dossier technique parabole

Le positionneur de parabole
SG-2100
Compatible DiSEqC 1.2
PARTIE
A : ANALYSE FONCTIONNELLE
q
Approche externe du système : Mise en situation
Pages A1 à A6
q
Réglage de l’élévation
Page A7
q
Réglage de l’azimut
Pages A7
q
Analyse Fonctionnelle
Page A8
q
Tableau des fonctions du Σ
Page A8
q
Fonction globale du système
Page A9
q
Etude fonctionnelle
Pages A10 à 20
PARTIE
B : CHAINE D’INFORMATION
q
Schéma de la carte de commande (version bac STI)
Page B1
q
Schéma de la carte capteur (version Bac STI)
Page B2
q
Points de mesures sur la maquette didactisée
Page B2
PARTIE
C : CHAINE D’ENERGIE
q
Analyse structurelle du positionneur
Pages C1 à C2
q
Eclatée de l’ensemble A : moto-réducteur
Page C3
q
Nomenclature de l’ensemble A : moto-réducteur
Page C4
q
Eclatée et nomenclature de l’ensemble B : Vis sans fin
Page C5
q
Eclatée et nomenclature de l’ensemble C : Roue de sortie
Page C6
ANALYSE FONCTIONNELLE
Approche externe du système :
q
q
q
q
q
q
q
Mise en situation
Réglage de l’élévation
Réglage de l’azimut
Analyse Fonctionnelle
Tableau des fonctions du Σ
Fonction globale du système
Etude fonctionnelle
Pages A1 à A6
Page A7
Page A7
Page A8
Page A8
Page A9
Pages A10 à A20
MISE EN SITUATION
1.1 Parcours d’un signal de télévision (signal de radiodiffusion)
Ondes montantes
émises dans la bande
17,3-18,1 GHz
Ondes descendantes
émises dans la bande
10,7-12,75 GHz
DE
RADIODIFFUSION
Le fournisseur d’émissions de télévision (TF1, France télévision,…)
communique au téléport des signaux audio et vidéo. Ce sont deux tensions
dont les valeurs instantanées portent les caractéristiques du son et de
l’image.
Un téléport est un centre de télécommunications qui est chargé de
transmettre au satellite de radiodiffusion les signaux audio et vidéo sous
forme d’ondes électromagnétiques modulées en fréquence, dans la bande
17,3-18,1 GHz. Modulé en fréquence signifie ici que les informations son et
image se trouvent dans la variation de la fréquence des ondes.
Le satellite équipé de plusieurs répéteurs(1) redirige ces ondes vers la terre.
Un répéteur(1) est attribué à chaque chaîne de télévision. Afin d’éviter des
interférences avec les ondes montantes, les ondes descendantes sont
émises dans la bande de fréquences 10,7-12,75 GHz.
(1)
En télécommunication, un répéteur est un amplificateur servant à
retransmettre les signaux qu’il reçoit.
Page A1
1.2 Les satellites de radiodiffusion :
Ce sont des satellites utilisés pour la diffusion de programmes de télévision et de radio. Ils
sont situés autour de la terre à une altitude d’environ 35800 km sur le plan de l’équateur.
Placés à cette distance ils tournent à la même vitesse que la terre. Ils sont donc
géostationnaires c’est à dire immobiles par rapport à la terre.
Orbite
géostationnaire
OUEST
Méridien de
Greenwich
équateur
35800 km
EST
Satellites géostationnaires
Un satellite est connu par son nom et repérable par sa position angulaire sur l’orbite
géostationnaire. Voici les principaux satellites visibles depuis la France :
Nom des satellites Position angulaire
Atlantic bird 3
5° OUEST
Astra
19° EST
Hot bird
13° EST
Eutelsat W2
16° EST
Eutelsat
10° EST
Turksat
42° EST
La position angulaire des satellites géostationnaires est donnée par rapport au méridien 0°
appelé méridien de Greenwich :
Droite passant par
le centre de la
terre et le satellite
Atlantic bird 3
Projection du méridien
de Greenwich
équateur
OUEST
Pour Atlantic bird 3
l’angle formé par les deux
droites est de 5° vers
l’ouest. Sa position
angulaire est donc 5°
OUEST.
EST
Astra
Atlantic bird
5°
19°
Vue en coupe du plan
de l’équateur
Pour Astra l’angle formé par les
deux droites est de 19° vers l’est.
Sa position angulaire est donc
19° EST.
Page A2
Un satellite de radiodiffusion émet des ondes électromagnétiques porteuses d’informations
vidéo et audio. Pour les capter il est nécessaire d’utiliser une antenne parabolique (une
parabole) orientée précisément dans sa direction.
La multiplicité des satellites pose un problème matériel : il faudrait utiliser une parabole par
satellite.
