FR2618233A1 - Programmable switching apparatus, especially for presence simulation - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un appareil programmable de commutation, destiné à permettre la commande directe ou programmée d'appareils ou d'installations consommant un courant électrique. The invention relates to a programmable switching device, intended to allow the direct or programmed control of devices or installations consuming an electric current.
Un exemple d'application de l'invention est la simulation, pour des observateurs humains, d'une présence dans un local par commande programmée de lampes ou d'appareils, à des moments plus ou moins déterminés au cours de la journée par exemple. On décrit l'invention dans la suite du présent mémoire essentiellement en référence à cette application, mais il faut noter que l'invention s'applique aussi à d'autres domaines dans lesquels une commande programmée est nécessaire. An example of application of the invention is the simulation, for human observers, of a presence in a room by programmed control of lamps or devices, at more or less determined times during the day for example. The invention is described hereinafter essentially with reference to this application, but it should be noted that the invention also applies to other fields in which a programmed command is necessary.
On connaît déjà des appareils de commutation commandés par programme. Ces appareils ouvrent ou ferment un circuit électrique en fonction de signaux de commande transmis par un microprocesseur (automate programmable) ou par un ordinateur qui est relié par une ligne de commande. Switching devices controlled by program are already known. These devices open or close an electrical circuit based on control signals transmitted by a microprocessor (programmable controller) or by a computer which is connected by a control line.
Le dispositif de commande (microprocesseur ou ordinateur) est une entité séparée du dispositif de commutation. Les inconvénients de ces installations sont une grande complexité (pose des lignes de commande) et la nécessité d'une programmation manuelle complexe à l'aide du clavier- de l'ordinateur ou du dispositif de -programmation de l'automate.The control device (microprocessor or computer) is an entity separate from the switching device. The drawbacks of these installations are a great complexity (installation of command lines) and the need for complex manual programming using the keyboard - of the computer or of the programming device of the automaton.
On connaît aussi des appareils de minutage comprenant une horloge et destinés à commander un dispositif de commutation à des moments prédéterminés. Ces appareils ont en général une entrée de courant comportant au moins deux broches ou bornes et destinée à être enfichée dans une prise de courant, un moteur mécanique ou électrique destiné à décompter un temps, et une sortie de courant comprenant aussi au moins deux bornes ou broches. Ces appareils non seulement sont limités aux cas ou la source de tension est accessible, mais encore ne permettent qu'une programmation très réduite et rendent inaccessible l'appareillage concerné pendant toute la durée de fonctionnement programmé. En outre, lorsque le moteur est de type électrique et en cas de panne de secteur, la programmation est décalée. There are also known timing devices comprising a clock and intended to control a switching device at predetermined times. These devices generally have a current input comprising at least two pins or terminals and intended to be plugged into an electrical outlet, a mechanical or electric motor intended to count down a time, and a current output also comprising at least two terminals or pins. These devices are not only limited to cases where the voltage source is accessible, but also only allow very limited programming and make the equipment concerned inaccessible throughout the programmed operating time. In addition, when the motor is electric and in the event of a power failure, the programming is delayed.
On connaît aussi des variateurs de lumière en un seul bloc, qui comportent un dispositif de commutation commandé par un microprocesseur associé à un dispositif de saisie (niveau d'éclairement), mais dénués de dispositif d'affichage et de source d'énergie propre-, puisque ces appareils ne peuvent évidemment fonctionner qu'en présence d'un courant d'alimentation. Light dimmers in a single block are also known, which include a switching device controlled by a microprocessor associated with a capture device (level of illumination), but devoid of display device and clean energy source. , since these devices can obviously only operate in the presence of a supply current.
Avant la description de l'invention, il convient de définir certains termes utilisés dans le présent mémoire. Before describing the invention, certain terms used in this specification should be defined.
Le terme "microordinateur" désigne un appareil comprenant une unité centrale de traitement (microprocesseur), des mémoires < à accès direct et morte), un dispositif d'affichage, même sommaire, et un dispositif de saisie. Dans ce contexte, un "dispositif de saisie" est un dispositif permettant à un opérateur de transmettre des données ou des commandes à une unité centrale. Il peut être aussi simple qu'un bouton-poussoir. Un "microcontroleur" est un-ensemble comportant une unité centrale de traitement (microprocesseur) associée à des mémoires (à accès direct et morte). Un microordinateur et un microcontroleur constituent chacun un dispositif de commande à microprocesseur.The term "microcomputer" denotes an apparatus comprising a central processing unit (microprocessor), memories (direct and dead access), a display device, even a summary, and an input device. In this context, an "input device" is a device allowing an operator to transmit data or commands to a central processing unit. It can be as simple as a push button. A "microcontroller" is a set comprising a central processing unit (microprocessor) associated with memories (direct and dead access). A microcomputer and a microcontroller each constitute a microprocessor control device.
