Une télémétrie «home made» pour planeurs RC

En ce qui concerne les télé-commandes, si par le passé on pouvait encore facilement créer nos propres systèmes sur 35 ou 40 MHz, il me semble qu’il serait hasardeux d’essayer de rivaliser avec les systèmes commerciaux sur 2,4 GHz. Ils sont le fruit d’une très longue expérience de professionnels spécialisés.

Cependant, il existe un domaine ou l’amateur peut encore assez facilement faire quelque-chose d’intéressant. Il s’agit de la télémétrie.

Dans cet article j’explique comment j’ai réalisé ma propre télémétrie. Elle équipe désormais tous mes planeurs RC.

Une rapide recherche sur Internet m’a permis de découvrir le circuit intégré MPSX-4100A6U de Motorola-Freescale. Ce IC, alimenté en 5 Vdc donne un signal analogique de 0,5 V pour une altitude de 10000 mètres (env. 20 kPa de pression atmosphérique) et de 4,5 V pour une altitude de -150 mètres (env. 105 kPa), dépendant de la météo actuelle.

On peut négliger de très petites erreurs de linéarité pour le domaine d’altitudes qui concerne le vol à voile RC. Un simple calcul démontre que la différence de la tension sur la sortie est de 0,05 mV pour une différence d’altitude de 10 cm. Ces valeurs ont été vite confirmées lors de mesures effectuées avec des instruments tout à fait classiques tels que voltmètres ou oscilloscopes.

Le IC a été monté sur un petit circuit d’expérimentation alimenté en 5 Vdc. Un oscilloscope digital (PicoScope/Pico-Log) portable coopérant avec un NetBook ainsi qu’un voltmètre digital ont été connectés sur la pin de sortie du IC. J’ai

été faire un tour par monts et par vaux, jetant de temps en temps un coup d’œil sur ces instruments. De retour à la maison, l’étude des enregistrements effectués toutes les secondes a révélé la parfaite coïncidence entre le profil du parcours en voiture et la forme des courbes enregistrées. Elle a aussi révélé que de brusques changements de pression, en croisant par exemple un gros camion, provoquait un changement momentané d’altitude! Cela ne m’a pas inquiété pour autant, car mes planeurs ne croisent jamais de tels engins! Il restait encore à prouver que dans mes planeurs motorisés, où des conducteurs parcourus par des courants de dizaines

d’ampères sont placés près du système de télémétrie, aucune perturbation ne viendrait perturber son bon fonctionnement.

Le circuit est constitué d’une partie analogique, amplificateur, dérivateur, etc. avec des composants discrets coopérant avec un microcontrôleur PIC 16F876, 8 bits de Microchip pour le traitement des signaux analogiques et la génération des différentes fréquences nécessaires.

Le circuit a été fait avec des composants à fils, plutôt que des composants SMD, pour des questions de facilité lors de la phase expérimentale du projet.

1. A la mise sous tension le système cherche et fixe l’altitude locale actuelle.
2. Ensuite, définition d’un domaine pratique d’altitude –70 à +700 mètres.
3. Définition de tranches d’altitudes d’une épaisseur de 5 mètres tous les 50 mètres.
   Un code matérialisé par des signaux sonores, genre code Morse, communique au pilote l’altitude acquise, en alternance avec les indications du variomètre.
4. Le variomètre transmet des bip bip de différentes fréquences selon la vitesse verticale comme dans les planeurs habitables.
   De 0 à 1 m/s positif, bip bip à 440 Hz, la note «La» en musique
   De 1 à 2 m/s positif, bip bip à 523 Hz, «Do»
   Plus de 2 m/s positif, bip bip à 659 Hz, «Mi»
   De 0 à 1 m/s négatif pas de signal, silence
   Dès 1 m/s négatif, bip bip à 220 Hz, «La»
5. Surveillance de la tension de la batterie, si les éléments de la LiPo atteignent une tension de 2,8 V, un signal continu à 698 Hz, «Fa» en musique, est transmis comme alarme.

Plusieurs tests ont été effectués avec différents systèmes disponibles dans le commerce. J’ai finalement acheté des petits circuits hybrides de Radiometrix d’une puissance de 10 mW HF à la fréquence de 434 MHz à l’émission, et d’une bonne sensibilité à la réception. Ces circuits demandant très peu de composants externes sont stables et faciles à exploiter. Des essais au sol en vue de vérifier la portée ont montré qu’ils étaient utilisables sur des distances de plusieurs kilomètres, donc compatibles avec l’application en modélisme. Subsidiairement, en terrain dégagé, le récepteur peut éventuellement être employé comme un goniomètre si un planeur avait malencontreusement été perdu dans un champ de maïs!

Comme je l’ai dit plus haut, j’avais un gros souci quant à savoir si le voisinage de la télé-

métrie avec les fils d’alimentation du moteur où circulent des courants pulsés de plusieurs dizaines d’ampères voulait perturber son bon fonctionnement. La réponse est vite tombée, pas de problème. Il faut dire que le circuit imprimé a été bricolé avec les moyens du bord, mais en respectant les règles normalement utilisées dans ce domaine!

Il ne faut pas se faire d’illusions, on ne recherche pas le moindre

coût dans un tel projet. Rien que le prix des composants est certainement plus important que le prix d’une télémétrie disponible dans le commerce avec variomètre et toutes ses autres fonctions utiles en vol à voile RC.

Si on prend en compte encore les centaines d’heures de «travail» nécessaires à sa réalisation jusqu’à ce qu’elle puisse équiper quelques planeurs, on pourrait trouver que c’est complètement prohibitif.

Comme je le laissais entendre au début de cet article, si l’on pratique le hobby de modélisme en s’impliquant avec plaisir dans la construction des modèles et comme dans ce cas de l’équipement électronique. La récompense vient du grandissime plaisir que l’on éprouve lorsque l’on entend la douce mélodie des bip bip de la télémétrie en provenance du planeur, tout là haut sous les nuages.

*Par Pierre Boillat, Meyriez, MG-Fribourg*