Evénementiel sans fils avec synthèse vocale

Voici une petite boîte, pleine de malice,  qui fait suite à l'article:" Indicateur déporté pour portes de garages ", et qui va pouvoir prévenir l'utilisateur par un message écrit et mémorisé, ainsi que par annonce vocale lorsqu'un événement prédéfini se produit. Cette boîte est totalement autonome (sans fil, sauf le secteur) et peut renseigner jusqu'à trois situations programmées à l'avance, sur carte micro SD pour le son et en flash pour le texte.

Ci-dessous la vidéo d'un exemple:

 Memo synth video (1.48 Mo)

Personnellement j'ai mis dans le prototype, les trois événements suivants:

• Vous avez reçu du courrier : lorsque le vollet de la boîte à lettre est soulevé, un microcontact actionne l'émetteur...
• Le chat est derriere la porte: quand le chat veut "sortrer" (vocabulaire spécifique au chat qui veut entrer et sortir sans interval de temps), un tapis contact actionne l'émetteur...
• L'objet à été déplacé: un ILS magnétique enclenche l'émetteur si votre vélo est déplacé de son emplacement devant la maison ...

Il est évident que je n'allais pas tout refaire le monde alors que l'on trouve chez http://aliexpress.com toutes sortes de modules prêts à fonctionner et à des prix insignifiants !

L'alimentation à découpage:

Entrée 105 à 240v Sortie 5 Vdc pour la somme de $2,5... La consommation est insignifiante au repos .

La synthèse vocale:

Un module également : DFPlayer mini de chez Aliexpress pour $2 ! cette synthèse peut sortir un signal de 3 watts directement sur un haut-parleur et utilise une carte micro SD pour stocker les messages au format MP3, qui reste insérée sur le module. Une lecture de la datasheet de ce module vous laissera stupéfait à la vue des possibilités et utilisations envisageables.

L'émetteur / récepteur :

L'émetteur et le récepteur HF 315 Mhz,  4 canaux,  sont un ensemble commercialisé sous la référence  YK04 pour $3,50 et qui offre également d'étonnantes possibilités pour le prix !

Deux opérations chirurgicales sont nécessaire pour asservir l'émetteur à nos désirs:

• Ouvrir l'émetteur en retirant la vis qui retient les deux demi-coquilles

• Effectuer le codage de personnalisation de la télécommande par des ponts de soudure à '1 'ou a '0' sur les huit pads prévu à cet effet; N'oublier pas de faire le même codage sur le récepteur ainsi que sur toutes les télécommandes utilisées sur la même boîte.

?   (suivant le codage utilisé, on dépose une goutte d'étain entre les points 0 ou 1 )

• Souder sur les boutons de la télécommande des fils qui permettrons de shunter les boutons par les capteurs utilisés (ILS, Tapis contact, µcontact, thermostat, etc, etc ,) Un fil repéré sur le commun des boutons et un autre fil sur le point 'chaud' du bouton utilisé.

(j'ai mis 5 fils, mais 1 commun et 1 sur le canal utilisé  suffisent)   

• On referme l'émetteur en n'oubliant pas la pile 12 volts dedans ! attention à la nature des capteurs qui doivent être impulsionnels afin de ne pas décharger exagérément la pile lorsqu'ils sont actionnés ....

Le schéma:

Le maître de cérémonie reste un PIC16F88 de chez Microchip et qui va assurer toutes les tâches. Il est alimenté en 5 volts par un bloc à découpage protégé par un fusible de 500 maT et tous les autres éléments sont alimentés sous la même tension. L'afficheur bleu, 2 lignes 16 caractères, va se charger de la communication visuelle et s'éteint 15 secondes après chaque utilisation grâce à une sortie du pic, amplifiée an courant par le transistor 2N2222, qui gère le rétro-éclairage.

Le pic envoie également les trame RS232 (9600 bauds, 8 bits de data) à la synthèse vocale pour la sélection du message ! Le volume du message peut être ajusté par le soft, mais j'ai choisi de câbler deux boutons poussoirs pour cette fonction et permettre également de naviguer dans les messages à diffuser ! L'alimentation de la synthèse est indépendante; une diode 1N4004 assure une baisse de tension à 4,2 volts (c'est beaucoup plus dans la plage de fonctionnement de la synthèse) pour éviter le "motor boating" , le tout retappé par un 220µF/16v et deux résistances (R1-R6) sont rajoutées sur les lignes RX/TX afin de garantir des signaux de valeurs inférieurs à VCC...

