Sécurités de l'U-47 et du LAUBIE

Cette rubrique à pour but de partager les solutions testées et éprouvées mises en place pour la sécurité des modèles réduits de sous-marins.
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Jacky-Soum
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Sécurités de l'U-47 et du LAUBIE

Messagepar Jacky-Soum » 01 Mai 2013 19:06

Bonjour tout le monde ! ;)

Comme annoncé précédemment, je mets en ligne les schémas et plans des circuits que j’ai développés pour assurer les sécurités de mes sous-marins U-47 et LAUBIE.
Ce sont les mêmes qui équiperont mon RUBIS, actuellement en construction. :Up:

Je tiens à préciser que les solutions adoptées ne sont certainement pas la panacée, mais elles conviennent parfaitement au type de sous-marins que je construis (propulsion de faible puissance et ballast à poche) et ont démontré une grande fiabilité, à condition, bien sur, de rester vigilant quant à l’état de la batterie de secours !!! :geek:

Il y a trois sécurités qui agissent toutes sur le ballast, les barres de plongée et la propulsion dans un cas, soit :
- un dispositif de surveillance de la (ou des) batterie(s) principale(s) avec basculement automatique sur une batterie de secours lorsque la tension passe en dessous d’un seuil préréglé.
- Un fail-safe qui détecte toute perturbation radio.
- Une détection de voie d’eau.

Les trois sécurités ont les effets suivants :
- vidange du ballast pendant trente secondes.
- coupure de l’alimentation de la pompe dans le sens remplissage uniquement, la vidange restant opérationnelle.
- Blocage des barres arrière au neutre et des barres avant en position cabrée, position visible d’assez loin pour comprendre qu’il y a un problème !
- Blocage à l’arrêt de la propulsion dans le cas de la perte radio uniquement.

Suivant la sécurité qui a déclenché, il y a trois possibilités de redémarrage :
- En cas de perte radio, si le signal réapparaît « propre », le système se réarme automatiquement et la navigation redevient possible dans les conditions normales.
- En cas de panne batterie(s), une mise hors tension pendant quelques instants du sous-marin suivie de sa remise sous tension, permet de réarmer le dispositif, jusqu’à la prochaine manœuvre qui va consommer suffisamment de courant pour refaire basculer la sécurité. On sait alors que la seule autonomie disponible est celle de la batterie de secours….
- En cas de voie d’eau, la mise hors tension puis sous tension du sous-marin ne réarme pas la sécurité et il faut « dare dare » le sortir de l’eau pour éviter le naufrage !!! :Oo:

En voici le schéma bloc.
Image
On remarque que la radio est alimentée via un transistor MOS canal « P », uniquement si tout se passe bien à la mise sous tension ; donc, pas de mise en marche en cas de problème sur la batterie de secours !
Le fail-safe de marque T2M a été ouvert pour souder un fil au niveau de sa led de signalisation, ce qui permet d’en extraire l’information de perte radio ; ce point sera vu plus tard.
Deux modules d’auto pilotage d’origine Conrad, on subit une petite modification qui permet de les forcer à la position voulue par un signal extérieur.
A savoir, lorsque j’ai réalisé l’électronique de mon LAUBIE, ces circuits étaient devenus introuvables ; je les ai donc reproduit, comme l’a fait notre ami Laurent ! ;)

Voyons maintenant chaque élément, en commençant par la sécurité batterie !

L’U-47 ne comporte que 4 servos et pas de gadgets, ce qui autorise une alimentation de type « Ubec » à partir de la batterie principale 12 volts ; le LAUBIE avec ses 8 servos et accessoires divers m’a contraint à installer une batterie 6 volts en plus de la batterie principale de 12 volts. La carte électronique est donc une version modifiée qui surveille simultanément les deux batteries.
Dans les deux cas, la batterie de secours est, bien entendu, en 12 volts.

Voici une photo de la carte en place sur l’U-47 :
Image
On remarque à droite le refroidisseur du régulateur 5 volts 3 ampères et la petite carte d’auto-pilotage des barres avant, collée sur le bâti central à gauche du niveau à bulle.