Ce problème est résolu par le système motorisé de réception par satellite qui permet
d’orienter à souhait une seule parabole vers les satellites désirés.
1.3 Le système motorisé de réception par satellite
La parabole
Le positionneur
Il réceptionne les signaux de commande
envoyés par le démodulateur, les décode puis
les exécute. Il assure ainsi l’orientation de la
parabole en direction des satellites.
De plus, il relaye sans le modifier le signal
modulé en fréquence issue du LNB.
Elle est constituée du réflecteur parabolique et de la
tête de réception appelé LNB (Low Noise
Blockconverter).
Les ondes électromagnétiques émises par les
satellites sont concentrées par le réflecteur sur la
tête de réception. Celle-ci les transforme en une
différence de potentiel modulée en fréquence
transmise par le câble coaxial au démodulateur via le
positionneur.
Ondes émises
par un satellite
Positionneur
Réflecteur
parabolique
LNB
Câble
coaxial
Téléviseur
Démodulateur
Câble
péritel
Le démodulateur
Il extrait de la différence de potentiel modulée les informations
vidéo et audio qu’il transmet au téléviseur par le câble péritel.
De plus, il alimente en tension le positionneur et le LNB et génère
les signaux de commande de ces derniers.
Page A3
1.4 Les ondes électromagnétiques
E
Une onde électromagnétique (O.E.M.) est invisible. Elle est composée d’un
champ électrique E et d’un champ magnétique H. Ces deux champs sont
perpendiculaires, on les représente par deux vecteurs :
H
1.4.1 Propagation des ondes :
Les ondes électromagnétiques émises par les satellites se déplacent dans l’espace en
direction de la terre. On dit qu’elles se propagent. Au cours de la propagation, les champs E
et H restent en permanence perpendiculaires à la direction de propagation et leur intensité
varie périodiquement de façon sinusoïdale.
E
H
Champ
électrique
T;λ
Direction de
propagation
Champ
magnétique
Du fait de leur variation périodique dans le temps et dans l’espace, les O E M ont une
période T (s) et une longueur d’onde λ (m). La longueur d’onde correspond à la distance que
parcours l’onde en une période.
1.4.2 Polarisation des ondes :
Les OEM émises par les satellites de radiodiffusion sont polarisées rectilignement. C’est à
dire que le champ E reste dans le même plan, au cours de la propagation.
De plus, la polarisation est dite rectiligne verticale ou horizontale selon que le champ E
est vertical ou horizontal. La représentation ci-dessus est celle d’une onde rectiligne
verticale.
Caractéristiques des ondes émises par les satellites de radiodiffusion
1.5 Les porteuses vidéo et audio :
Pour les chaînes dont le son est monophonique, les satellites émettent :
- une onde porteuse des informations vidéo
- une onde porteuse des informations audio.
Pour les chaînes dont le son est stéréophonique, les satellites émettent :
- une onde porteuse des informations vidéo
- deux ondes, l’une portant les informations du son gauche l’autre du
son droit.
Ces ondes se situent dans la bande de fréquences 10,7 à 12,75 GHz. Cette bande est divisée
en deux :
- Bande basse : 10,7 à 11,7 GHz
- Bande haute : 11,7 à 12,75 GHz
Les fréquences des porteuses audio sont supérieures à celles des porteuses vidéo de 5,5 à 9
MHz selon les chaînes.
Page A4
Exemple des chaînes disponibles avec le satellite Hot bird (extrait de la notice Métronic du
démodulateur « THE ORIGINAL BOX ») :
Fréquence de la
porteuse vidéo en MHz
Nom de la chaîne
Numéro de la chaîne sur le
démodulateur
Décalage de la porteuse
audio en MHz
S : Stéréo
M : Mono
Polarisation de l’onde
H : Horizontale
V : Verticale
Le spectre de fréquence ci-dessous est celui des porteuses vidéo et audio des chaînes
analogiques émises par le satellite Hot Bird. Les professionnels ont l’habitude de
représenter vers le haut les raies des ondes de polarisation horizontale et vers le bas celles
des ondes de polarisation verticale.
Duna TV
Magyar 2
Horizontale
G
D
11 489
11 322
D
11 114
G
TV Polonia
Son stéréo :
2 Porteuses audio
G
D
12 130
11 474
10 815
G
D
Fréquences
en MHz
Verticale
BBC World
TV5
TVN
1 Porteuse audio
son mono
- Porteuse audio pour une chaîne dont le son est mono :
Par exemple pour TV5, la porteuse audio est décalée de 6,6 MHz de la porteuse vidéo. Elle
se trouve donc à 11 328,6 MHz.