Une "source électrique" est un dispositif capable de fournir de l'énergie électrique à partir de ses propres réserves, et comporte donc obligatoirement un dispositif de stockage d'énergie. Elle se distingue d'une "alimentation" qui est destinée à fournir de l'énergie obtenue par transformation d'énergie provenant d'une source extérieure à l'alimentation. An "electrical source" is a device capable of supplying electrical energy from its own reserves, and therefore necessarily includes an energy storage device. It is distinguished from a "power supply" which is intended to supply energy obtained by transformation of energy coming from a source external to the power supply.
Une "base de temps" est une source de signaux de temps revenant de façon récurrente avec une période déterminée. Une "horloge pilote" est un dispositif matériel qui peut constituer une telle base de temps. Une "horloge de minutage" est un dispositif capable de donner des signaux de temps à partir des signaux d'une base de temps, ces signaux de temps étant synchronisés ou non sur le temps réel. Cet horloge de minutage peut être un dispositif matériel séparé ou au contraire sa fonction peut être remplie par un microprocesseur en coopération avec une base de temps. A "time base" is a source of time signals recurring with a specified period. A "pilot clock" is a hardware device which can constitute such a time base. A "timing clock" is a device capable of giving time signals from the signals of a time base, these time signals being synchronized or not with real time. This timing clock can be a separate hardware device or, on the contrary, its function can be fulfilled by a microprocessor in cooperation with a time base.
L'invention concerne un appareil programmable de commutation en un seul bloc, capable de remplir le cas échéant les fonctions des appareils connus précités, ou certaines d'entre elles seulement, et destiné à conserver leurs avantages mais sans en garder les inconvénients, et à ajouter des avantages que ne possèdent pas les dispositifs connus. Cet appareil est avantageusement destiné à assurer une simulation de présence, avec de préférence limitation dans le temps de la fermeture du circuit commandé. The invention relates to a programmable switching device in a single block, capable of fulfilling, where appropriate, the functions of the aforementioned known devices, or some of them only, and intended to maintain their advantages but without keeping their disadvantages, and to add advantages which the known devices do not have. This device is advantageously intended to provide a simulation of presence, preferably with time limitation of the closure of the controlled circuit.
L'appareil selon l'invention a un encombrement et un aspect extérieur analogues à ceux des dispositifs classiques des installations électriques tels que les interrupteurs et les commutateurs, et il comporte cependant un véritable microordinateur muni d'une source électrique et d'une horloge de minutage. Il permet une simulation efficace de présence, et est cependant d'un maniement très simple. Enfin, il est relié au circuit commandé par un nombre réduit de bornes, égal au nombre de bornes d'un simple interrupteur ou commutateur. The device according to the invention has a bulk and an external appearance similar to those of conventional devices of electrical installations such as switches and switches, and it however includes a real microcomputer provided with an electrical source and a clock. timing. It allows an effective simulation of presence, and is however very easy to use. Finally, it is connected to the circuit controlled by a reduced number of terminals, equal to the number of terminals of a simple switch or switch.
Plus précisément, l'invention concerne un appareil programmable de commutation, du type qui comprend un dispositif commandé de commutation destiné à fermer ou ouvrir un circuit formé entre au moins une première et une seconde borne, ces bornes étant destinées à être connectées à au moins deux fils d'un circuit externe qui sont normalement à des potentiels différents lorsque ledit circuit est ouvert, un dispositif de commande à microprocesseur destiné à commander le dispositif de commutation et comportant un dispositif de saisie et un dispositif d'affichage, et une alimentation électrique destinée à alimenter.le dispositif de commande.Selon l'invention, cet appareil a les caractéristiques suivantes
- il comporte un corps destiné à être fixé sur un support quelconque,
- l'alimentation électrique est une source électrique d'un type rechargeable comportant un dispositif de charge,
- le dispositif de charge dé la source électrique est relié à la première et la seconde borne afin que, lorsque le circuit formé par le dispositif de commutation entre ces deux bornes est ouvert, il soit soumis à une différence de potentiels existant éventuellement entre ces deux bornes, et
- le dispositif de commutation, le dispositif de commande et la source électrique sont tous fixés au corps, directement ou indirectement, afin que l'appareil constitue un ensemble solidaire.More specifically, the invention relates to a programmable switching device, of the type which comprises a controlled switching device intended to close or open a circuit formed between at least a first and a second terminal, these terminals being intended to be connected to at least two wires of an external circuit which are normally at different potentials when said circuit is open, a microprocessor control device intended to control the switching device and comprising an input device and a display device, and a power supply intended to supply the control device. According to the invention, this device has the following characteristics
- it comprises a body intended to be fixed on any support,
the electrical supply is a rechargeable type electrical source comprising a charging device,
the device for charging the electrical source is connected to the first and the second terminal so that, when the circuit formed by the switching device between these two terminals is open, it is subjected to a potential difference which may exist between these two terminals, and
- The switching device, the control device and the electrical source are all fixed to the body, directly or indirectly, so that the device constitutes an integral assembly.
