-8- Le système YaZo : L'électronique du système

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L'électronique du système

Le schéma synoptique

Le système est composé de plusieurs blocs élémentaires comme on peut le voir sur le schéma synoptique

Le bloc A : Ce bloc gère la mise sous tension ou hors tension du système ainsi que la création d'une tension de +5V.

Le bloc B : Ce bloc contient l' »intelligence » du système. Il est composé d'un microcontrolleur disposant sur la puce de mémoire de type « flash » contenant le programme, de mémoire de type « RAM » contenant les variables volatiles, d'entrées sorties numériques pour acquérir les données venant des autres blocs ou pour transmettre des ordres à ces blocs, ainsi que de plusieurs entrées analogiques permettant d'acquérir des données non numériques.

Le bloc C : Ce bloc est destiné à acquérir les informations venant du siège (assise et boucle) et à les mettre en forme en vue de leur traitement par le bloc B.

Le bloc D : Ce bloc est destiné à afficher les informations venant du bloc B sous forme lumineuse (Leds verte ou rouge) ou sonore (buzzer) à l’intérieur du véhicule.

Le bloc E : Ce bloc est destiné à piloter une alarme extérieure sur commande du bloc B (alarme indépendante ou avertisseur sonore du véhicule).

Le bloc F : Ce bloc est destiné à l'acquisition et la mise en forme du signal indiquant si le véhicule est à l'arrét ou en marche.

Le bloc G : Ce bloc est destiné à la mesure de la température dans le véhicule et sa transmission sous forme d'une tension variant de 10mV par degré Celsius à une entrée analogique du bloc B .

Le schéma electronique

Tous les blocs énumérés précédemment (à l'exception du capteur de température) sont regroupés sur une seule carte electronique dont le schéma est analysé ci-aprés :

Les informations venant du siege (Bloc C)

Lorsqu'un enfant est installé dans le siège, l'information correspondante se retrouve sous forme d'une tension de 0,7V environ sur la pin3 du connecteur K2. Ceci a pour effet , en portant à un potentiel voisin de 0V l'extrémité de la resistance R6 , de saturer le transistor Q2 et donc d'alimenter la diode LED de l'optocoupleur U2 et donc de saturer le transistor intégré dans cet optocoupleur, portant sa broche 5 à 0V . Ce signal peut être ainsi traité par le microcontrolleur.

Les composants concernés sont : Q2, R3, R6, R4 et U2.

Si le siège dispose d'une boucle de harnais intégrant un contact, et seulement si l'enfant est présent dans le siège, la pin 2 du connecteur K2est à un potentiel de 0V. Le fonctionnement est identique à celui concernant l'information « siège » , comme vu plus haut.

Les composants concernés sont : Q1, R1, R5, R2 et U1.

La gestion de l'alimentation (Bloc A)

Lorsque l'on installe un enfant dans le siège, le transistor Q2 est saturé. Sur son collecteur la tension est proche de +12V. Ceci permet , via la résistance R7 de saturer le transistor Q3, provoquant le collage du relais REL1 , ce qui permet d'appliquer la tension de +12V à l'entrée du régulateur U4 destiné à fabriquer une tension de +5V stable destinée à l'alimentation du microcontrolleur. Celui-ci, dans ses routines d'initialisation applique alors sur l'extrémité de la resistance R8 une tension d'environ +5V. Le transistor Q4 devient alors saturé, permettant un auto-maintien de l'alimentation en maintenant le relais REL1 collé . L'alimentation est alors pilotée par le microcontrolleur. Ceci permet de s'affranchir d'une perte provisoire de la detection de l'enfant en cas de mouvement de celui ci.

Les composants utilisés sont : Q3, Q4, R7, R8, REL1, D1, C3, C4, C5, U4

L'alimentation +12V doit être toujours disponible sur le véhicule (+12V permanent) et arrive sur la pin 5 du connecteur K1 et le 0V (correspondant à la masse du véhicule) sur la pin 1 du connecteur K1.

La détection de l'état du véhicule (Bloc F)

Ce bloc sert à indiquer au microcontrolleur l'état du véhicule (en marche ou arrété).