- Porteuses audio pour une chaîne dont le son est stéréo :
Par exemple pour Duna TV, la porteuse audio G est décalée de 7,02 MHz de la porteuse
vidéo. Sachant que les deux porteuses audio sont espacées de 180 kHz. La porteuse audio D
est décalée de 7,20 MHz de la porteuse vidéo. Les porteuses audio G et D se trouvent donc
respectivement à 10822,02 et 10822,20 MHz.
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1.6 Les canaux de transmission :
Le spectre précédent représente les porteuses sans les informations image et son. En réalité
elles sont modulées en fréquence, c’est à dire que la fréquence des ondes varie
proportionnellement aux informations vidéo et audio. Pour une chaîne donnée, le spectre ne se
limite pas à deux ou trois raies. Il y en a une multitude autour des porteuses.
Le spectre d’un signal TV a une largeur de bande de 14 MHz environ. Il est donc nécessaire de
réserver pour chaque chaîne, une bande de fréquence supérieure à 14 MHz appelée « canal de
transmission ».
Les répéteurs qui équipent les satellites sont repérés par des numéros. Chacun émet dans un
canal de transmission bien précis. Ceux de Hot bird ont une largeur nominale de 33, 36 ou 72
MHz. Un canal est repéré par sa fréquence centrale.
Les figures ci-dessous illustrent ces explications en prenant pour exemple la chaîne « TV
Polonia ». Celle-ci utilise le répéteur numéro 13 qui émet dans le canal 11 471,410 MHz.
Extrait du plan de fréquence pour quelques répéteurs de Hot bird :
TV Polonia
Numéro de
répéteur
Pol H
Pol V
Fréquence
centrale du
canal
TV5
TVN
Allure du spectre du signal TV émis par le répéteur numéro 13 :
11 471,410 MHz : fréquence centrale du canal
Vidéo
Audio
Y
C
11 453,410 MHz
11 474 MHz
G
D
180 kHz
11 489,410 MHz
10 MHz environ
Largeur de bande du signal TV≈ 14
MHz
Largeur nominale du canal de transmission du répéteur n°13 = 36 MHz
Page A6
2 Montage et réglages (figures 2)
2. 1 Réglage de l’élévation
Le réglage manuel de l’angle d’élévation (donné par le constructeur ) : il dépend
principalement de la latitude du lieu d’installation . Lors de l'installation, une fois
l'ensemble positionneur et antenne parabolique installés sur le mât. Le technicien doit
effectuer l’opération de réglage en élévation (fig 2)
Réglage azimut motorisé
OPERATEUR
FIGURE 2
Réglage d’élévation
Mât fixe
Vis d’articulation
Bras support d’antenne
Etrier gradué
Vis de blocage
graduations
La solution prévoit d'effectuer le réglage d'élévation en positionnant un curseur
face aux graduations prévues à cet effet. Le blocage en position est ensuite
réalisé par pincement à l'aide de vis. L'inconvénient de cette solution pour le
technicien, est la difficulté de maintenir la parabole en position finale, avant
d'effectuer le serrage des vis. Des forces perturbatrices (poids de la parabole
et de son dispositif de fixation ; forces dues au vent ) génèrent un moment
important autour de l'articulation de réglage.
2. 2 Réglage de l’azimut
En actionnant le moteur du positionneur, le réglage de la référence en azimut s’effectue
par pointage de l’antenne sur un satellite connu (ASTRA par exemple) jusqu’à ce que la
réception de la chaîne choisie soit optimale. Cette position de référence est ensuite
mémorisée par le démodulateur et elle sert de base au calcul automatique de la position
des autres satellites.
Page A7
ANALYSE FONCTIONNELLE
DU SOUS-SYSTEME POSITIONNEUR
Environnement du sous-système positionneur
Diagramme des interacteurs :
Dans ce diagramme, on trouve les principaux éléments extérieurs du
positionneur :
ENERGIE
ANTENNE
PARABOLIQUE)
FP2
POSITIONNEUR
FC 1
FC 2
FP5
DEMODULATEUR
MAT
Cahier des charges fonctionnel
Identification Des Fonctions :
FP5 : ORIENTER l’antenne
FP2 : TRANSFORMER et DISTRIBUER l'énergie
FC1 : RECEVOIR l'énergie électrique
FC2 : ÊTRE FIXE sur le mât
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FONCTION GLOBALE DU SYSTEME
Orienter automatiquement l’antenne parabolique vers un des satellites visibles
Analyse interne
Energie
Parabole en
position initiale
réglage
opérateur
Orienter automatiquement
l’antenne
Parabole en position
finale
positionneur
Actigramme de niveau A-0
TABLEAU DES FONCTIONS DU Σ
Fonctions
Enoncé des fonctions
FP5
ORIENTER l’antenne
Critère d’appréciation
Angle de rotation
Vitesse de rotation
Inclinaison (élévation)
Ecart de positionnement
FP2
FC1
TRANSFORMER et
DISTRIBUER l'énergie
RECEVOIR l'énergie
électrique
Couple à fournir en sortie
Protection sur-intensité
moteur
Tension continue en
entrée
Courant débité
FC2
Niveaux
De +75 à - 75 degrés
1.9 °/s en 13 volts
2.5 °/s en 18 volts
De 0 à 55 degrés
0,1 degré
Flexibilité
Permet de contrer le vent
qui
agit sur une parabole
standard
de diamètre 80 cm, pour :
80 km/h en mouvement ;
130 km/h à l’arrêt.