Dans un mode de réalisation, le dispositif commandé de commutation constitue un interrupteur et comporte deux bornes seulement ; ces bornes sont destinées à être reliées à des fils d'un circuit externe dont les potentiels différents sont alternatifs, et le dispositif de commutation est commandé à chaque cycle à un moment un peu postérieur au début du cycle afin que le dispositif de charge soit soumis à une différence de potentiels pendant une petite partie au moins de chaque cycle. In one embodiment, the controlled switching device constitutes a switch and has only two terminals; these terminals are intended to be connected to wires of an external circuit whose different potentials are alternating, and the switching device is controlled at each cycle at a time a little after the start of the cycle so that the charging device is subjected at a potential difference for at least a small part of each cycle.
Dans une variante, l'appareil comporte au moins deux dispositifs de commutation qui sont commandés simultanément par le dispositif de commande, les dispositifs de commutation constituant par exemple un interrupteur ou un inverseur multipolaire. In a variant, the apparatus comprises at least two switching devices which are controlled simultaneously by the control device, the switching devices constituting for example a switch or a multipole reverser.
Bien que le dispositif de saisie puisse comporter plusieurs éléments de manoeuvre, il est avantageux qu'il ne comporte qu'une seule touche, et que le dispositif de commande interprète des durées différentes d'actionnement de la touche comme étant représentatives de données ou d'ordres différents. Although the input device can comprise several operating elements, it is advantageous that it only comprises a single key, and that the control device interprets different durations of actuation of the key as being representative of data or of 'different orders.
Il est avantageux que le dispositif de commande comporte une horloge de minutage, destinée à fixer une échelle de temps. Dans ce cas, de préférence, le dispositif de commande est destiné à former, en fonction des signaux de son horloge de minutage, des données de temps réel et des données de temps accéléré. Ces données de temps accéléré permettent un raccourcissement du temps nécessaire à la programmation ou à la vérification. It is advantageous for the control device to include a timing clock, intended to fix a time scale. In this case, preferably, the control device is intended to form, as a function of the signals of its timing clock, real time data and accelerated time data. These accelerated time data allow a shortening of the time required for programming or verification.
Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, le dispositif de commande a au moins trois modes de fonctionnement, l'un dans lequel il exécute immédiatement les ordres qui lui sont transmis (commande directe), un autre dans lequel il mémorise, et éventuellement exécute immédiatement, des ordres qui lui sont transmis en association avec des données de temps dont certaines au moins sont liées à une échelle de temps (apprentissage), et un autre dans lequel il exécute des ordres mémorisés (simulation). In a particularly advantageous embodiment, the control device has at least three operating modes, one in which it immediately executes the orders which are transmitted to it (direct command), another in which it stores, and possibly immediately executes , orders which are transmitted to it in association with time data, at least some of which are linked to a time scale (learning), and another in which it executes stored orders (simulation).
Dans certaines applications telles que la simulation de présence, il est avantageux que le dispositif de commande modifie les données de temps associées à certains ordres au moins avant l'exécution de ces ordres. De cette manière, les temps de commande du dispositif de commutation peuvent être modifiés d'un jour au suivant, d'une manière partiel lement -aléatoire. In certain applications such as presence simulation, it is advantageous for the control device to modify the time data associated with certain orders at least before the execution of these orders. In this way, the switching times of the switching device can be changed from one day to the next, in a slightly random manner.
Il est avantageux que le dispositif de commande, lorsqu'il est en mode de mémorisation, assure aussi l'exécution immédiate des ordres reçus, et que, lorsqu'il est en mode d'exécution des ordres mémorisées, assure aussi. l'exécution immédiate des ordres reçus directement ou de certains d'entre eux au moins. It is advantageous that the control device, when it is in storage mode, also ensures immediate execution of the orders received, and that, when it is in execution mode of the stored orders, also ensures. immediate execution of orders received directly or from at least some of them.
Dans un mode de réalisation avantageux, le dispositif d'affichage comporte au moins un dispositif visible destiné à indiquer le mode de fonctionnement de l'appareil. In an advantageous embodiment, the display device comprises at least one visible device intended to indicate the operating mode of the device.
Par exemple, les différents modes de fonctionnement de l'appareil sont indiqués par extinction, éclairement continu et éclairement discontinu du dispositif visible dans fichage.For example, the different operating modes of the device are indicated by switching off, continuous lighting and discontinuous lighting of the device visible in the file.