Et voici le schéma de principe de la carte de l’U-47 :
Image
Le cœur du système est une quadruple porte Nand à deux entrée, référence MC14011 ou CD4011.
Petit rappel sur le fonctionnement de la porte logique Nand, pour ceux qui ne connaissent pas; rassurez vous, ce n’est pas une tare !!!! :lol:
C’est une fonction « ET » inversée et, dans notre cas, il y a quatre possibilités pour influencer sa sortie : :ugeek:
- Les deux entrées à l’état logique « zéro » donnent un état « 1 » en sortie.
- les deux entrées à l’état logique « 1 » donnent un état logique « zéro » en sortie.
- enfin, l’une des entrées à « 1 » et l’autre à « zéro » donne, dans les deux cas possibles, un état logique « 1 » en sortie.

A la mise sous tension par l’interrupteur général (qui peut être remplacé par un inter magnétique), le relais « R » est au repos. C’est donc la batterie de secours qui est sollicitée.
Si elle n’est pas en état, on ne va pas plus loin, car le circuit ne va ni faire coller le relais, ni alimenter la radio. Retour à la case atelier ! :Oo:

A contrario, si la batterie de secours est en état, le régulateur 5 volts « LM78T05ET » alimente la carte électronique ; puisque la tension de la batterie est correcte, la diode Zéner « VZ 9,1 volts » est passante et alimente le transistor BC109 (à gauche) qui se sature. Son collecteur est alors ramené au niveau « zéro » ainsi qu’une entrée de la première porte Nand, ce qui a pour effet de forcer sa sortie à l’état logique « 1 ».
Pendant ce temps, la ligne marquée « RAZ » passe de zéro volts à 5 volts suivant la charge du condensateur de 10 µF. Ce temps de charge est suffisant pour permettre le verrouillage du système.
Car, à la fin de ce temps de RAZ, si la sortie de la première Nand est bien au niveau « 1 », la sortie de la deuxième va basculer à l’état zéro, puisque ses deux entrées sont à « un », forçant ainsi la sortie de la troisième Nand à « 1 » et la sortie de la quatrième à « 0 ».

Chaque sortie de Nand a une utilité précise : :ugeek:
- la première s’en va vers la carte qui centralise les défauts et autorise, via la diode 1N4148 qui est non passante dans ce cas, le fonctionnement normal du premier transistor BC109.
- la deuxième alimente d’une part le deuxième transistor BC109 qui allume la led rouge en cas de défaut, et, d’autre part, les transistors BC557 et BC148B montés en « Darlington inverseur » qui alimentent le relais « R ». Celui-ci bascule et commute le circuit sur la batterie principale. Le condensateur de 470 µF sert à filtrer les variations de tension et, surtout, alimente le circuit pendant les quelques millisecondes du basculement du relais.
-la quatrième alimente par son niveau « Zéro » la grille du FET MOS canal « P » 2SJ334 qui devient conducteur et alimente la radio.

Tant que la batterie principale présente une tension suffisante, la diode zéner VZ 9,1 volts est passante et alimente le premier transistor BC109. Le seuil de basculement est réglé par le petit ajustable de 5 k.Ohm et le condensateur de 4,7 µF limite la sensibilité du système ; sans lui, la moindre variation de tension engendrée par un démarrage « à donf » de la propulsion ferait basculer la sécurité ! :Oo:

