que vous disposiez déjà d'un ordinateur doté d'une "fonction" Bluetooth™ intégrée ou d'une clef Bluetooth™ reliée sur son port USB.


Rôle des cavaliers et du commutateur DIL:
Reprenez les explications données pour l'application ci-avant (récepteur "RECSER4") pour le rôle des cavaliers et du commutateur DIL. Toutefois dans le cadre de notre application qui n'utilise pas les bouton-poussoirs, contentez-vous de ne positionner que le cavalier de la Led.


Code source:
L'application (téléchargeable sur ce lien) consistera à piloter à distance l'état de la Led de la platine "KIT-LEXSP006" à l'aide des touches (1) et (2) du clavier de votre ordinateur. Pour ce faire on utilisera un terminal de saisie (type Hyperterminal par exemple à configurer avec un débit de 9600 bds / 8 bits / Pas de parité / 1 bit de stop / Contrôle de flux matériel) afin d'envoyer à distance le code ASCII des touches (1) et (2) via le périphérique Bluetooth™ intégré à l'ordinateur. Téléchargez donc le programme dans l'arduino®, puis repositionnez les 2 DILs sur "ON" et appuyez sur le BP Reset de l'arduino®.

Au niveau de l'arduino®, le programme commence par envoyer une commande d'initialisation (AT&F) au module "FB155BC", puis il envoi la commande (AT+BTSCAN) autorisant sa détection par un module maître environnant. A ce stade, vous devez utiliser le périphérique bluetooth™ présent sur votre ordinateur afin qu'il fasse une recherche des périphériques Bluetooth™ esclaves présents dans son aire de couverture. Sélectionnez le module "FB155BC" et établissez un port COM série virtuel à l'aide du logiciel de gestion du périphérique bluetooth™ de votre ordinateur. Si un code d'appairage (ou de jumelage) vous ait demandé, saisissez BTWIN. Une fois le port COM virtuel créé, utilisez un terminal de saisie sur votre ordinateur (en spécifiant le N° du port COM virtuel créé) et sollicitez les touches 1 et 2 du clavier de l'ordinateur.

Votre arduino® est alors en reception permanente de données de la part de son port série. En fonction du code reçu (49) pour la touche (1) ou (50) pour la touche (2), il allumera ou éteindra sa Led... De plus en fonction de l'état de sa led, l'arduino® enverra un message ASCII en retour à l'ordinateur pour indiquer ce dernier dans le terminal de saisie (voir un exemple dans la copie d'écran ci-dessous).

Montage pour une utilisation avec
le module RFID "ID-12LA":

De petite dimensions, entièrement moulé, le module "ID-12LA" permet la lecture sans contact de transpondeurs "RFID" de type Unique®. Equipé d'une antenne intégrée, ce module dispose d'un port série (niveau logique 0 - 5 V) qui délivre une suite d'octets relatifs au "code usine" pré-configuré sur chaque transpondeur "Unique®" que l'on passera devant lui. Il dispose également d'une sortie capable de piloter une Led lorsqu'un Tag est détecté.

Câblage de la platine:
Utilisez la photo ci-dessous pour le montage. Comme indiqué ci-avant, il ne faudra surtout pas couper les longues broches des 2 connecteurs femelles 6 points, ni celles du connecteur femelle 8 broches (ces dernières étant destinées à venir s'enficher sur la platine arduino®). 

2 connecteurs femelles supplémentaires (au pas de 2 mm) sont livrés dans le kit afin que vous puissiez les couper pour obtenir un modèle 5 broches et un modèle 7 broches qui vous serviront de supports pour le module RFID. Attention, il vous faudra retirer une des broches du connecteur 7 broches comme indiqué sur le schéma ci-dessus.

Une fois le montage terminé et vérifié, insérez le module RFID sur son support (utilisez la photo ci-dessus pour le repérage). Insérez ensuite la platine sur votre base arduino® (ne raccordez pas encore l'arduino® à votre PC) et positionnez les 2 commutateurs DIL sur "OFF" (à l'opposé de "ON"). A la fin du montage il est normal qu'il vous reste plusieurs composants non utilisés (ce kit est à usage universel et les autres composants sont exploités dans les autres configurations).

Test de la platine:
Dans le cadre de notre exemple, nous allons vous montrer qu'elles sont les données qui sont générées par le module RFID à chaque fois que l'on passe un Tag devant ce dernier.

Code source:
L'application (téléchargeable sur ce lien) consistera (pour l'aurduino) à mémoriser les trames de caractères issues du module "ID-12LA" dans une variable de type "chaîne" et à renvoyer cette trame sur son port série afin que la trame en question puisse être visualisée dans le moniteur série du logiciel arduino®.

Pour ce faire, il vous faudra impérativement positionner le commutateur DIL N°1 sur "OFF" et le DIL N° 2 de la platine sur "ON" afin d'isoler la sortie TX du récepteur TX (pour que seul le PC reçoive cette information) et bien sûr activer le moniteur série dans l'environnement de l'arduino® (en cliquant sur l'icône "loupe" en haut à droite de l'écran).

La copie d'écran ci-dessous montre un exemple lorsque l'on passe 3 fois le même tag RFID devant le module et qu'un tag différent est ensuite passé devant ce dernier. Notez qu'il n'est pas possible de passer plusieurs tag RFID en même temps devant le module (ce dernier ne pourra pas décoder simultanément les informations des différentstag RFID). Notez également que rien ne se passera si vous utilisez un tag RFID issue d'une autre technologie (Mifare, Hitag, etc...).

Vous pourrez ainsi au grès de vos applications mémoriser les tags dans une première phase, puis l'arduino® pourra actionner différentes sorties lorsqu'un tag préalablement mémorisé sera présenté à nouveau. Vous pourrez également ajouter une horloge RTC et autoriser certain tag RFID suivant certains créneaux horaires ou encore horodater l'usage des tag, etc...

NOUVEAU
Nous proposons également un starter-kit "Radiofréquence" lequel est directement composé de plusieurs platines Kit Shield Radiofréquence et de plusieurs modules (bluetooth, RFID, Tag, Télécommandes, récepteur radio, modems radio...).





Cliquez ici pour consulter la description de ce starter-kit