FR: conception d'une télécommande radio pour la commande d'une voiture mobile . EN: how to build a radio remote control based on AM modulation

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Université CADDI AYYAD Département physique
Faculté des sciences et Master GE2
Technique
Marrakech
Compte rendu du projet en électronique des systèmes
La voiture radiocommandée
Réalisé par : Encadré par :
AIT AYAD IMANE Mr.Ahmed CHITNALAH
AIT BOUHOU IMAD
AMENZOU AMINA
BARRY MAMDOU
BOUISALMANE NOUREDDINE
DOUBABI HAJAR
HASSOU MOHAMED
NOUR ELHADI ANOUAR
TALEB MARYAM
2016/2017

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REMERCIEMENTS
Nous tenons tout d'abord à adresser nos plus vifs
remerciements à notre enseignant M. CHITNALAH
AHMED, qui nous a donner cette occasion pour pratiquer et
concrétiser ce que nous avons apprit et mettre en œuvre tout
le bagage théorique acquis durant ce semestre, ainsi durant
notre recherche nous avons eu la chance de travailler sous sa
direction et de profiter de ses compétences et ses conseils.
Nous le remercient d’avoir mettre la salle de TP et le
matériels a notre disposition pour réaliser ce projet.

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Sommaire
I. Introduction
II. description du mobile a commandé
III. codage et décodage des signaux
IV. L’émetteur
V. le récepteur
VI. conclusion

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INTRODUCTION
L’objectif de notre projet est de réaliser une télécommande radiofréquence pour
commander un objet mobile. Il s’agit de transmettre par voie hertzienne des signaux de
commande permettant de faire bouger l’objet dans quatre directions.
Donc nous devons envoyer quatre commandes : pour avancer, reculer, tourner à
gauche et tourner à droite.
L’idée que nous avons au départ est de générer 4 commandes en faisons varier le rapport
cyclique du signal modulant, émettre ce signal , le recevoir a la réception et puis le décoder
en utilisant un arduino et enfin envoyer une commande au circuit de puissance qui permet
de faire actionner les moteurs dans le sens désiré.

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description du mobile a commandé
Notre mobile a commandé est un mobile dit uni cycle possédant deux moteurs à courant
continu et trois roues, une roue a droit, l’autre a gauche. Les deux moteurs commandés
indépendamment, chacun entraine une roue par le biais d’un réducteur mécanique et une autre
en arrière considérée comme une roue folle.
L’action des deux moteur dans le même sens de rotation permet au mobile d’avancer , le
changement du sens de rotation lui permet de reculer , alors qu’il peut tourner soit a gauche
soit a droit en actionnant un seul moteur .
La figure : présente notre mobile, les roues et moteurs sont installés sur un support en
bois
Figure : Les quatre orientation possible du mobile

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Le circuit de puissance :
Le circuit de puissance L298N est un Double Pont-H a base de transistors destiné au contrôle
de moteur continu. C'est un circuit qui peut contrôler deux moteurs a courant continu ou un
moteur pas-à-pas 4 fils 2 phases. Il est conçu pour supporter des tensions plus élevées, des
courants importants tout en proposant une commande logique TTL (basse tension, courant
faibles, idéal donc pour un microcontrôleur).
Les moteurs peuvent être contrôlés aussi bien en vitesse qu'en direction.
Figure : schéma du circuit de puissance L298N
Spécifications du circuit L298N
Compatible TTL (peut donc être commandé directement par un microcontrôleur).
Alimentation de la charge: de +6V à +35V
Courant Max (en pointe): 2A
Tension de commande logique Vss: de +5 à +7V
Dispose d'un dispositif de mesure du courant
On utilisera ce circuit pour contrôler le sens de rotation des moteurs.

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Codage et décodage des signaux
Codage et Schéma du circuit :
On se base sur le circuit NE555 et on réalise un montage qui nous permettent de créer un
signal tout ou rien avec une fréquence fixe et un rapport cyclique variable.
Soit le montage de base suivant :
En négligeant la tension aux bornes de la diode on aura :
= ( + ) ln 2
= ( + ) ln 2
= + = ( + + + ) ln 2
Donc l’idée est d’ajouter des résistances en parallèle avec des boutons pour compenser les
résistances dans Th et Tb, par conséquence le rapport cyclique varie toute en gardant la
fréquence du signal fixe.
Exemple : (soit les résistances Ri identiques)
 Cas 1 : = ( + ) ln 2 et = ( + + ) ln 2
La période = le rapport cyclique =
 Cas 2 : = ( + + ) ln 2 et = ( + ) ln 2
La période = et le rapport cyclique =