Lorsque la tension baisse durablement, la diode zéner se bloque, et le transistor BC109 n’est plus alimenté.
Il se bloque à son tour et la résistance d’1 k.Ohm alimente l’entrée de la première Nand. Comme un et un font zéro, sa sortie bascule et verrouille le transistor BC109 par l’intermédiaire de la diode ; pas de retour en arrière possible !
Ce changement d’état de la première sortie informe, d’une part, la carte qui centralise les défauts et, d’autre part, fait basculer la sortie de la deuxième Nand, puisque un et un donnant Zéro sur la 1ère, « Zéro » et « un » sur la 2ème donne « un » sur sa sortie : le deuxième transistors BC109 est alimenté, la led rouge s’allume et le « Darlington inverseur » n’est plus alimenté, le relais « R » retombe.
C’est donc la batterie de secours qui alimente le sous-marin. :Up:
On notera que les troisième et quatrième Nands ne bougent pas car elles forment une fonction mémoire par la recopie du zéro présent en sortie de la 4ème sur une entrée de la 3ème ; ce « Zéro » force le « un » sur la porte suivante.
Cette mémoire garantie l’alimentation de la radio commande et on peut rentrer au port tranquillement au lieu de rester planté au milieu de l’étang !!! L’honneur est sauf !!!!

On remarquera sur la droite du schéma, le FET MOS canal « N » qui assure l’alimentation de la pompe de ballast dans le sens remplissage; sa présence sur cette carte est due simplement à la place disponible et aux connections électriques qu’il assure.

Lorsque je conçois un circuit imprimé, le montage étant au point et les composant définis, je réalise le dessin à l’échelle « 2 » de la plaquette imprimée vue face composants; le circuit imprimé est vu par transparence en respectant le code de couleur suivant :
Sont tracés en rouge les pistes véhiculant du « plus », en bleu celles qui véhiculent du « moins » et en vert toutes les autres.
Cette étape permet de vérifier la faisabilité, car mes circuits sont tous réalisés à la main avec le stylo adapté !

Le circuit imprimé à l’échelle 2 :
Image
Tous les composants sont marqués; certains sont montés « debout », d’autres couchés. Le relais est un modèle capable de commuter 10 ampères, ce qui n’est pas excessif, car il ne faut pas oublier qu’il bascule sur la batterie de secours pendant une consommation de courant….
Aussi, pour des modèles plus gourmands, il ne faut pas hésiter à monter un relais capable de commuter 16 ou 20 ampères ! Attention toutefois à s’assurer que la bobine ne présente pas une résistance trop faible qui obligerait à remplacer le transistor BC148B par un modèle plus costaud…
Le connecteur représenté à gauche permet d’alimenter des auxiliaires ayant une faible consommation, les feux de position du sous-marin, dans mon cas.


Et voici les calques à l’échelle « 1 » du circuit imprimé, face circuit et face composants.
Image
La réalisation ne présente pas de difficultés majeures et je n’ai pas établi de liste de composants, vu leur faible nombre.
Il faut juste veiller à utiliser des condensateurs avec leur tension de service adaptée, soit pour le 470 µF au moins 16 volts et 6 volts pour tous les autres.
Le circuit intégré MC14011 est monté sur support, bien que cela ne soit pas indispensable; c’est un composant robuste que je n’ai pas encore changé !
Toutes les résistances sont des ¼ de Watt à couche métallique.
Les FET MOS utilisés sont dit « à niveau logique », c'est-à-dire que leur grille est compatible avec les niveaux de tension des circuits intégrés, et il sont en boîtier TO220 isolé, ce qui évite tout risque de court circuit avec un autre composant implanté à proximité. Cependant, un modèle non isolé, moins couteux, convient parfaitement mais il devra quand même être "à niveau logique"..

Quant à la mise au point, elle est extrêmement simple et nécessite seulement une alimentation réglable et un voltmètre. :Up:
Après les vérifications d’usage (absence de courts circuits entre des pistes du CI, sens du circuit intégré…), la batterie de secours correctement chargée est branchée sur la carte. L’alimentation, réglée à 12 volts, est branchée à la place de la batterie principale.
Lors de la mise sous tension, le relais doit coller et, si on a de la chance, il le reste !
Sinon, à l’aide du voltmètre, vérifier la tension aux bornes du condensateur de 4,7 µF ; si elle est inférieure à 0,8 volt, tourner le petit ajustable de 5 K.ohm jusqu’à dépasser cette tension puis mettre hors tension la carte.
Attendre quelques secondes, nécessaires à la décharge du condensateur de RAZ, et remettre sous tension.
Le relais doit coller et le rester !
Maintenant, baisser doucement le réglage de l’alimentation jusqu’à 10 volts, tension minimum acceptable par des éléments NICD ou NIMH.
Si on a beaucoup de chance, le relais bascule dans cette zone, sinon, tourner le petit ajustable 5 K.ohm jusqu’à obtenir le basculement du relais : c’est réglé !
Vérifier le fonctionnement en réarmant plusieurs fois la carte, dans un premier temps sans bouger le réglage de l’alimentation : le relais colle et retombe aussitôt.
Puis en réglant l’alimentation à 12 volts, réarmement de la carte par mise hors puis sous tension, et baisse de la tension jusqu’à 10 volts : le relais doit basculer à tous les coups.
La carte est opérationnelle ! :banane:

En cas de non fonctionnement, très improbable, il faut revérifier le circuit, le sens des composants, les soudures, les branchements et contrôler au voltmètre la présence de tension sur la carte....
Pour les cas désespérés, me contacter !!!! :frust:

Ceci clôt le premier post; le prochain, à venir bientôt, traitera de la carte qui regroupe les trois sécurités et de l’adaptation du Fail-Safe.

En attendant, voici quelques photos de l’installation sur l’U-47…

Autre vue de la carte d’alimentation; elle est implantée à l’avant droit du bâti. On remarque tout à droite, le connecteur d’antenne radio et à gauche, l’extrémité de la poche ballast, retenue par un élastique.
Image

Vue de dessous à l’avant du bâti ; c’est chargé !
Image
On remarque dans le bas de l’image, le second module d’auto pilotage, associé aux barres de plongée arrière.
Au premier plan, le petit connecteur jaune permet de brancher les sondes de détection d’eau.
La carte de gestion des sécurités est à peine visible entre les montants du bâti !
Les tubes IRO gris visibles à gauche contiennent les éléments de la batterie principale….

A bientôt pour la suite ! ;)

Cordialement de Jacky-Soum :trinque:
"Où mon chapeau passe, la pluie trépasse !"
"La SOUS-MARINITE aigüe est une maladie virale très contagieuse !"
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"Le poseur de mines RUBIS des FNFL en construction..."

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Messagepar MG » 01 Mai 2013 21:25

Bonjour Jacky , félicitations vraiment au top :respect: :Up:
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Messagepar gagouze » 01 Mai 2013 21:37

Merci jacky de particier à cette sous rubrique :Up:
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Re: Sécurités de l'U-47 et du LAUBIE

Messagepar Geeks » 02 Mai 2013 02:21

Wah :bave: :bave: :bave:

Et bien, toutes mes félicitation, c'est très complet et bien expliqué. Bon, alors ben, heu... j'ai plus qu'à faire la même en CMS :mrgreen:

Sérieusement, c'est :Up: :Up: :Up:
A défaut d'avoir la science infuse, j'infuse la science. - Racleur de fond depuis Pons 2014.
Sous-marin en état de repos sur cale : Minimog 01

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Jacky-Soum
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Re: Sécurités de l'U-47 et du LAUBIE

Messagepar Jacky-Soum » 06 Mai 2013 15:25

Bonjour tout le monde ! ;)

Voici la suite de ce dossier composée de trois parties distinctes, qui sont la détection de perte radio, la carte de gestion des sécurités et le module d’auto pilotage modifié.

Présentation et modification du dispositif de détection de perte radio.

J’utilise un mémosafe de T2M qui me donne entière satisfaction depuis son installation sur le U-47 en 2005 puis sur le LAUBIE deux ans plus tard.
Pourquoi ce matériel ??
D’abord, parce que le petit circuit vendu par Conrad dont j’ai déjà parlé, ne me satisfaisait pas entièrement ; j’avais observé des réarmements intempestifs de la sécurité en présence de parasites ! Pas glop pour une sécurité censée protéger le matériel justement dans ce genre de situation ! :Oo:
Ensuite, tout simplement parce qu’il était vendu par mon fournisseur local et que je lui en ai acheté un 3ème en 2010, juste avant qu’il ne ferme boutique pour cause de retraite !!! :Up:
C’est d’ailleurs cet exemplaire que je vous présente aujourd’hui, car je n’ai pas fait de photos lors de la préparation des 2 précédents.