Dans certains modes de réalisation, le dispositif de saisie comporte au moins deux organes de saisie ; l'un d'eux est de préférence destiné à la saisie de données de temps, avantageusement relatives à l'échelle de temps de l'horloge de minutage qui est alors synchronisée de préférence sur le temps réel. Le dispositif d'affichage est alors destiné à afficher ces données de temps. In certain embodiments, the gripping device comprises at least two gripping members; one of them is preferably intended for entering time data, advantageously relating to the time scale of the timing clock which is then preferably synchronized with real time. The display device is then intended to display this time data.
Dans le cas où l'appareil est destiné à être relié à des fils d' un circuit externe dont les potentiels différents sont des potentiels alternatifs, il est avantageux que le dispositif commandé de commutation comporte au moins un commutateur bidirectionnel commandé. Dans ce cas, l'appareil peut comporter en outre un circuit de détection du passage à zéro d'un courant alternatif. In the case where the apparatus is intended to be connected to wires of an external circuit whose different potentials are alternating potentials, it is advantageous for the controlled switching device to comprise at least one bidirectional controlled switch. In this case, the apparatus may further include a circuit for detecting the zero crossing of an alternating current.
Dans ce même cas où l'appareil est destiné à être relié à des fils d'un circuit externe dont les potentiels différents sont des potentiels alternatifs, il est souhaitable que la source électrique comporte une batterie d'accumulateurs et que le dispositif de charge comporte un circuit redresseur. In the same case where the apparatus is intended to be connected to wires of an external circuit, the different potentials of which are alternating potentials, it is desirable that the electrical source comprises a storage battery and that the charging device comprises a rectifier circuit.
Dans un mode de réalisation avantageux, le corps de l'appareil comporte des ouvertures permettant la circulation de l'air à proximité du dispositif commandé de commutation afin que celui-ci puisse se refroidir. In an advantageous embodiment, the body of the device has openings allowing the circulation of air near the controlled switching device so that it can cool.
Dans un exemple d'application, le dispositif de commande limite la durée de fermeture continue du circuit commandé à une durée maximale, par exemple douze heures. In an example of application, the control device limits the duration of continuous closure of the controlled circuit to a maximum duration, for example twelve hours.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence au dessin annexé sur lequel
- la figure l est un schéma électrique d'un circuit d'alimentation d'un appareil électrique qui peut être commandé par un appareil selon l'invention
- la figure 2 est un diagramme synoptique général d'un appareil selon l'invention
- la figure 3 est un diagramme synoptique plus détaillé de l'appareil de la figure 2
- la figure 4 est un schéma électrique détaillé d'une partie de l'appareil de la figure 3 ; et
- la figure 5 est une perspective d'un appareil selon l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description which follows of exemplary embodiments, made with reference to the appended drawing in which
- Figure l is an electrical diagram of a supply circuit of an electrical appliance which can be controlled by an appliance according to the invention
- Figure 2 is a general block diagram of an apparatus according to the invention
- Figure 3 is a more detailed block diagram of the apparatus of Figure 2
- Figure 4 is a detailed electrical diagram of part of the apparatus of Figure 3; and
- Figure 5 is a perspective of an apparatus according to the invention.
La figure 1 indique sommairement comment une charge 10, par exemple un appareil électrique d'éclairage, peut être reliée à un réseau d'alimentation électrique qui est en général le réseau alternatif. t'appareil est directement relié au fil 12 et il est aussi relié à une borne 14, appartenant habituellement à un interrupteur (non représenté) ou de préférence & un appareil selon l'invention. Le second fil du réseau a sa borne 16 reliée à l'autre borne 18 du même interrupteur ou, avantageusement, de l'appareil selon l'invention. Sur la figure 1, le fil 20 correspond à certaines installations et facilite le fonctionnement, comme décrit dans la suite en référence à la figure 3. FIG. 1 briefly indicates how a load 10, for example an electrical lighting appliance, can be connected to an electrical supply network which is generally the alternating network. the device is directly connected to the wire 12 and it is also connected to a terminal 14, usually belonging to a switch (not shown) or preferably to a device according to the invention. The second wire of the network has its terminal 16 connected to the other terminal 18 of the same switch or, advantageously, of the device according to the invention. In FIG. 1, the wire 20 corresponds to certain installations and facilitates operation, as described below with reference to FIG. 3.