Le signal utilisé est présent dans tous les véhicules et consiste en une tension de +12V (+12V APC ou +12V Apres contact) présente lorsque le véhicule est en marche et égale à 0V lorsque le véhicule est à l'arrêt. Ce signal attaque la Led d'un optocoupleur à travers une résistance. Le transistor de cet optocoupleur est saturé lorsque la voiture est en marche et bloqué lorsque la voiture est à l'arrêt.

Les composants concernés sont : R10, U3.

Cette tension est disponible sur la pin 4 du connecteur K1.

La signalisation dans le véhicule (Bloc D)

Ce bloc sert à afficher les informations d'état du système à l'interieur du véhicule par le biais d'un panneau avant trés simple.

Une diode Led de couleur verte est allumée tant que le système est actif (des l'installation de l'enfant dans le siège et jusqu'à 3 minutes aprés qu'il en ait été enlevé) .

Cette diode est connectée sur la pin 13 du connecteur K3.

Une diode Led de couleur rouge est allumée tant que l'enfant est dans sont siège indiquant une situation de risque. C'est le cas dans les versions de logiciel 1 à 4.

Dans les versions 5 à 8 , cette Led indique lorsque elle est allumée de façon fixe que l'enfant est dans son siège et clignote si la situation est une situation de risque important.

Cette diode est connectée sur la pin12 du connecteur K3.

Un buzzer est commandé directement par le microcontrolleur en fonction du risque présent (À l'installation de l'enfant dans le siège, à l'arrêt du véhicule, en cas de deverrouillage de la boucle du harnais du siège et en cas de dépassement d'une température maximum)

Ce buzzer est connecté sur la pin 14 du connecteur K3.

Les composants concernés (outre les diodes Led et le buzzer) sont : R12, R13.

La signalisation à l'exterieur du véhicule (Bloc E)

Ce bloc permet de piloter une alarme exterieure au véhicule de façon à alerter l'entourage du risque grave encourru par un enfant se trouvant dans le véhicule.

Le micro-controlleur commande via une resistance la base d'un transistor qui va alors être saturé et alimenter ainsi la bobine d'un relais dont un contact va alors être fermé, permettant ainsi la commande d'un dispositif sonore exterieur à l'habitacle. On pourrait connecter ce contact en parallèle avec le contact (dans le comodo) servant à commander l'avertisseur sonore du véhicule.

Les bornes du contact sont disponibles sur les pins 2 et 3 du connecteur K1.

Les composants utilisés sont : R9, Q5, REL2, D2.

La mesure de température dans le véhicule (Bloc G)

Ce bloc est constitué d'un seul composant fournissant une tenssion variant de 10mV par Degré Celsius. Cette tension est appliquée à l'entrée d'un convertisseur analogique/digital intégré au micro-controlleur. Ce composant peut être installé sur le panneau avant ou installé en un endroit du véhicule où la température mesurée est proche de celle subie par l'enfant.

Il est connecté sur les pins 9 ou 10 (+5V) , 5,6 ou 7 (0V) et 8 (signal mesuré) du connecteur K3.

L'intelligence du système (Bloc B)

Ce bloc sert à gérer les informations entrantes (état du siège, température, etc...) et à commander les organes de signalisation (Led's, buzzer, alarme exterieure).

Il est composé d'un micro-controlleur Atmel de type ATMega168 pouvant etre remplacé par un ATMega328, (voire un ATMega8 moyennant une petite modification logicielle) cadencé à 16Mhz.

Ce micro-controlleur intègre dans son boitier de la mémoire de type « flash » contenant le programme, de la mémoire « RAM » , de la mémoire EEPROM, plusieurs lignes d'entrées sorties , des timers ainsi que 6 entrées analogiques. Une résistance d'environ 10Kohms connectée entre le +5V et sa broche 1 permet un « reset » à la mise sous tension.

Les composants sont : IC1, X1,C1,C2, R11.

Le cas du connecteur K4

Ce connecteur, dont la présence sera explicitée lors de l'étude de la version logicielle 11 , possède 3 broches : La 1 reliée au 0V , la 2 reliée a la pin 12 du microcontrolleur et la 3 reliée a la pin 11 du microcontrolleur.

Durant l'étude de la version logicielle 11 sera aussi explicitée la liaison entre la pin16 du microcontrolleur et la pin 11 du connecteur K3.

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