ADAPTATEUR LINKY TIC fibre optique (1ère partie)P1000711_linky


1.    Parlons fibre optique
2.    Coffret et compteur LINKY
3.    Premiers relevés
4.    La fibre optique de 1.5mm
5.    La réception
6.    L'électronique sur TIC LINKY
7.    Schéma du montage TIC
8.    Quel projet futur
9.    Energie, vitesse et câble FTDI    
10.    Conclusions

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Avant Propos

Cet article est le premier maillon de la connexion d'un compteur LINKY. (Voir également la deuxième partie : "Interface LINKY fibre optique USB (2 ème partie)"
http://bricolsec.canalblog.com/archives/2020/03/16/38104053.html

J'ai pris pour objectif de rapatrier les données de mon superbe compteur LINKY afin d'éviter de me coucher par terre pour pouvoir lire mon index de compteur…P1000735_LINKY

(Il y en a qui ont oublié que de se coucher au sol, surtout à plus de "70 balais" devient difficile voire plus et que les "ingénieux ingénieurs" auraient pu mettre un display orientable suivant la position des compteurs… mais c'est plus cher !)
Après avoir survolé le protocole LINKY (COMPTEUR-LINKY-PDF-PROTOCOLE.pdf sur le site ENEDIS), je me suis dit que c'était un peu délicat au vu de la faible puissance disponible ainsi que de l'histoire des modes "historique" et "Standard" pas trop claire.
Bien m'en a pris car j'ai eu une divergence au niveau des vitesses de transmission ! On verra par la suite…
Au vu des contraintes de puissance disponible et de l'isolation nécessaire, et pour ne pas me trouver en défaut vis-à-vis de la toute puissante ENEDIS, j'ai décidé de travailler en fibre optique, ainsi tous les problèmes associés à cette puissance limitée et à l'isolation se trouvent résolus d'emblée.
Je dois dire que je croyais travailler à 9600 bps au vu de la spécification citée (protocole), et à cette vitesse, les modules émetteurs radio sont assez gourmands en énergie et relativement chers. Il n'en a rien été !

Outre le prix élevé d'une radio à 9600 bps, l'aspect énergie m'avait également incité à ne pas l'utiliser (Dépassement de la puissance de 130mW), mais à s'orienter vers une très faible énergie avec une LED faible intensité, haute luminosité et une fibre optique.
On verra que cette vitesse de 9600 bps indiquée dans cette spécification concernant le mode historique est inexacte car elle est seulement de 1200 bps, (Dans mon cas précis, mais pourquoi ?), ce qui modifie tout de même le sujet… (à moins que je n'eusse pas tout bien lu ?)
MAIS quelles sont les intentions d'ENEDIS par rapport à ce mode "historique" qui est ancien et concernait largement les pseudos "anciens compteurs dits électroniques" à 1200 bps, mais le mode "standard" n'est-il pas la suite logique pour homogénéiser l'ensemble du parc puisque le LINKY remplacera TOUS les compteurs à terme ?

Alors ce choix de la fibre optique reste tout de même une solution pérenne, et d'avenir en cas de changement de vitesse de transmission et qui permet aux personnes électro-sensibles de vivre en paix avec des fréquences encore plus élevées (sic) comme celles de la lumière !!!P1000608_linky

C'est durant le confinement de Mars 2020, que j'ai fait quelques mesures, sans être trop "curieux" et ne pas tenter le diable, au risque de me retrouver sans énergie ! J'ai commencé par prendre quelques oscillogrammes des signaux, et j'avais été un peu surpris du peu d'alternances du 50 KHz pour les signaux, sans toutes fois faire très attention à la vitesse.
Pour cela et au vu de, l'isolation nécessaire, mon beau scope "TEKTRO TDS 220" ne convient pas, car la masse est obligatoirement à la terre, et dans cette situation, une mesure flottante s'impose. J'ai donc repris mon vieux scope Velleman sur batterie et vous trouverez quelques photos sur les schémas.