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Réalisation du circuit du codage :
Avec ce montage, on peut générer autant de signaux que de boutons poussoirs, ces signaux
sont caractérisés par une fréquence fixe, mais de rapport cyclique variable d’un signal à un
autre, les durées des états hauts et bas signaux relatifs à chaque bouton sont :
Bouton 1:
= ln 2
= ( + + + + ) ln2
= 6 ln2
Bouton 2:
= ( + ) ln 2
= ( + + + ) ln 2
= 6 ln 2
Bouton 3:
= ( + + ) ln 2
= ( + + ) ln 2
= 6 ln 2
Bouton 4:
= ( + + + ) ln 2
= ( + ) ln 2

9. = 6 ln2
Décodage et interfaçage :
Pour décoder l’information qui vient de l’émetteur il suffit de lire la durée de l’état haut de notre signal, ceci
peut être fait par un microcontrôleur , dans ce projet nous avons opter a utiliser une carte Arduino vue sa
disponibilité et sa souplesse ,la lecture de la durée de l’état haut ce fait a l’aide des interruptions activée sur front
montant et descendant , l’idée est simple l’lorsque un front montant arrive sur l’entrée numérique de la carte on
d’éclanche un temporisateur qui s’arrêt lorsque l’e
l’information a savoir la durée de l’état haut pour actionner les différents moteurs dans la direction souhaitée.
1. La Carte Arduino :
La carte Arduino repose sur un circuit intégré (un mini
des entrées et sorties qui permettent à l'utilisateur de brancher différents types d'éléments externes.
Les 4 informations sont modulées dans le rapport cycl
Chaque bouton à l’émission génèrera un rapport cyclique différent a partir
va se faire.
L’algorithme de commande et le suivant
L’arrive d’une état haut sur l’entrée déclenche
lorsque il y aura détection de l’état bas,
La valeur du temporisateur correspond donc a la
Th de l’état haut.
Durée de l’état haut
0
Th1
Th2
Th3
Th4
Les entrées de commande du circuit de puissance reçoivent donc selon le
une combinaison :
00 : arrêt du moteur
10 : tourner dans un sens
01 : tourner dans le sens inverse
9
Pour décoder l’information qui vient de l’émetteur il suffit de lire la durée de l’état haut de notre signal, ceci
peut être fait par un microcontrôleur , dans ce projet nous avons opter a utiliser une carte Arduino vue sa
a lecture de la durée de l’état haut ce fait a l’aide des interruptions activée sur front
montant et descendant , l’idée est simple l’lorsque un front montant arrive sur l’entrée numérique de la carte on
d’éclanche un temporisateur qui s’arrêt lorsque l’entrée détecte un front descendant , après ceci on utilise
la durée de l’état haut pour actionner les différents moteurs dans la direction souhaitée.
repose sur un circuit intégré (un mini-ordinateur appelé également microcontrôleur) associée à
des entrées et sorties qui permettent à l'utilisateur de brancher différents types d'éléments externes.
Les 4 informations sont modulées dans le rapport cyclique, spécifiquement dans la durée de l’état
Chaque bouton à l’émission génèrera un rapport cyclique différent a partir duquel un aiguillage de la commande
L’algorithme de commande et le suivant :
déclenche un temporisateur qui s’arrêt
La valeur du temporisateur correspond donc a la durée
Moteur choisit
Arrêt
Moteur gauche
Moteur droit
Moteur gauche et moteur droit en
avant
Moteur gauche et moteur droit en
arrière
Les entrées de commande du circuit de puissance reçoivent donc selon le Thi
Pour décoder l’information qui vient de l’émetteur il suffit de lire la durée de l’état haut de notre signal, ceci
peut être fait par un microcontrôleur , dans ce projet nous avons opter a utiliser une carte Arduino vue sa
a lecture de la durée de l’état haut ce fait a l’aide des interruptions activée sur front
montant et descendant , l’idée est simple l’lorsque un front montant arrive sur l’entrée numérique de la carte on
ntrée détecte un front descendant , après ceci on utilise
la durée de l’état haut pour actionner les différents moteurs dans la direction souhaitée.
ordinateur appelé également microcontrôleur) associée à
des entrées et sorties qui permettent à l'utilisateur de brancher différents types d'éléments externes.
ique, spécifiquement dans la durée de l’état haut Th :
duquel un aiguillage de la commande