Le mémosafe tout juste sorti de son emballage ;
Image

Il est extrêmement simple d’emploi et s’intercale entre une sortie du récepteur et une utilisation au choix, servo ou variateur.
A la mise sous tension, la led à gauche s’allume brièvement et, si la réception est bonne, elle s’éteint : la voie est fonctionnelle.
Pour définir la position imposée en cas de perte radio, on positionne sur l’émetteur le manche de la voie concernée comme on le désire et on appuie sur le petit bouton à droite sur le mémosafe. La led s’allume ; on relâche le bouton, la led clignote 2 fois et s’éteint : la position est mémorisée. :Up:
Dès lors, toute perte de signal ou pollution trop importante par des parasites va déclencher la sécurité qui se manifeste par l’allumage fixe de la led et le positionnement de la sortie conforme à la programmation.

L’idée dès le début, a été d’exploiter l’état électrique de la led pour informer ma carte de gestion des sécurités du sous-marin, ce qui s’avérait tout à fait possible, vu la fiabilité de ce matériel ; je n’ai jamais observé de réarmement intempestif en présence de parasites, émetteur radio éteint !!!

Mémosafe ouvert, on fait un petit test avec observation du circuit :

Radio allumée, tout fonctionne : le servo à droite est en position neutre, comme le manche de la voie qui le pilote.
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Radio éteinte, le mémosafe réagit et positionne le servo comme préréglé…..
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…. Et la led brille fortement !
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Une rapide mesure au voltmètre permet de repérer le côté actif de la led ; à gauche, elle est reliée au « plus 3 volts» de la carte et à droite, la ligne évolue de +3V, led éteinte à zéro volts, led allumée.
C’est donc ce passage à zéro qui va être exploité dans la carte électronique. ;)

Deux soudures plus tard, on a un fil vert côté composant, à gauche du poussoir….
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…. Et un fil bleu qui récupère le zéro volt commun du côté circuit.
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Il ne reste plus qu’à câbler un petit connecteur sur les deux fils et le tour est joué !
Image

Passons maintenant à la carte de gestion des sécurités.
Et voyons comment les signaux de défauts sont exploités. :ugeek:

Schéma de principe de la carte de gestion des sécurités.
Image

Le circuit gère les trois sécurités déjà définies ; le défaut d’alimentation arrive par le connecteur représenté en haut, et qui véhicule en même temps l’alimentation en 5 volts de la carte ainsi que la ligne de commande du FET MOS de la pompe de ballast vu précédemment.

Le signal prélevé sur le mémosafe arrive à gauche par un petit connecteur et attaque un transistor BC237 qui inverse le signal. Ce montage présente l’avantage d’être en sécurité positive, c'est-à-dire que si le connecteur vient à être débranché ou le fil coupé, le circuit va réagir comme s’il s’agissait d’une perte radio. :Up:

La sécurité de voie d’eau consiste en plusieurs petites sondes en laiton disposées « aux endroits où sa craint », comme ici sur mon LAUBIE:
A gauche, les deux petites languettes qui encadrent le profilé en "H" détectent la moindre fuite en provenance du ballast.
Image

Ces sondes sont raccordées au petit circuit à trois transistors à gauche.
Les deux BC557 sont montés en Darlington, ce qui procure une très grande sensibilité au circuit : la très faible conductivité de l’eau propre (ça marche encore mieux avec de l’eau sale ou chlorée !!) met en contact le « moins » de l’alimentation avec la base du premier transistor BC557 ; le Darlington devient conducteur et amène la base du BC109 au « plus 5 volts » par l’intermédiaire de la résistance de 10 K.hom. Il devient conducteur à son tour, provoquant l’allumage de la led rouge et le forçage de l’entrée du Darlington au « moins » de l’alimentation par l’intermédiaire de la résistance de 220 K.hom.
Le dispositif est verrouillé et, même si la goûte d’eau qui a provoqué le contact s’en va plus loin, la sécurité reste activée.