Je dois préciser que j'avais eu initialement l'intention d'utiliser le voyant jaune en face avant du LINKY pour éviter tout problème avec ENEDIS, mais après lecture de la notice pdf citée, j'ai préféré utiliser la TIC (Signifie TéléInformation Client) qui est accessible et justement prévue pour LE client.
Le petit voyant jaune posait le problème de la fixation d'une cellule. Cette utilisation de la TIC m'évitera de plus à avoir à comptabiliser moi-même l'index, au risque d'une erreur et élimine partiellement la fixation de l'électronique.

Pour ma part, ces essais et appareillages m'éviteront simplement de me coucher au sol pour faire mes relevés hebdomadaires,  sans sortir à l'extérieur, mais j'envisage de faire un petit montage très simple avec PIC pour éviter de mettre en marche un PC pour cela. De plus ce montage devrait afficher l'index en WH au libellé "BASE", le courant instantané en Ampères pour "IINST" ainsi que la puissance apparente en VA pour "PAPP". Ce serait en quelque sorte un report d'index dynamique et amélioré.
Ce montage pourrait également retransmettre à intervalle régulier ces valeurs instantanées, pour ceux qui le souhaitent et qui ne savent pas comment ils consomment au fil des 24 heures du jour et/ou de la semaine. Pour les grands consommateurs, cela peut être intéressant d'avoir un histogramme et de descendre d'une tranche d'abonnement, mais pour un particulier cela me semble un peu inutile.
(Des appareils du commerce existent également mais restent très chers et répondent mal aux besoins réels).

Une petite remarque sur le fond, que l'on découvrira au fil de ce message : Vous avez le courant instantané IINST (Avec une précision dérisoire), mais vous avez la consommation "BASE" avec une grande précision… L'énergie est une puissance durant un temps donné, ou plus exactement la somme des puissances instantanées dans un delta de temps… (P=UICosPhi, avec P exprimé en Watts)

Pourquoi ne pas fournir tous les éléments du calcul alors que le LINKY en a besoin pour le calcul des puissances instantanées et donc des consommations avec l'affichage de l'index ???
Aurions nous sujet à quelque contestation si les chiffres ne concordaient pas ?

Je pense que oui, car faire les mesures de tension, du courant, du déphasage nécessite une certaine puissance de calcul pour établir à la seconde, le cosinus Phi, les différentes puissances, et quand on pense qu'il faut aussi envoyer en permanence environ 1000 caractères par seconde (à 9600 bps), on comprend que la tâche n'est pas simple et qu'il y a nécessairement quelques approximations. Il y a plusieurs processeurs dans ce LINKY et la tâche est importante dans un espace de temps restreint.
C'est dommage tout de même de faire une usine à gaz sans le gaz !
Avant, pour se chauffer, il y avait le feu de bois et ça marchait très bien !!! A voir avec les orages et l'humidité avec les circuits CMOS du LINKY qui y sont très sensibles…

1. Parlons fibre optique

(Voir également l'article 2ème partie sur la fibre optique (Grand public) et l'adaptation FTDI citée en début).
C'est en regardant vers les pays du soleil levant que j'ai cherché de grandes longueurs de fibre plastique pour pas trop cher…
Ces fibres sont utilisées principalement pour des effets lumineux  et existent en différents diamètres dont 1.5mm et 1mm.

Mon beau compteur vert pomme est situé en bordure de terrain dans un ancien coffret en résine armée fibre de verre, à raz du sol et situé à environ à 20 mètres de l'entrée dans la maison. Il me fallait donc environ 20 mètres de fibre optique et j'avais fait quelques essais en bouclage à l'aide de l'utilitaire Terminal de Bray++ bien connu de mes lecteurs habituels.
J'avais pu ainsi vérifier sur 50 mètres enroulés, que je recevais correctement les trames (Envoyées en bouclage) sous forme de lumière visible blanche.
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Il a fallu creuser une petite tranchée pour loger 2 gaines électriques (grises et noires) dont l'une, la plus grosse (grise de 25mm) a été dédiée à la mesure des infos compteur LINKY, et l'autre passée en même temps vers le poteau électrique, pour l'alimentation souterraine de la fibre optique (Internet cette fois) et pour préparer à l'évolution du téléphone par Internet, prévue en 2023 ou 2024, car la gaine téléphonique existante depuis plus de 45 ans doit être obstruée par toutes les petites bêtes, fourmis et autres .
D'un dur travail de terrassement, cela fera 2 problèmes résolus en une seule opération !