300 mA
13V ou 18V
350 mA max
ÊTRE FIXE sur le mât
Page A9
Etude fonctionnelle du système technique
Diagramme sagittal
Satellite 5 :
Eutelsat W2
Satellite 4 :
Hot bird
Satellite 6 :
Eutelsat
Satellite 3 :
Astra
Satellite 7 :
Turksat
Satellite 1 :
Satellite 8 :
Hispasat
Atlantic bird 3
Parabole :
Réflecteur + LNB
18V
Signaux modulés
ou
(vidéo et audio)
13V
Action mécanique qui provoque le
déplacement de la parabole
22kHz
Positionneur :
« SG-2100 »
Ordre de positionnement ou de
réglage codé selon le protocole
DiSEqC 1.2
13V
ou
18V
Signaux
modulés
22kHz
Signal vidéo démodulé
Démodulateur
« original box »
Téléviseur
Signal audio démodulé
Signal infrarouge codé RC5
image de l’ordre donné par
l’utilisateur
Signal infrarouge codé RC5
image de l’ordre donné par
l’utilisateur
Télécommande
du
démodulateur
Numéro de la chaîne
visualisée, niveau du
volume ou état du
positionneur
Sélection de la chaîne à
visualiser, réglage du
volume ou réglage du
positionneur
Image
Téléspectateur
Son
Télécommande
du téléviseur
Réglage du volume
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Description du diagramme sagittal
L’échange d’informations entre le démodulateur et la parabole
Cet échange se fait via le positionneur par un seul et même câble coaxial.
« 13V ou 18V » : Tension continue de 13 ou 18 volts, générée par le démodulateur. Elle a deux rôles :
- fournir l’énergie au positionneur et au LNB.
- permettre au LNB de réceptionner les ondes verticales quand elle vaut 13V et les ondes horizontales
quand elle vaut 18V.
« 22 kHz » : Signal normalisé périodique de forme exponentielle et de fréquence 22 kHz. Il n’a aucune
utilité pour le positionneur. Il est généré ou non par le démodulateur pour configurer le LNB :
- Présence du 22 kHz, le LNB réceptionne les ondes émises dans la bande haute (11,7 à 12,75 GHz).
- Absence du 22 kHz, le LNB réceptionne les ondes émises dans la bande basse (10,7 à 11,7 GHz).
Les caractéristiques du 22 kHz :
Volt
T → F= 1/T= 22 kHz +/-2 kHz
A = 650 mV +/- 250 mV
τ = 10 µs +/- 5µs
t
« Signaux vidéo et audio modulés » : Différence de potentiels modulée en fréquence transportant les
informations vidéo et audio dans la bande de fréquence 0,95 à 2,15 GHz. Elle n’a aucune utilité pour le
positionneur. Celui-ci la transmet au démodulateur sans la modifier.
Le schéma synoptique ci-dessous est celui du LNB. Il illustre l’obtention de cette ddp ainsi que le rôle du
« 22 kHz » et du « 13V ou 18V » :
Amplificateurs
Commutateur
Mélangeur
Filtres
13 V
ddp modulées
coax
ddp modulées
10,7 à 12,75 GHz
Signaux
modulés
+
22 kHz
+
13/18 V
0,95 à 2,15 GHz
18 V
Guide d’ondes
cylindrique
Sonde pour la réception
des ondes de polarisation
horizontale
Sonde pour la réception
des ondes de polarisation
verticale
Oscillateur
local
Si 22 kHz présent
Alors 10,6 GHz
Sinon 9,75 GHz
Détection du 22 kHz
Détection de la
tension d’alimentation
22 kHz
+
13/18 V
Page A11
Photo du LNB démontée où l’on distingue les sondes horizontale et verticale
Supposons que le téléspectateur regarde la chaîne Magyar 2 diffusée par Hot bird. Ses ondes sont émises
dans la bande haute (fréquence de la porteuse vidéo 12,130 GHz) et sont de polarisation horizontale. Sur le
câble coaxial sont donc présents le 18V et le 22 kHz. La détection de la tension d’alimentation de 18V
provoque la sélection de la sonde horizontale.
