Module gestion & contôle MCS51

Avec cet article, je vous présente mon module de gestion et de contrôle spécifiquement réalisé afin de contrôler et gérer un appareil à tube. 

La carte est totalement autonome et ultra compacte. Ces interfaces spécifiques lui permettent le contrôle et la gestion optimisée d’un amplificateur ou d'un préamplificateur.



Description 

Cette carte double face à trous métallisés intégre un microcontrôleur High Speed (50MIPS) C8051F410 de Silicon Labs Elle dispose de 32Ko de mémoire Flash, d’un convertisseur AN 12 bits, d’une RTC, et de quelques autres fonctionnalités très intéressantes. (cf. Datasheet du constructeur)

La carte intègre également un Darlington 7 voies, un driver moteur pour la commande du volume, un régulateur 5Vdc (low drop) ainsi qu’une Référence de tension (2,5Vdc). Toutes les E/S sont disponible sur deux connecteurs DIN.

Grâce à son Chipset la carte offre un maximum de souplesse et d’évolutivité. Outre les fonctions principales, il est possible de modifier et/ou d’implémenter d’autres fonctionnalités que celles décrites à la section Software. La carte intègre également une interface de programmation.

Le protocole de communication pour l’émission réception infrarouge est au format RC5, compatible avec les télécommandes du commerce respectant ce format. J'avais également souhaité afin de disposer d'un ensemble complet et propriétaire réaliser aussi la télécommande. Cette dernière utilise dans sa version standard 3 touches le : Volume +/- et Stand-by. 6 touches supplémentaires sont prévues sur le PCB.

Fonctionnalités

Ci-dessous l’ensemble des fonctions qu’il est possible de gérer et de commander selon la version du Software implémenté et les interfaces câblées disponible.  (cf. schéma général)

• Commande 2 leds de visualisation haute tension & basse tension
• Commande 2 leds de visualisation d’erreurs (HT – BT)
• Commande d’un relais 5V ou 12V (selon câblage)
• Commande d’un potentiomètre de volume motorisé
• 1 entrée pour le capteur infrarouge Type SFH ou TSOP (36KHz)
• 1 entrée pour une touche de Stand-by
• 1 entrée de contrôle présence Haute tension
• 1 entrée de contrôle présence Basse tension
• 4 entrées A/N pour la polarisation des tubes de puissance
• 1 entrée A/N de Monitoring supplémentaire.
• 1 interface de programmation ISP sur connecteur DIN

Versions & Software

L’organigramme 2 montre les grandes lignes de la logique d’exécution.

Dans la version de base Software 1.4 elle gère la visualisation ainsi que la mise sous tension temporisée de la HT, le contrôle du potentiomètre de volume par la télécommande, et le contrôle physique de la HT.  Le contrôle de la basse tension, le monitoring, le CAN ainsi que la mise en Stand-by par la télécommande sont désactivée.

Avec la version Software 1.5  Seul le Stand-by par la télécommande est réactivée.

La Version Software 1.6 active le CAN (Convertisseur Analogique Numérique) et réalise la mesures des canaux valides dans le programme source.

Selon la configuration de votre amplificateur à tubes (Push-Pull ou Singl- Ended) 1 à 4 entrée du CAN peuvent être activée pour le contrôle et la visualisation de la polarisation. Sur demande, nous  paramétrons divers types de seuils, d’échantillonnage/temps, ainsi que la forme de la visualisation à l’aide des 2 leds d’erreur.

Exemple : avec le contrôle d’un intégré Single-Ended à 300B, Self bias, résistance de cathode de 10E Seuil bas : 60mA  Setting : 65mA seuil haut 70mA, seuil d’erreur  75mA

Echantillonnage/temps : 1,2 sec.

2 comparaisons successives au-delà des seuils définis active la visualisation

LED erreur 1 clignote si   > 70mA

LED erreur 2 clignote si   < 60mA

Seuil erreur  > 75mA

3 comparaisons successives au-delà du seuil d’erreur active la coupure de la HT, et l’allumage simultané des 2 leds d’erreurs.

Note : En l’état Software 1.6 la mesure de polarisation des tubes de puissance n’est possible qu’en mode self-biasing (polarisation négative de la grille). Pour effectuer un contrôle en mode automatique (résistance de cathode) il est nécessaire de réaliser une interface permettant de fournir au CAN une tension en relation directe avec la consommation des tubes. Maximum 2,5Vdc en entrée pour une pleine échelle.

Source du SW & Upgrade

Il est bien entendu que c’est le software qui donne toute sa valeur au matériel, et sur ce point nous ne cessons pas de l’améliorer et de lui adjoindre d’autre fonctionnalités comme par exemple le monitoring da la HT, l’enregistrement en mémoire, le temps moyen d’utilisation ou de divers autres paramètres pour une lecture et/ou un traitement ultérieur. Le Software est écrit en C et compilé avec Keil Software.

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