Mais revenons à "notre" fibre… Celle-ci est en plastique de bonne qualité mais je ne voyais pas passer directement cette fibre dans une gaine électrique, sans avoir une protection minime, et bien m'en a pris, car les frottements lors du tirage abîment la surface externe de cette fibre et causent des perturbations VISIBLES, car dans la nuit on distingue parfaitement les rayures qui font apparaître de la lumière à ces endroits précis de rayures ou de marques. (Visibles surtout aux extrémités, car la gaine ne couvre pas exactement jusqu'à chaque bout)

Il est donc impératif de glisser cette fibre dans une gaine protectrice. J'avais un rouleau de gaine thermo-rétractable qui a fait l'affaire (à peine plus grosse, 1.6 ou 1.7 mm intérieur) ! A sec j'ai pu glisser jusqu'à 10 mètres de fibre de 1.5mm à la main. Il a fallu ainsi procéder à une "raponce" de gaine avec un simple scotch en milieu, ce qui ne pose pas de véritable problème. (Je n'ai pas osé mettre un agent savonneux pour faciliter le glissement à cause d'éventuelles incompatibilités avec la fibre ou d'effet inverse avec augmentation du frottement ?)

Si vous n'avez pas de gaine protectrice, attendez vous à perdre un peu en rendement lumineux si vous passez sans celle-ci, mais assurez vous que la lumière passe "suffisamment" d'un bout à l'autre avant de refermer la tranchée !

Peut-on prendre de la fibre de 1mm ? Je suppose que oui, mais cela dépendra des longueurs nécessaires. (Dans ce cas la connectique TOSLINK est possible moyennant une adaptation bricolée)

Il n'existe pas à ma connaissance de connectique pour ces fibres destinées aux effets lumineux, aussi j'ai dû faire ma propre connectique avec du plexiglass fumé de 6mm d'épaisseur. (Ancien capot d'imprimante). Les fibres optiques pour l'audio (TOSLINK) sont de 1mm et les embases recevant LED ou phototransistor ne courent pas les rues, alors le mieux est de se débrouiller, d'autant, on le verra, que d'importantes restrictions de volume existent au niveau de l'emplacement de la petite électronique DANS le compteur LINKY.

2. Coffret et compteur LINKY

Bien entendu, vous devrez "déshabiller" le compteur de son superbe capot "vert pomme", (Il est seulement clipsé) rassurez vous, c'est légal, car ce dispositif n'est pas "plombé" (en principe, et sauf si il l'était). Par sécurité n'enlevez jamais tout scellé plastique si il y en a, sans demander l'autorisation à ENEDIS, car cela pourrait vous causer bien des soucis, jusqu'à vous faire accuser de tentative de fraude… Pas de blagues !!!
P1000735_LINKY
Mon abri compteur fait partie des premiers compteurs placés en extérieur dans un coffret en résine armée fibre de verre, mais maçonné sur un pseudo socle en agglos (Méthode en usage en 1973 !).


J'ai heureusement pu glisser vers l'avant la plaque horizontale de fond qui est tenue par 2 vis sur le coffret et cela m'a permis de passer ma gaine jusque sur le devant du panneau bois qui supporte tout l'appareillage EDF.
Dans cette gaine j'ai passé 2x2 torsades plus un fil unique, et une cordelette de ficelle paraffinée à torons (En dernière sécurité !) et bien entendu la fibre optique gainée.

Les fils électriques sont là en secours, mais ne seront pas utilisés (En réalité je les réservais pour un éventuel report de la LED jaune (en face avant LINKY) de consommation à chaque WH. (Cette LED  n'est pas affectée par les délais et temps de transmission RS232, mais il faudrait encore adapter une cellule sur la face avant !? comment ? collage ?)