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L’émetteur
Dans toutes les chaines de transmissions, ils existent des éléments fondamentaux,
indispensables pour transmettre un signal, l’émetteur on est un.
C’est un dispositif capable de transmettre et d’envoyer avec fiabilité et sureté l’information
reçue de la source, vers un destinataire précis à travers une antenne qui lui est accordée tout
en utilisant le procédé de la modulation.
La modulation peut être définit comme étant un moyen qui consiste à utiliser le signal
modulant (l’information) pour faire varier l’un des paramètres du signal de la porteuse haute
fréquence (que sa soit son amplitude, sa fréquence ou bien sa phase, numériquement ou
analogiquement, ceci dépend de la nature du signal à transmettre) qui est généralement généré
par un oscillateur.
Le but de la modulation est donc d’adapter le signal à transmettre au cana l de transmission
par une transposition en hautes fréquences.
Dans le cadre de ce projet, il faut transmettre le signal de commande numérique codé, d’où la
nécessité de la réalisation d’un émetteur pour assurer cette fonction.
En prenant en considération la nature du signal de commande carrée, nous avons opté à
utiliser une modulation d’amplitude AM, ensuite le signal résultant de la modulation sera
envoyer par le biais d’une antenne pour l’envoyer au récepteur.
Pour la fréquence de la porteuse, nous avons utilisé un oscillateur à quartz de 27MHZ qui est
une des fréquences allouées pour ce genre de travaux.
Voici le synoptique de la partie de l’émetteur :
Le schéma synoptique de l’émetteur
1. Le circuit de l’émetteur :
Pour réaliser l’émetteur nous avons utilisé le circuit suivant :
Oscillateur Haute fréquence
(Porteuse)
Modulateur AM
signal Basse fréquence (Le
signal informatif)
Antenne

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Figure : circuit de l’émetteur
Ce circuit est composé d’un :
 Etage du modulant:
Cet étage permet de généré le signal contenant l’information à transmettre qui est déjà traité
dans la partie codage de fréquence 480Hz.
 Etage de l’oscillateur :
Nous avons utilisé un oscillateur haut fréquence qui est constitué d'un élément actif un
transistor bipolaire d'un réseau de réaction accordé sur la fréquence d'oscillation. Pour garantir
une porteuse stable en fréquence il est nécessaire d’utiliser un quartz.
Le schéma de l’oscillateur que nous avons utilisé est donné sur la figure 1.
Figure 1 : Schéma de l’oscillateur haute fréquence

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Le signal généré par l’oscillateur est un signal sinusoïdal dont la fréquence est de 27 MHZ
qui correspond à la fréquence de résonance du quartz.
 Etage du mélangeur et de la modulation :
Cet étage permet de réaliser le procédé de la modulation en mélangeant le signal modulant de
480HZ et la porteuse de 27MHZ sur la base du transistor. Sur le collecteur du transistor on
récupère le signal résultant de la modulation qui est le signal modulé.
 Etage de l’antenne :
Cet étage permet de transmettre l’information modulé vers le récepteur par l’antenne.
2. Liste des composants utilisés :
Pour réaliser l’émetteur voici la liste des composants utilisé :
27.145 MHz Cristal
2x 2N2222 Transistors
100kΩ résistance
22kΩ Resistance
1kW Resistance
470Ω Resistance
100Ω Resistance
27pF condensateur
68pF condensateur
100pF condensateur
150pF condensateur
0.1uF Capacité
2.2UF Capacité
2x 2.2uH Self de Choke
10uH Self de Choke
1N4148 Diode

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3. Réalisation de l’émetteur :
Nous avons soudé tous les composants en respectant le schéma traité dans le paragraphe
précédant de l’émetteur .La figure suivante représente l’émetteur réalisé :
Figure : l’émetteur réalisé
4. Visualisation des signaux de chaque étage :
1. L’étage de l’oscillateur:
Cette étage permet de générer le signal se la porteuse qui est un signal sinusoïdale de
fréquence 27 MHZ comme le montre la figure suivante :
Figure : le signal de l’oscillateur
Le signal généré par l’oscillateur à pour fréquence 27.15MHZ qui est identique à la
fréquence de résonnance du quartz (27.145MHZ), son amplitude est très faible 1.03V crête à
crête qui correspond à presque 500mv.

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2. Etage de la modulation :
Le deuxième étage du mélangeur permet de mélanger le signal modulant basse
fréquence avec celui de la porteuse haute fréquence ainsi il permet de réaliser la
fonction essentiel d’un émetteur qui est la modulation voici le signal modulé à la sortie
de cet étage :
Figure : le signal modulé à la sortie du mélangeur
Figure : le signal en jaune c’est le signal modulé, le signal en bleu c’est le
Signal modulant

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On remarque que l’amplitude du signal de la porteuse est modulée par un signal carré qui
représente exactement le signal modulant comme le montre clairement la figure précédente.
Il s’agit bien d’une modulation d’amplitude.
CONCLUSION :
L’émetteur consiste un élément de base pour transmettre l’information, nous avons réussi à le
réaliser et à émettre un signal modulant portant le signal de commande, reste à faire un
récepteur capable de capter ce signal émis par l’antenne d’émission et de récupérer le signal
de commande pour manipuler le mobile.