Les sondes captent et convertissent le champ électrique E des ondes, en une différence de potentiel modulée
en fréquence qui est ensuite amplifiée et que l’on retrouve à la sortie du commutateur. Elle se trouve dans
la même bande de fréquence que les ondes 10,7 à 12,75 GHz.
Allure du spectre de la ddp modulée à la sortie du commutateur :
Volts
Magyar 2
G
D
12 130
MHz
La transposition de fréquence de 10,7-12,75 GHz à 0,95-2,15 GHz. Pourquoi ? Comment ?
Les câbles coaxiaux standard 75 Ohms dont le coût est inférieur à un euro le mètre, ne peuvent pas
transporter des signaux de fréquences aussi élevées. Un câble dont la bande passante transmet des signaux
à plus de 5 GHz vaut plus de 100 euros le mètre. La solution pour utiliser un câble standard est de réaliser
une transposition de fréquence de la bande 10,7-12,75 GHz vers la bande 0,95-2,15 GHz.
C’est le mélangeur qui réalise cette transposition. Il effectue une multiplication entre la ddp modulée 10,712,75 GHz et la sinusoïde issue de l’oscillateur local de fréquence :
- 9,75 GHz pour les fréquences basses
- 10,6 GHz pour les fréquences hautes
Page A12
.
Ordres de positionnement ou de réglage codés selon le protocole DiSEqC 1.2 :
Liste des ordres que peut donner le démodulateur « The original box » au positionneur « SG-2100 » :
- positionne la parabole en direction d’un satellite
- déplace la parabole vers l’est
Ordres de
positionnement
- déplace la parabole vers l’ouest
- stoppe le déplacement de la parabole
- positionne la parabole vers le sud (remise à zéro du positionneur)
- mémorise la position d’un satellite
- recalcule la position des satellites
Ordres de
réglage
- désactive les limites électroniques
- mémorise la position courante comme étant la limite électronique est
- mémorise la position courante comme étant la limite électronique ouest
Par exemple, un ordre de positionnement de la parabole en direction d’un satellite est envoyé par le
démodulateur au positionneur chaque fois que le téléspectateur change de chaîne (en utilisant la
télécommande du démodulateur). C’est ordre codé DiSEqC (Digital Satellite Equipement Control) vient se
superposer aux signaux présents sur le câble coaxial.
Le protocole DiSEqC a été développé par Eutelsat qui est l’organisation européenne de télécommunication
par satellite. La version 1.2 est unidirectionnelle : communication « simplex » du maître (démodulateur)
vers l’esclave (positionneur).
Page A13
Composition d’un ordre DiSEqC 1.2 :
Un ordre codé DiSEqC est composé de trois ou quatre octets.
Ce sont les 3 octets qui composent au minimum un ordre.
Octet de
TRAME
P
Octet d’
ADRESSE
P
Octet de
COMMANDE
P
Octet de
DONNÉE
P
4ème octet qui dans
certains cas n’est
pas transmis
P : Bit de parité associé à chaque octet transmis. Pour le protocole DiSEqC, la parité adoptée est impaire : P
est à « 0 » lorsque le nombre de bits à « 1 » dans l’octet correspondant est impair et à « 1 » lorsqu’il est pair.
TRAME : octet qui identifie le donneur d’ordre : le démodulateur.
ADRESSE : octet qui identifie le destinataire de l’ordre : le positionneur.
COMMANDE : octet qui défini l’ordre.
DONNÉE : octet qui quand il est transmis, apporte des précisions supplémentaires à l’ordre défini par
l’octet de COMMANDE.
Ces quatre octets sont transmis en série. Le bit de poids fort est transmis en premier.
Les octets TRAME et ADRESSE gardent la même valeur, respectivement (E0)16 et (31)16 quelque soit
l’ordre.
Les octets COMMANDE et DONNÉE ont une valeur bien définie pour chaque ordre.
Les chaînes et les satellites sont repérés par des numéros qui sont mémorisés en usine dans le démodulateur
(Ceux des satellites figurent sur la diagramme sagittal).
Par exemple, le téléspectateur décide de changer de chaîne. Il sélectionne avec la télécommande du
démodulateur la numéro 2 (France 2).
Le démodulateur sait que la chaîne numéro 2 est émise par le satellite n°1 (Atlantic bird 3). Il envoi donc les
quatre octets suivants au positionneur :
TRAME= (E0)16 ; ADRESSE= (31)16 ; COMMANDE= (6B)16 ; DONNÉE= (01)16
Code du
démodulateur
Code du
positionneur
Code de l’ordre
« positionnement
de la parabole en
direction d’un
satellite »
Code
correspondant au
numéro du
satellite
Le positionneur qui a en mémoire la position de chaque satellite, oriente alors la parabole en direction de
« Atlantic bird 3 ».