La figure 2 représente les principaux éléments de l'appareil. Les bornes 14 et 18 sont reliées à un dispositif de commutation 22 destiné à ouvrir ou fermer un circuit interne formé entre les deux bornes. Le dispositif 22 est commandé par un microordinateur comprenant un microcontroleur 24, un dispositif 26 de saisie et un dispositif 28 d'affichage. Le microordinateur est relié à une source d'énergie électrique 30 et à un circuit 32 de détection du passage à zéro du courant alternatif du réseau. Figure 2 shows the main components of the device. The terminals 14 and 18 are connected to a switching device 22 intended to open or close an internal circuit formed between the two terminals. The device 22 is controlled by a microcomputer comprising a microcontroller 24, an input device 26 and a display device 28. The microcomputer is connected to a source of electrical energy 30 and to a circuit 32 for detecting the zero crossing of the alternating current of the network.
Selon une caractéristique de l'invention, les seules connexions électriques externes qui sont nécessaires au fonctionnement de l'appareil sont celles des deux bornes du dispositif commandé de commutation 22. Bien entendu, ceci n'est valable que dans le cas d'un interrupteur. Lorsque l'appareil est utilisé en inverseur, il comporte trois bornes dont deux sont connectées et dont la troisième n'est pas connectée. I1 existe toujours une différence de potentiels entre les deux bornes qui ne sont connectées qu'en alternance. La source électrique 30 peut alors n'être qu'une alimentation de secours. According to a characteristic of the invention, the only external electrical connections which are necessary for the operation of the device are those of the two terminals of the controlled switching device 22. Of course, this is only valid in the case of a switch . When the device is used as an inverter, it has three terminals, two of which are connected and the third of which is not connected. There is always a potential difference between the two terminals which are only connected alternately. The electric source 30 can then be only an emergency power supply.
La figure 3 représente plus en détail les principaux éléments d'un appareil selon l'invention. Ainsi, on note que le microcontroleur 24 comporte en fait un microprocesseur 34, une mémoire à accés direct 36 et une mémoire morte 38. Cette mémoire morte conserve le programme à mettre en oeuvre. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le programme comporte plusieurs possibilités et seules certaines sont sélectionnées soit par programmation, soit par suppression de connexions , par exemple des cavaliers ou des pistes conductrices, d'une manière déjà connue dans ce domaine technique. Par exemple, une fonction qui peut être sélectionnée est la limitation de la durée de fermeture continue du commutateur, par exemple à douze heures. Figure 3 shows in more detail the main elements of an apparatus according to the invention. Thus, it is noted that the microcontroller 24 in fact comprises a microprocessor 34, a direct access memory 36 and a read-only memory 38. This read-only memory keeps the program to be implemented. According to an advantageous characteristic of the invention, the program has several possibilities and only some are selected either by programming or by deleting connections, for example jumpers or conductive tracks, in a manner already known in this technical field. For example, a function which can be selected is the limitation of the duration of continuous closure of the switch, for example to twelve hours.
On a aussi représenté une horloge pilote 40 qui comporte par exemple un composant piézoélectrique, de manière bien connue des hommes du métier. Cette horloge constitue une base de temps pour le microprocesseur qui l'utilise pour former l'horloge de minutage. Il est avantageux que cette base de temps ne soit utilisée que lors d'une panne de courant du secteur, et que la base de temps normalement utilisée soit la fréquence du courant du secteur. Le microprocesseur forme donc une horloge de minutage qui définit une échelle des temps. Celle-ci peut être découplée du temps réel et a alors simplement un cycle de 24 h ou 48 h qui recommence dès qu'il est terminé. Dans un cas particulier permettant une programmation rapide, il est souhaitable que le microprocesseur forme une échelle des temps raccourcie ou comprimée, c'est-à-dire qu'il exécute le cycle de 24 h ou de 48 h en queques minutes ou dizaines de minutes. Cependant, dans certains modes de réalisation perfectionnés il est souhaitable que cette base de temps soit synchronisée sur le temps réel, afin qu'un utilisateur puisse programmer une simulation de présence par indication des moments voulus d'actionnement, qui recouvrent une longue période, telle que 24 h ou 48 h, en un temps beaucoup plus court, par exemple de quelques minutes ou dizaines de minutes. Ce fonctionnement est décrit plus en détail dans la suite du présent mémoire. There is also shown a pilot clock 40 which comprises for example a piezoelectric component, in a manner well known to those skilled in the art. This clock constitutes a time base for the microprocessor which uses it to form the timing clock. It is advantageous that this time base is used only during a mains power failure, and that the time base normally used is the frequency of the mains current. The microprocessor therefore forms a timing clock which defines a time scale. This can be decoupled from real time and then simply has a 24 h or 48 h cycle which starts again as soon as it is finished. In a particular case allowing rapid programming, it is desirable that the microprocessor form a shortened or compressed time scale, that is to say that it executes the 24 h or 48 h cycle in a few minutes or tens of minutes. However, in certain improved embodiments it is desirable for this time base to be synchronized with real time, so that a user can program a presence simulation by indicating the desired actuation times, which cover a long period, such as than 24 h or 48 h, in a much shorter time, for example a few minutes or tens of minutes. This operation is described in more detail later in this memo.