Ce point est extrêmement important, car si la quantité d’eau qui est entrée dans le sous-marin est faible, elle se déplace de l’avant à l’arrière du sous-marin suivant son assiette et pourrait passer inaperçu sans cette mise en mémoire de la détection. :ugeek:

Voyons maintenant comment sont traités ces trois sécurités.
La tension faible et la voie d’eau rentrent dans une porte Nand qui, comme on l’a déjà vu, a sa sortie à" zéro" lorsque ses deux entrées sont à "un", ce qui est le cas présentement lorsque tout va bien. L’une ou l’autre, (ou les deux) qui passe à l’état « zéro » fait basculer la sortie de la Nand à l’état « un ».
On arrive alors sur une porte de type « Nor » qui est une fonction « OU » inversée ; là aussi, il y a quatre combinaisons possibles pour changer l’état de la sortie.

L’une ou l’autre, ou les deux entrées à l’état « un » (soit trois possibilités) forcent la sortie à l’état « zéro ».
Seul les deux entrées à l’état « zéro » forcent la sortie à l’état « un ».

Dans notre cas, lorsque tout va bien, la première porte NOR reçoit sur une entrée la sortie de la première Nand qui est alors à « zéro » et sur l’autre entrée, le signal de perte radio qui est lui aussi à zéro en l’absence de défaut.

On obtient donc en sortie de cette porte NOR le « OU » des trois défauts qui se traduit par un passage à l’état « zéro » en présence d'un défaut.
Ce signal s’en va dans quatre directions :

- 1 : Il pilote directement la grille du FET MOS canal « N » de la pompe qui n’est alors plus alimentée dans le sens remplissage ; plongée interdite !

- 2 : il force à zéro l’extrémité du condensateur de 470 µF qui va alors se charger à travers la résistance de 150 K.hom ; ce temps de charge d’environ 30 secondes, assure la vidange du ballast.

- 3 : il s’en va forcer l’état des deux modules d’auto pilotage déjà cité, qui positionnent les barres de plongée comme précisé plus haut.

-4 : il entre enfin dans la suite du montage où il est inversé par une porte « NOR » ; on obtient donc en sortie un « un » lorsqu’il y a un défaut et on attaque deux portes « Nands » en cascade.

Au début de la détection de défaut, le condensateur de 470 µF n’est pas chargé, ce qui fait passer une entrée du Nand « N2 » à zéro ; sa sortie passe donc à « un ». Ce « un » rentre dans le Nand suivant en même temps que le « un » en sortie du NOR « O2 », ce qui fait passer à « zéro » la sortie du Nand « N3 » : c’est le début du créneau de 30 secondes.

Lorsque le condensateur a fini de se charger, l’entrée de N2 qui lui est raccordée repasse à « un ». Puisque l’autre entrée de N2 est à « un », sa sortie passe à « zéro » et, en cascade, la sortie de « N3 » repasse à « un » : Fin du créneau de 30 secondes de vidange ! :Up:

La porte Nand « N4 » inverse ce signal et attaque deux circuits distincts, dont un est paramétrable à l’aide d’un petit cavalier sur le circuit.
En effet, suivant l’installation dans le sous-marin, les possibilités de la radio et autres considérations, il peut être nécessaire d’inverser le sens d’action du servo de ballast, d’où la présence d’une diode qui est connectée soit avant « N4 », soit après, ce qui inverse le sens de réglage des deux ajustables de 100 K.ohm comme indiqué sur le schéma.
On attaque alors un petit circuit composé de « N5 » et « N6 » qui forme un petit oscillateur astable, copie conforme du circuit qui équipe les modules d’autopilotage CONRAD !!
Pour son fonctionnement, vous pouvez consulter le sujet à LAURENT, en suivant le lien qu’il nous a fourni récemment : http://diopter.fr/index.php/technique/s ... de-secours