Le récepteur  HF va choisir quelle sortie activer suivant le codage du signal reçu, les présenter sur les entrées du PIC et il envoie une impulsion de 'strobe' sur l'entrée RB0 qui est traitée par interruption et réveille la machine qui somnolait ...

Les 5 broches PK1 à PK5 permettent de connecter le programmateur PicKit3 "in situe" lors du chargement du programme dans le pic, mais n'ont pas d'autres fonctions en utilisation.

Le circuit imprimé :

(Attention: les sraps ne sont pas coté soudure )

Afin de rester en circuit simple face, j'ai dû disposer les entrées/sorties du Pic de manière peu conventionnelle, toute en respectant les pins dédiées et j'ai ajouté 6 straps pour la continuité des pistes (à câbler de l'autre coté de la sérigraphie ) ...

(Les compsants CMS sont montés côté cuivre )

On commencera à souder les résistances SMD, puis les condensateurs , le quartz et le Pic; La soudure du pic impose quelques précautions: utiliser un fer à souder très fin, avec une température assez élevée (ce qui évite de rester trop longtemps sur chaque patte du composant) et un fil d'étain de diamètre 0,5 mm. Sont à proscrire les fils de soudure des magasins "grande surface" ou bricolage... Séléctronic propose tout une gamme de produits professionnels qui ne sont pas beaucoup plus chers et qui vont vous éviter des crises de nerfs et des rebuts . Ma technique: Lampe d'atelier allumée et lunettes loupe sur le nez,  je dépose une toute petite goutte d'étain sur la pad en haut à gauche de la sérigraphie du pic; puis je présente le pic dessus et m'assure de la coïncidence pads/pattes (retoucher l'écartement 'dual in line' par rangée ensemble si nécessaire). Quand toutes les pattes semblent correspondre, maintien de la main gauche, ou avec une brucelles le composant et de l'autre main munie du fer à souder, je refonds la goutte d'étain de la pad en haut à gauche; on laisse refroidir et ré-ajuste parfaitement le circuit; Un demi-tour de 180° à l'horizontal et l'on soude la patte diagonalement opposée à la première, en déposant un minimum d'étain.... Et ainsi de suite, sans surchauffer le composant, jusqu'à ce que tout soit soudé . Un contrôle de chaque patte et piste au testeur de continuité est impératif et vous évitera bien des surprises lors des essais ....

Après le soudage des CMS, on pourra souder les staps, les autres composants, les barrettes sécables et autres pin-tests.

Les fichiers de réalisations:

Dans le ZIP ci-joint, vous trouverez les fichiers pour la réalisation ==> Memo synth real (721.79 Ko)

• Le schéma sous Eagle Cadsoft Pour reprise et modification si nécessaire
• Le tracé du circuit sous Eagle Cadsoft pour la reproduction
• Les messages MP3 qui ont servis à mon exemple; si vous choisissez de créer vos propres applications, ce qui est le but, vous pouvez utiliser le très puissant et gratuit logiciel Audacity ...
• Le programme compilé .hex à charger dans le PIC! J'utilise PicKit3 et MPLAB comme outil de programmation, pour sa facilité et sa souplesse d'utilisation, car le soft est gratuit et le matériel ne coûte qu'une trentaine d'euros en cherchant un peu sur le net .
• Le développement sous FlowCode vous permettra de modifier et d'adapter les messages à vos besoins. Une version gratuite, mais limitée (suffisante pour les I/Os utilisées et le pic 16F88) se trouve également sur le net . Vous trouverez les messages affichés dans les organigrammes sous les modules de " manipulation de chaîne de caractère " sous les variables TxH ( ligne du haut) et TxL (ligne du bas )...

Et dans le zip ici: ==> Memo synth1 (81.39 Ko)

• un autre programme, avec ajustement du volume par soft lors de la mise sous tension...
• une lègère temporisation à été ajoutée pour permettre aux réglages de passer avant la demande d'envoie du message d'accueil ...
• le programme est plus élégant, en faisant appel à des variables et retours plus fréquents aux sous-programmes afin de limiter les répétitions ...

  La mise en boîte:

La mise sous tension:

   (Affichage de mise sous tension de 15" avec message vocale qui permet de régler le volume et atteste du bon fonctionnement de l'ensemble )