L'alimentation 30 de l'appareil comporte un circuit redresseur 44 et une batterie d'accumulateurs 42 associée à un dispositif d'insertion (provoquant l'alimentation du microcontroleur par l'accumulateur dès que le circuit redresseur 44 n'assure plus cette alimentation, du fait d'une panne du secteur ou de la fermeture du circuit du commutateur). Lorsque l'installation possède un fil supplémentaire permettant un branchement de l'appareil en parallèle avec la charge 10 (fil 20 de la figure 1), ce fil 20 est directement connecté au redresseur 44 afin que celui-ci soit toujours sous tension, sauf en cas de panne du réseau. The power supply 30 of the device comprises a rectifier circuit 44 and a storage battery 42 associated with an insertion device (causing the microcontroller to be supplied by the accumulator as soon as the rectifier circuit 44 no longer provides this supply , due to a power failure or the closing of the switch circuit). When the installation has an additional wire allowing a connection of the device in parallel with the load 10 (wire 20 of FIG. 1), this wire 20 is directly connected to the rectifier 44 so that the latter is always energized, except in the event of a network failure.
Lorsque le dispositif de commutation est un interrupteur, la tension appliquée au redresseur devient trés faible lorsque le circuit est fermé entre les bornes 14 et 18 ; parfois, elle peut être suffisante pour le maintien de la charge de la source électrique 30. Lorsqu'elle est insuffisante, le microprocesseur peut commander le déclenchement de la conduction du commutateur un peu après le passage à zéro afin que l'énergie nécessaire au fonctionnement de l'appareil soit disponible, l'accumulateur n'étant utilisé que comme alimentation de secours en cas de panne du secteur. When the switching device is a switch, the voltage applied to the rectifier becomes very low when the circuit is closed between terminals 14 and 18; sometimes, it can be sufficient to maintain the charge of the electrical source 30. When it is insufficient, the microprocessor can order the triggering of the conduction of the switch a little after the zero crossing so that the energy necessary for the operation of the device is available, the accumulator being used only as backup power in the event of a mains failure.
On note sur la figure 3 la présence d'une diode 47 montée entre la borne 12 et une borne d'entrée du redresseur 44. Elle est destinée à permettre à un circuit 45 de détecter l'absence d'alimentation de l'appareil, par exemple lors d'une panne de secteur. Le signal de détection est transmis au microprocesseur 34 qui peut alors interrompre toute commande du commutateur et éviter la consommation du courant correspondant. Note on FIG. 3 the presence of a diode 47 mounted between terminal 12 and an input terminal of rectifier 44. It is intended to allow a circuit 45 to detect the absence of supply of the device, for example during a power failure. The detection signal is transmitted to the microprocessor 34 which can then interrupt any command of the switch and avoid consumption of the corresponding current.
Le dispositif de saisie 26 est par exemple un simple bouton-poussoir. Lorsqu'il est enfoncé pendant moins de quatre secondes par exemple, la manoeuvre est interprétée par le microprocesseur comme étant un simple actionnement du commutateur (changement immédiat d'état de celui-ci). The input device 26 is for example a simple push button. When it is pressed for less than four seconds for example, the operation is interpreted by the microprocessor as being a simple actuation of the switch (immediate change of state thereof).
Lorsque la durée de manoeuvre est comprise entre quatre et huit secondes par exemple, la manoeuvre est interprétée comme une commande de simulation, c'est-à-dire que le commutateur est commandé en fonction d'un programme mémorisé. When the maneuvering time is between four and eight seconds for example, the maneuver is interpreted as a simulation command, that is to say that the switch is controlled as a function of a stored program.
Enfin, un enfoncement de plus de huit secondes par exemple est interprété comme une mise à l'état d'apprentissage, c'est-à-dire que, à partir de ce moment, toutes les manoeuvres du bouton-poussoir sont mémorisées sous forme d'un ordre d'allumage ou d'extinction associé au moment auquel cet ordre doit être exécuté. Ce moment est repéré sur l'échelle des temps de l'horloge de minutage du microprocesseur.Finally, a depression of more than eight seconds for example is interpreted as a setting to the learning state, that is to say that, from this moment, all the operations of the push button are memorized in the form an on or off order associated with the time at which this order must be executed. This moment is marked on the time scale of the microprocessor timing clock.
Le dispositif 28 d'affichage est par exemple constitué de deux diodes électroluminescentes qui sont allumées ou éteintes en fonction de l'état de fonctionnement de l'appareil. Par exemple, une diode peut être éclairée en mode de simulation et l'autre en mode d'apprentissage. En cas de programmation ou de simulation accélérée,la diode respective peut clignoter. The display device 28 is for example made up of two light-emitting diodes which are switched on or off depending on the operating state of the device. For example, one diode can be lit in simulation mode and the other in learning mode. In case of programming or accelerated simulation, the respective LED may flash.