Dans le cas présent, en l’absence du créneau de 30 secondes, la diode 1N4148 est reliée au « zéro » et l’ajustable qui lui est raccordé est donc hors circuit ; l’oscillateur est réglé par l’autre ajustable à la position neutre du servo.
En présence du créneau de 30 secondes, la diode porte au cinq volt le petit ajustable, qui se trouve alors en parallèle avec l’ajustable du neutre ; la résistance résultante est donc plus faible suivant la loi d’Ohm et modifie donc le réglage de l’oscillateur en réduisant la largeur de l’impulsion. Il suffit d’ajuster ce réglage pour obtenir la bonne position du servo pour la vidange.
De même, on comprend aisément que si le servo part dans le mauvais sens avec le créneau de vidange, le raccordement de la diode sur l’autre point inverse complètement le processus, puisqu’on a alors au neutre les deux ajustables reliés en parallèle au « plus » et seul celui de gauche pendant le créneau.

Le créneau de 30 secondes rentre d’autre part dans la porte NOR « O3 » en même temps que le signal de perte radio en provenance du transistor BC237. Ce dispositif force la vidange tant que la radio est absente, ce qui assure la remontée complète du sous-marin en cas de panne qui dure. Ce n’est pas très bon pour la pompe lorsque le ballast est vide, mais entre changer une pompe et perdre son modèle, le choix est vite fait !!!

A contrario, le retour de la radio avant la fin des 30 secondes réarme instantanément le dispositif par le basculement des portes « N2 » et « N3 » qui neutralisent la temporisation et redonnent la main au récepteur.
On évite ainsi de vidanger complètement le ballast à cause d’une petite perturbation radio passagère !!

Les deux dernières portes Nand, « N7 » et « N8 », forment un aiguillage entre, soit la voie radio de commande du ballast qui arrive en bas à droite, soit le pilotage automatique du ballast par le dispositif de sécurité.
Cet aiguillage est d’ailleurs semblable à celui du module d’auto pilotage ; à quoi bon réinventer le fil à couper le beurre !!!
Il permet, à la fin du créneau de vidange, le retour à la position repos du dispositif : le signal en provenance de la radio, s’il existe, peut à nouveau piloter le ballast, mais seulement en vidange, puisque la pompe n’est plus alimentée dans le sens remplissage en présence d’une détection d’eau ou batterie faible !

Deux petites remarques importantes au niveau de cette commande de ballast :

- 1 : le servo du ballast n’est à aucun moment alimenté par la radio, mais directement par la carte des sécurités, ce qui évite la panne totale en cas de problème sur la radio ou son alimentation ! Le servo du ballast sera toujours piloté en cas de grosse avarie !!! ;)

- 2 : l’entrée du signal en bas à droite se fait directement sur la Nand « N8 », ce qui ne marche qu’avec des radios dont l’amplitude des signaux avoisine les cinq volts, comme dans les radios SANWA .

Ce n’est pas le cas avec du ROBBE FUTABA, ou l’amplitude des signaux est de 3 volts !!! :Oo:

J’en ai fait les frais lorsque j’ai étudié le circuit pour mon LAUBIE, où j’ai résolu le problème à ma façon.
Mais le plus simple pour résoudre ce problème est de rajouter sur le circuit le même montage que sur les modules d’auto pilotage, à savoir les résistances de 27 et 47 K.hom et le condensateur de 1 µF.
Il n’y a pas beaucoup de place sur le CI, mais c’est réalisable et je rajouterai plus tard la modification dans ce dossier.

Comme pour la carte des alimentations, j’ai réalisé le tracé du circuit à l’échelle 2 sur papier quadrillé 5X5 ; l’avantage est d’avoir un tracé très proche du réel au pas standard de 2,54.

Attention ! Ce circuit est en double face !!!
Image

Le circuit tracé en noir se trouve sur la face composants du circuit imprimé.

C’est la seule différence par rapport au précédent circuit ; les composants sont identiques, les condensateurs sont de type chimique 6 à 10 volts pour le 470 µF et le 47 µF de filtrage d’alimentation, et céramique 60 volts pour les autres.
Les circuits intégrés sont deux MC14011 (ou CD4011) pour les Nands et un MC14001 (ou CD4001) pour les Nors ; ils sont montés optionnellement sur supports.