Page A14
Caractéristiques du signal codé selon le protocole DiSEqC :
Les niveaux logique « 0 » et « 1 » sont transmis par le câble coaxial, en modulant le signal 22 kHz en
largeur d’impulsion PWK (Pulse Width Keying) :
"0" logique
"1" logique
Signal 22 kHz
1 ms
0,5 ms
0,5 ms
1 ms
La durée de transmission d’un niveau logique est de 1,5 ms. Sachant qu’il y a quatre octets plus quatre
bits de parité à transmettre l’envoi d’un ordre DiSEqC dure 54 ms.
Lorsque le téléspectateur provoque la génération d’un code DiSEqC par le démodulateur (par
exemple, changement de chaîne), si le signal 22 kHz normalisé est déjà présent dans le câble coaxial
(visualisation d’une chaîne émise dans la bande haute), le démodulateur arrête automatiquement de le
générer pendant au moins 15 ms avant et après l’émission du code de positionnement de la parabole
comme illustré ci-dessous :
Code DiSEqC d’une durée
au moins égale à 54 ms
Interruption
> à 15 ms
Interruption
> à 15 ms
Signal 22 kHz
Signal 22 kHz
Fonction d’usage du système motorisé de réception par satellite
Le système motorisé de réception par satellite permet aux particuliers de recevoir à domicile toutes les
chaînes de télévision analogiques émises par les satellites de radiodiffusion visibles depuis leur lieu de
résidence.
Page A15
Le positionneur SG-2100 sans le capot
Moteur à courant
continu
Bouton poussoir
RESET
Led bicolore
Bouton poussoir
MANU
2 Fiches F femelles pour la
connexion du LNB et du
démodulateur.
Caractéristiques électriques
Tension d’alimentation : 13 ou 18 V (générée par le démodulateur)
Consommation :50 mA en veille, 200 mA en fonctionnement normal (350 mA au maximum)
Motorisation : moteur à courant continu à aimant permanent, résistance d’induit 20 Ω, inductance de
l’induit 24 mH.
Caractéristiques mécaniques
Plage de déplacement angulaire 150° max (de 75° ouest à 75° est)
Fin de courses mécaniques : deux microrupteurs sans levier
Capteur de position angulaire : capteur à effet Hall digital unipolaire
Résolution angulaire : 0,0256°
Vitesse de rotation de l’arbre : 1,9°/s pour 13 V , 2,5°/s pour 18V
Page A16
Microrupteur 0° :
Il permet de
détecter le quart
Est/Ouest.
Fin de course Est
« limite Est »
Capteur à effet
Hall
Fin de course Ouest
« limite Ouest »
Came qui actionne
les fins de course
quand la parabole
est orientée à 75°
Est ou 75° Ouest.
Aimant solidaire de
l’axe du moteur.
Dispositif d’aide à
la lecture du
positionnement
Page A17
Rôle du bouton poussoir « MANU »
Le bouton poussoir « MANU » permet à l’installateur d’orienter la parabole sans avoir à utiliser le
démodulateur. Il a la même fonction sur les positionneurs SG-2100 et SG-2100 « didactisé » :
Actions sur le Bouton poussoir « MANU »
Un appui maintenu
Un appui bref
Un appui bref suivi d’un appui maintenu
Deux appuis brefs successifs
Ordre donné au positionneur
Déplace en continu la parabole vers l’ouest
Déplace la parabole d’un pas vers l’ouest
Déplace en continu la parabole vers l’est
Déplace la parabole d’un pas vers l’est
Rôle du bouton poussoir « RESET »
Pour le positionneur SG-2100, la position de référence est par défaut
plein sud (graduation 0°) mais celle-ci peut être modifiée par
l’installateur. Il lui suffit avec le bouton « MANU » de déplacer la
parabole jusqu'à la position souhaitée puis d’appuyer pendant au moins
2s sur le bouton « RESET ». La position actuelle est alors la nouvelle
position de référence 0°.
Pour le positionneur SG-2100 didactisé, la position de référence ne
peut être modifiée. C’est toujours plein sud (graduation 0°). Un appui
bref sur le bouton « RESET » équivaut à l’ordre codé DiSEqC
« réinitialise le positionneur ».