Bien que le dispositif de commutation puisse être un relais électromécanique ou un dispositif analogue, il comporte avantageusement un commutateur bidirectionnel commandé ou "triac" 46 dont la gâchette est commandée par un circuit 48, par exemple comportant un transistor dont la base est commandée par un signal d'un comparateur, décrit maintenant en référence à la figure 4. Although the switching device can be an electromechanical relay or a similar device, it advantageously comprises a bidirectional controlled switch or "triac" 46 whose trigger is controlled by a circuit 48, for example comprising a transistor whose base is controlled by a signal from a comparator, now described with reference to Figure 4.
La figure 4 représente à titre d'exemple une partie de l'appareil de la figure 3. Cette partie comporte essentiellement un circuit intégré 50 sous forme d'un comparateur quadruple 52, 54, 56 et 58. FIG. 4 shows by way of example a part of the apparatus of FIG. 3. This part essentially comprises an integrated circuit 50 in the form of a quadruple comparator 52, 54, 56 and 58.
Les deux premiers comparateurs 52 et 54 sont utilisés comme amplificateurs et reçoivent chacun un signal du microcontroleur 34 et commandent chacun une diode électroluminescente 60 reliée par une résistance 62 à une ligne commune 64 indiquée sur la figure 3. The first two comparators 52 and 54 are used as amplifiers and each receive a signal from the microcontroller 34 and each control a light-emitting diode 60 connected by a resistor 62 to a common line 64 indicated in FIG. 3.
Le comparateur 56 qui a une résistance 66 de retroaction entre sa sortie et une entrée, est aussi commandé par le microcontroleur et transmet le courant de commande au circuit 48 qui forme le courant de gâchette. Les trois comparateurs 52, 54 et 56 reçoivent une tension d'un circuit diviseur de tension comportant des résistances 68. The comparator 56 which has a feedback resistor 66 between its output and an input, is also controlled by the microcontroller and transmits the control current to the circuit 48 which forms the trigger current. The three comparators 52, 54 and 56 receive a voltage from a voltage divider circuit comprising resistors 68.
Enfin, le comparateur 58 reçoit un signal du réseau alternatif et une tension de référence provenant d'un circuit diviseur de tension formé par des résistances 70 et forme un signal de détection de passage à zéro qui est alors transmis au microcontroleur 34. Finally, the comparator 58 receives a signal from the AC network and a reference voltage from a voltage divider circuit formed by resistors 70 and forms a zero-crossing detection signal which is then transmitted to the microcontroller 34.
La figure 5 est une perspective schématique d'un appareil selon un mode de réalisation de l'invention. Il comporte un corps formant une plaque avant 72 tout à fait semblable à celle des commutateurs habituels. Un capuchon protecteur 74 est disposé autour des composants monté sur la face arrière de la plaque 72. Deux trous 76 et 78 d'espacement normalisé permettent la fixation de l'appareil sur le support normalisé habituel. Un bouton-poussoir 80 est semblable à celui des commutateurs classiques. Deux diodes 82 et 84, de même couleur ou de couleurs différentes, affleurent à la face avant de la plaque 72. Figure 5 is a schematic perspective view of an apparatus according to an embodiment of the invention. It comprises a body forming a front plate 72 quite similar to that of the usual switches. A protective cap 74 is arranged around the components mounted on the rear face of the plate 72. Two holes 76 and 78 of standardized spacing allow the device to be fixed on the usual standardized support. A push button 80 is similar to that of conventional switches. Two diodes 82 and 84, of the same color or of different colors, are flush with the front face of the plate 72.
Lorsque le commutateur est un commutateur bidirectionnel commandé ou un autre dispositif qui dissipe un peu de chaleur, il peut être souhaitable que l'appareil comporte un dispositif d'aération. Celui-ci peut comporter une ou plusieurs petites grilles 86 comme représenté sur la figure 5. Il peut aussi comporter un évidement de la face arrière de la plaque 72, mettant en communication l'intérieur de l'appareil avec l'atmosphère au niveau du bord de la plaque 72 lorsque l'appareil est appliqué contre un mur. When the switch is a bi-directional controlled switch or other device that dissipates some heat, it may be desirable for the apparatus to include an air vent. This may include one or more small grids 86 as shown in FIG. 5. It may also include a recess on the rear face of the plate 72, placing the interior of the device in communication with the atmosphere at the level of the edge of plate 72 when the appliance is applied against a wall.