Les calques du circuit imprimé et de l’implantation composants :
Image

Il n’y a pas de difficultés majeures pour sa réalisation, possible à l’aide d’un stylo.
Pour la mise au point, après les vérifications d’usage, il est très facile de simuler les trois défauts traités séparément puis simultanément. Pour la détection d’eau, la mise en contact ponctuelle des électrodes par un doigt humide suffit à enclencher la sécurité !
Les seuls réglages à réaliser sont la position neutre et vidange du ballast, qu’on obtient par tâtonnements successifs, bien entendu après positionnement du petit cavalier dans la position qui va bien pour le sens du servo !!! :Up:

Et pour finir, le module d’auto pilotage.

Il est amusant de constater que sans nous connaître, ni nous concerter, Laurent et moi avons suivis la même démarche de décorticage et reproduction de ce circuit ! :lol:

Voyons tout de suite le schéma de principe :
Image

N’ayant pas les moyens techniques de réaliser des circuit en CMS, j’ai reproduis au plus petit possible le circuit original et je suis arrivé à 33mm par 31mm, ce qui n’est pas si mal pour un circuit tracé au stylo !!!

La modification que je lui ai apportée consiste en une deuxième entrée appelée « Blocage ».
Sur le circuit d’origine, les deux entrées de la porte Nand à gauche sont reliées, ce qui la transforme en simple inverseur.
Sur les circuits CONRAD, j’ai eu tôt fait de dessouder la patte du CI pour lui raccorder un petit fil véhiculant mon signal issu de la carte de gestion des sécurités !!!

Pour le fonctionnement, c’est simple :
En l’absence de défauts, la ligne de blocage et à l’état « un » : la porte Nand se comporte comme un inverseur, car lorsque le signal entrant est à « un » (présence d’un créneau de commande) la sortie passe à zéro ; avec un Nand, « un » ET « un » égale « zéro » !
L’oscillateur de la carte reste inactif tant que le signal inversé est présent en sortie de cette porte Nand.

Lorsque la carte de gestion des sécurités détecte une anomalie, la ligne de blocage passe à l’état « zéro », ce qui verrouille l’entrée, même si le signal radio est présent !
L’oscillateur démarre alors est positionne les barres de plongée comme prévu !!
Ou tout autre équipement auxiliaire de son choix… :banane:

Nous voici arrivé au terme de ce dossier que je pense accessible au plus grand nombre, y compris aux débutants sachant se servir d’un stylo et d’un fer à souder !!!

Certaines évolutions sont tout à fait possibles, comme, par exemple, inclure les circuits d’auto pilotage sur la carte de gestion des sécurités, ce qui supprimerait pas mal de fils et connections et formerait un ensemble plus compact.
Et la réalisation en CMS permettrait de réduire considérablement les dimensions, ce qui est toujours appréciable dans un modèle de petite taille ! Avis aux amateurs, n’est-ce pas Alexandre !!! :lol:

Petite précision pour finir : j’exposerai plus tard dans un troisième volet la version modifiée de la carte d’alimentation pour trois batteries car il y a déjà là de quoi s’occuper !!!

Cordialement de Jacky-Soum :trinque:
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Re: Sécurités de l'U-47 et du LAUBIE

Messagepar Geeks » 06 Mai 2013 16:23

Et beh :o

J'en reste bouche baie :bave:

Bon, certes avec ma programmation, une arduino (ou quelques attinny) je serais arrivé à faire la même chose mais après-tout ta solution est adéquate et demande finalement peu de connaissance technique. Tu a bien fait de faire le rappel nécessaire à l'exploitation des transistors (passant/bloquant). C'est d'ailleurs sur ce phénomène que j'avais créer le mien pour carte numérique 5V.

Voila, je dit chapeau (de paille ?) bas car il fallait le faire. Et tu l'a formidablement fait :Up:
A défaut d'avoir la science infuse, j'infuse la science. - Racleur de fond depuis Pons 2014.
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