Graduation angulaire du positionneur
Indication de la DEL bicolore
Couleur
SG-2100
Verte
Alimentation ON
Mode veille
Réception d’un ordre DiSEqC
Appui sur le bouton « RESET »
Surconsommation de courant
Limites mécaniques atteintes
Orange momentané
Orange permanent
Page A18
Schéma fonctionnel du premier degré du positionneur didactisé
Captage du
déplacement
Rotation arbre moteur
FP6
Pulse, Zero, Lmt
Coax
Elimination
des
composantes
inutiles
CBF Extraction du Rx
code
FP1
Commande du
déplacement et
mémorisation de la
position
FP4
FP3
3
EST
OUEST
Orientation de
la parabole
FP2
+5V
V+
Rôle des fonctions principales
FP1
FP2
FP3
FP4
FP5
FP6
FP7
PF
Parabole
FP5
VISU
+2,4V
Alimentation
Déplacement
V+
Visualisation de
l’état
FP7
Signal lumineux
V+
Consignes manuelles
RESET et MANU
Rôles
Fonction matérielle qui élimine les signaux hautes fréquences.
Fonction matérielle qui produit les tensions d’alimentation du positionneur à
partir du 13 ou 18V présent sur CBF. Elle active aussi un signal logique lors
d’une surconsommation de courant.
Fonction matérielle qui, de toutes les informations présentes sur le signal CBF,
ne retient que l’ordre codé DiSEqC pour le communiquer à FP4 sous forme de
niveaux logiques 0-5V.
Fonction logicielle qui attend en permanence un ordre DiSEqC ou une consigne
manuelle (mode veille). Dès réception d’un ordre ou d’une consigne, elle le ou
la décode puis l’exécute. Ainsi suivant la nature ou le type d’ordre, elle gère le
déplacement de la parabole et la mémorisation de la position des satellites.
Quand la parabole est en mouvement, elle calcule en permanence sa position.
Quand la parabole est arrêtée, elle sauvegarde sa position dans une mémoire
morte (EEPROM).
Fonction matérielle qui assure le déplacement de la parabole vers l’est ou vers
l’ouest.
Fonction matérielle qui par des signaux logiques, informe la fonction FP4 de la
position angulaire de la parabole.
Fonction matérielle qui indique par une DEL différents états du positionneur.
Page A19
Signaux observables sur la maquette didactisée
Bornes
Coax
CBF
RX
EST
OUEST
PULSE
LMT
ZERO
HS
+5V
GND
PF
Moteur +
Moteur -
Descriptions
Signal analogique présent sur le câble coaxial. Il constitué des signaux de
configuration du LNB, des informations vidéo et audio quand la parabole pointe
un satellite et momentanément de l’ordre codé DiSEqC généré par le
démodulateur.
Signal Coax sans les informations hautes fréquences
Signal logique image de l’ordre de positionnement ou de réglage généré par le
démodulateur.
Signal logique donnant l’ordre de rotation de la parabole vers l’EST.
Niveau + 5V pendant la rotation du moteur vers l’EST
Signal logique donnant l’ordre de rotation de la parabole vers l’OUEST.
Niveau + 5V pendant la rotation du moteur vers l’OUEST
Signal rectangulaire 0V-5V généré durant la rotation de la parabole. Entre deux
fronts montants la parabole s’est déplacée de 0,0256°.
Signal logique, niveau 0V quand la parabole a atteint la limite mécanique EST
ou OUEST.
Signal logique qui indique si la parabole est orientée vers l’EST ou vers
l’OUEST (niveau +5V du Sud à l’Ouest et 0 V du Sud à l’Est).
Signal logique à la sortie du capteur à effet Hall
Tension d’alimentation de 5V régulée.
Tension de référence du positionneur
Signal logique (niveau 0V) quand il y a surconsommation de courant.
Bornes de commande de rotation du moteur par le positionneur ou par une
commande extérieure
Vue face avant du coffret de la maquette didactique
Page A20
CHAINE D’INFORMATION
q
Schéma de la carte de commande (version bac STI)
Page B1
q
Schéma de la carte capteur (version Bac STI)
Page B2
q
Points de mesures sur la maquette didactisée
Page B2
Schéma de la carte de commande (version bac STI)
Page B1
Schéma de la carte capteur (version Bac STI)
Points de mesures sur la maquette didactisée
Page B2
CHAINE D’ENERGIE
Analyse structurelle du positionneur
Pages C1 à C2
q
Eclatée de l’ensemble A : moto-réducteur
Page C3
q
Nomenclature de l’ensemble A : moto-réducteur
Page C4
q
Eclatée et nomenclature de l’ensemble B : Vis sans fin
Page C5
q
Eclatée et nomenclature de l’ensemble C : Roue de sortie
Page C6
q
ANALYSE STRUCTURELLE DU POSITIONNEUR
6.1 ECLATE DU POSITIONNEUR
Ensemble A :moto-réducteur
came
Couvercle
Ensemble D plaque capteurs
Ensemble C : Roue de sortie
Ensemble B vis 1 filet
E : Carte microcontrôleur
Coin axial
Coin radial
Carter principal
Bras support d’antenne
obturateurs
PERSPECTIVE DU POSITIONNEUR SANS LE
COUVERCLE ET LES ENSEMBLES, E , D AINSI
QUE LE CARTER DU MOTO-REDUCTEUR
PERSPECTIVE DU POSITIONNEUR
SANS LE COUVERCLE
A
D
B
A
C
E
Carter principal
Bras support d’antenne
Page C1
Ce positionneur est constitué :
1.