Dans- un exemple de réalisation, le microcontroleur est du type COP424C de National Semiconductors, le commutateur 46 est du type BTA 06400 de Thomson, le circuit intégré 50 est du type LM 339 et l'accumulateur 42 a une capacité de 40 mA/h et une tension de 3,6 V. In an exemplary embodiment, the microcontroller is of the COP424C type from National Semiconductors, the switch 46 is of the BTA 06400 type from Thomson, the integrated circuit 50 is of the LM 339 type and the accumulator 42 has a capacity of 40 mA / h and a voltage of 3.6 V.
On considère maintenant la mise en oeuvre de l'appareil selon l'invention. Avant l'installation, l'accumulateur, qui est normalement séparé de l'appareil pendant le stockage, est d'abord mis en circuit. L'appareil est alors monté exactement de la même manière qu'un interrupteur, par connexion des deux fils d'arrivée aux deux bornes de l'appareil. Ensuite, celui-ci est fixé à l'aide de deux vis placées dans les trous 76 et 78 ou par tout autre moyen convenable. We now consider the implementation of the apparatus according to the invention. Before installation, the accumulator, which is normally separated from the device during storage, is first switched on. The device is then mounted in exactly the same way as a switch, by connecting the two incoming wires to the two terminals of the device. Then, it is fixed using two screws placed in the holes 76 and 78 or by any other suitable means.
Lorsque l'appareil d'éclairage commandé doit être allumé, le bouton 80 est simplement enfoncé de manière habituelle, et l'appareil d'éclairage change d'état. When the controlled lighting fixture is to be turned on, the button 80 is simply pressed in the usual manner, and the lighting fixture changes state.
Lorsque l'appareil doit être utilisé en simulation, il est d'abord programmé. A cet effet, une pression sur le bouton 80 pendant plus de huit secondes par exemple provoque l'éclairement de la diode 82, puis de la diode 84, indiquant ainsi la mise en mode d'apprentissage : pendant une période déterminée (24 h ou 48 h), tous les changements d'état seront mémorisés, avec le moment de chaque changement. Au bout de cette période, l'appareil passe automatiquement en mode de simulation dans lequel il commande les actions mémorisées, aux moments correspondants. Selon un perfectionnement avantageux, ce moment peut être modifié d'une période à la suivante, par exemple de façon aléatoire, afin que le retour des manoeuvres ne soit pas excessivement rigoureux. Cette modification est avantageusement assurée par le microprocesseur. When the device is to be used in simulation, it is first programmed. For this purpose, pressing the button 80 for more than eight seconds for example causes the diode 82, then the diode 84 to light up, thus indicating that the learning mode is being put on: for a determined period (24 h or 48 h), all changes of state will be memorized, with the moment of each change. At the end of this period, the device automatically switches to simulation mode in which it controls the stored actions, at the corresponding times. According to an advantageous improvement, this moment can be modified from one period to the next, for example randomly, so that the return of the maneuvers is not excessively rigorous. This modification is advantageously ensured by the microprocessor.
Lorsqu'un programme a déjà été mémorisé,l'opérateur peut l'appeler sans nouvel apprentissage, par manoeuvre du bouton-poussoir 80 pendant un temps de quatre à huit secondes par exemple. Bien entendu, l'appareil peut être remis en fonctionnement normal par une manoeuvre simple, par exemple un enfoncement de même durée, c'est-à-dire de quatre à huit secondes. When a program has already been stored, the operator can call it without further learning, by operating the push button 80 for a time of four to eight seconds for example. Of course, the device can be returned to normal operation by a simple operation, for example a depression of the same duration, that is to say from four to eight seconds.
Le mode de raccourcissement du temps cité précédemment peut être utilisé lorsqu'une programmation ou une vérification de la simulation doit être réalisée rapidement. Dans ce cas, il est préférable que le dispositif d'affichage soit plus explicite que deux simples diodes il comprend alors avantageusement un petit afficheur à deux ou quatre chiffres, par exemple incorporé au bouton-poussoir ou disposé à côté de celui-ci. Les actions sont mémorisées par manoeuvre du bouton lorsque le moment voulu est indiqué par l'afficheur. The aforementioned time shortening mode can be used when programming or verifying the simulation must be carried out quickly. In this case, it is preferable for the display device to be more explicit than two simple diodes; it then advantageously comprises a small display with two or four digits, for example incorporated into the push button or arranged next to it. The actions are memorized by operating the button when the desired moment is indicated by the display.
Bien qu'on ait décrit un appareil dont le dispositif de commutation est simplement un interrupteur, ce dispositif peut être un véritable commutateur. En outre, le dispositif de commutation peut comporter plusieurs interrupteurs ou commutateurs, par exemple montés en parallèle afin qu'ils commandent plusieurs pôles ou plusieurs phases. Although a device has been described whose switching device is simply a switch, this device can be a real switch. In addition, the switching device may include several switches or switches, for example mounted in parallel so that they control several poles or several phases.
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