16. Le schéma synoptique du récepteur
Le circuit récepteur ci-dessus est constitué de plusieurs étages électroniques que nous allons
décrire dans cette partie :
Figure : Montage complet du récepteur
1. L’antenne :
Le signal de l’onde est reçu au niveau de la jonction antenne qui permet de convertir les ondes
électromagnétique en un courant électrique.
On met un condensateur en série avec l’antenne pour
continue.
antenne filtrage
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Le Récepteur
Le schéma synoptique du récepteur :
dessus est constitué de plusieurs étages électroniques que nous allons
Figure : Montage complet du récepteur
Le signal de l’onde est reçu au niveau de la jonction antenne qui permet de convertir les ondes
électromagnétique en un courant électrique.
On met un condensateur en série avec l’antenne pour supprimer l’hypothétique composante
filtrage amplification comparaison
dessus est constitué de plusieurs étages électroniques que nous allons
Le signal de l’onde est reçu au niveau de la jonction antenne qui permet de convertir les ondes
supprimer l’hypothétique composante
comparaison

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1. La démodulation :
La sortie de l’antenne est reliée à un amplificateur sélectif à transistors. Il a pour but
d’amplifier le signal mais surtout de filtrer les fréquences.
Le dipôle LC est un filtre passe-bande de fréquence : = √
Les valeurs de L2 et C2 sont choisie de telle sorte d’avoir = 27 .
C7 supprime la composante continue générée par l’amplificateur sélectif.
2. Amplification :
Le signal obtenu à partie de l’étage précédent (circuit LC) doit être amplifié pour que nous
puissions réellement utilisée. Nous avons utilisé alors deux étages d’amplifications parce le
signal reçu est d’amplitude très faible.
Les résistances R5 et R7 permettent de polariser le transistor, c’est à dire qu’on a, de base,
une tension supérieure à la tension de seuil du transistor. Ainsi le signal passera sans
problèmes entre B et E.
Le signal est donc prêt à être envoyé aux entrées du comparateur .

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3. Le comparateur :
Le dernier étagé permet la mise en forme de notre signal, c’est un simple comparateur de seuil
0 , on obtient a la sortie un signal de même fréquence et rapport cyclique que celui du signal
informatif émis .
Réalisation
3x 2N2222 Transistors
1x 555 Timer
2x 2.2MΩ Resistance
2x 180kΩ Resistance
2x 100kΩ Resistance
4.3kΩ Resistance
560Ω Resistance
2x 100Ω Resistance
100uF Capacite
4.7uF Capacite
3x 0.1uF Capacite
2.2nF Capacite
47pF Capacite
27pF Capacite
La figure ci-dessous représente le montage récepteur sur la plaque d’essai :
Figure : Le montage de récepteur.

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Nous avons visualisé le signal reçu au niveau de l’antenne représenté ci-dessous :
Figure : L’onde captée par l’antenne
Après démodulation et amplification on obtient le signal représenté sur la figure ci-dessous
(en jaune).
Le signal en bleu correspond a la sortie du comparateur, on vérifie bien que ce signal est de
même fréquence et rapport cyclique que le signal modulant.
Remarque : il fallait juste mettre un comparateur alimenté entre +Vcc et 0v pour avoir a la
sortie un signal qui bascule entre Vcc et 0v au lieu de +Vcc et –Vcc .
Figure : Le signal récupéré à la sortie du récepteur (en jaune) et le signal émis par l’émetteur
(en bleu).

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Conclusion
Notre projet consistait à construire une télécommande radiofréquence pour commander une
petite voiture,
Dans la première partie avons commencer a construire la voiture , ensuite nous avons
chercher un montage permettant de générer un signal carre basse fréquence nous avons
choisir le fameux oscillateur a base du Timer NE555, pour le codage des signaux nous avons
pensez a faire varier le rapport cyclique ,
Pour décoder ces signaux nous avons pensez a utiliser la carte arduino pour lire la durée de
l’état haut du signal commande pour qu’on puisse ce concentrer sur la partie émetteur et
récepteur radio qui demande de faire une recherche approfondi pour l’avoir comprendre et
réaliser.
Dans une deuxième partie et après une long recherche des montages nous avons pu réaliser
un émetteur radio , permettant d’envoyer un signal modulé en amplitude par voie hertzien , et
un récepteur qui permet de capter le signal le démoduler et récupérer le signal basse fréquence
.
Notre grand bénéfice de ce projet c’est que nous avons réussit a réaliser une grande partie du
cahier des charges imposé, nous avons pu réaliser le codage et le décodage ainsi l’émetteur –
récepteur radio 27mhz, ceci malgré la contrainte du temps qui nous a empêcher de finir le
projet complètement et aussi nous avons eu des problèmes technique avec les montages et
avec certains composants nécessaires surtout les inductances qui nécessité d’être bobiné
manuellement.
Réaliser ce projet, nous a permis d’améliorer nos connaissances au niveau de l’électronique
des systèmes théoriquement et ainsi pratiquement, ainsi il nous a permet de confronter touts
les problèmes liée a la transmission analogique.