D’UN MOTO-REDUCTEUR REPRESENTE PAR L’ENSEMBLE A COMPOSE LUIMEME
•
•
D’UN MOTEUR ELECTRIQUE
D’UN REDUCTEUR A 5 ETAGES
2.
D’UNE VIS SANS FIN A 1 FILET REPRESENTE PAR L’ENSEMBLE B
3.
D’UNE ROUE DE SORTIE A DENTURE HELICOÏDALE REPRESENTE PAR
L’ENSEMBLE C
4.
D’UNE PLAQUE CAPTEURS REPRESENTE PAR L’ENSEMBLE D
5.
D’UNE CARTE MICROCONTROLEUR REPRESENTE PAR L’ENSEMBLE E
6.
D’UN ENSEMBLE DE PROTECTION COMPOSE :
•
•
7.
D’UN CARTER PRINCIPAL
D’UN COUVERCLE
D’UN ENSEMBLE DE REGLAGE DE LA VIS SANS FIN A 1 FILET COMPOSE :
•
D’UN COIN RADIAL
•
D’UN COIN AXIAL
CES DEUX PIECES SONT INDISPENSABLES POUR LE REGLAGE DU JEU DE
FONCTIONNEMENT ENTRE LA VIS SANS FIN ET LA ROUE DE SORTIE.
8.
D’UN BRAS SUPPORT D’ANTENNE RELIE A LA PARABOLE PAR DES ETRIERS
Page C2
Eclatée de l’ENSEMBLE a : moto-reducteur
Remarque :
LA PIECE 28 DEMI-CARTER SUPPORT MOTEUR N’EST PAS LA PIECE REELLE
ELLE A ETE VOLONTAIREMENT MODIFIEE .
30 (30a+30b)
29 (29a+29b)
28
27
26
31
32 (32a+32b)
25
33
34
24
Z
23
22
X
Y
17
18
19
20 (20a+20b)
21
Page C3
NOMENCLATURE de l’ENSEMBLE a : LE moto-reducteur
34
1
Axe
33
1
Axe
32b
1
32a
1
31
4
30b
1
30a
1
29b
1
29a
1
28
1
Demi carter fixation moteur
27
1
Bride moteur
26
2
Vis cs M 3-4
25
1
Carte commande moteur
24
1
Moteur électrique
23
4
Vis cs M
22
1
Pignon moteur
21
3
Vis cs M 3-4
20b
1
20a
1
19
2
Rondelle
18
1
Axe
17
1
Demi carter avec patte de fixation
rep
Nbre
ROUE DOUBLE DE SORTIE
Roue Z32b = 48
m =0.5
Pignon Z32a = 21 m =0.8
Rondelle
ROUE DOUBLE INTERMEDIAIRE 2
ROUE DOUBLE INTERMEDIAIRE 1
Pignon Z30b = 12 m =0.5
Roue Z30a = 45
Pignon Z29b = 12 m =0.5
Roue Z29a = ?
Z =11
ROUE DOUBLE D’ENTREE
désignation
m = ?
m =0.5
m =0.5
Roue Z20b = 29
m =0.5
Pignon Z20a = 12 m =0.5
observations
Page C4
6.5 Eclatée de l’ENSEMBLE b : vis sans fin 1 filet
16
15
14 c
14a
11
12
4
10 (10 = 10a + 10b)
13
NOMENCLATURE DE l’ENSEMBLE B : VIS SANS FIN 1 FILET
16
1
Ecrou H M
15
1
Equerre
14c
1
Coin radial
14b
1
Coin axial
14a
1
Palier
13
2
Vis cs M 3-30
12
1
Rondelle de réglage
11
2
Bague de guidage
10b
1
10a
1
rep
Nbre
VIS SANS FIN
désignation
bronze
Roue Z10b = 32
m =0.8
vis Z10a = 1 filet
observations
Page C5
Eclatée de l’ENSEMBLE c : roue de sortie (sans le couvercle 1)
6
5
7
4
8
3
9
2
Z
Y
X
NOMENCLATURE DE l’ENSEMBLE C roue de sortie
9
1
Plaque support capteurs
8
1
Vis cs M 3-6
7
1
Came
6
4
Vis cs M 4-10
5
1
Rondelle d’appui
4
1
Roue de sortie à denture hélicoïdale
3
1
Roulement
2
1
Carter principal
rep
Nbre
Désignation
Z = 60
observations
Page C6