Concernant la fibre, vous ferez au mieux pour éviter les  courbes trop "serrés" tant pour la gaine électrique grise de 25 mm utilisée, que pour la fibre optique gainée.
On ajustera la longueur disponible pour donner une courbe "souple" pour accéder au montage de la TIC par les 3 bornes I1,I2 et A du compteur.

En dernière action, il faudra pointer et découper une fente de passage de la fibre dans le capot du compteur ! Là j'ai un doute sur l'aspect légal de la chose, mais je pense qu'il ne faut pas non plus pousser "pépère" dans les orties, car c'est un capot d'esthétique générale du compteur n'ayant aucun intérêt, hormis l'esthétique si cela est le cas, mais plus l'aspect promotionnel ?!.

Au passage une petite explication très simple sur la nécessité parfois d'augmenter la puissance d'abonnement avec un compteur LINKY.

Dans l'ancien fonctionnement c'était le disjoncteur qui sautait pour un nombre d'Ampères prévus de 30, (60 ou 90 A), ce qui faisait en puissance, avec une tension de 230V et pour 30A, une puissance de 6,9 KVA (ou KWH dans ce cas précis).

Avec LINKY on rétrograde puisque vous aurez seulement droit à 6,0 KVA de puissance! C'est le LINKY qui coupera !
Vous aurez donc perdu 6.9–6.0=0.9 KVA de puissance affective dans la bataille, mais peut-être encore un peu plus, car vous pourriez avoir un appareil au cos phi déplorable et ne tirer que 3 ou 4 KW de puissance active et que ça saute !
Cependant tout n'est pas négatif car vous ne seriez facturé que sur l'énergie ACTIVE (en KWH)

3. Premiers relevélog_file_LINKYs

Ceux-ci sont faits en USB avec un cordon FTDI d'adaptation RS232/USB et avec le programme Terminal de Bray++ sur PC.
Voici le premier exemple tiré et je constate que les consommations sont avec 3 chiffres significatifs après les KWH, soit la précision du WH soit 9 caractères au total. (label "BASE" 023000.777 (Point de séparation ajouté pour l'exemple indiquant les KWH sur la gauche))
Cependant, à ma grande déception, le courant instantané libellé "IINST" est en Ampères sans aucune décimale, c'est assez incongru, car si l'on donne une précision du WH, il faut bien que le courant ait un peu plus de précision que l'Ampère !!!
Ce n'est pas le mode historique en cause dans ce manque de précision car les mêmes imprécisions du courant existent au niveau du mode standard. Cela répond plus à une volonté de ne pas donner l'information.

De plus la puissance apparente PAPP est arrondie à la dizaine la plus proche et est en VA sur 5 caractères. Ces relevés ont pourtant un intérêt majeur dans la finesse de la CONSOMMATION instantanée qui descend jusqu'au WH.

Pour l'évaluation plus précise des courants il faut partir du postulat que la tension était sur l'instant de 230V, ce qui peut ne pas être toujours vrai. A cela il faut ajouter que les consommations ne sont pas les puissances et que c'est pour un delta de temps que l'on pourrait en déduire le courant.
A cela de noter que les trames envoyées n'ont pas la précision de temps d'une horloge, et qu'entre deux mesures il me parait bien difficile de faire des calculs très précis. Donc l'abandon s'impose faute de réelles possibilités
(Temps entre trames compris entre 16.7ms et 33.4ms et temps entre groupes d'informations)

C'est bien dommage que le compteur qui dispose (On l'espère) des valeurs précises pour faire son calcul d'intégrales, que celles-ci ne soient pas diffusées à la TIC. Y aurait-il quelques cachotteries techniques ?

On peut constater en fin de chaque ligne un caractère ASCII unique qui représente le checksum depuis le premier caractère d'un groupe jusqu'au caractère précédent le checksum. (C'est toujours un caractère imprimable de 6 bits, voir la spécification ENEDIS)
Ce listing a été obtenu par enregistrement du "log file" sur Bray++ et récupéré par WORD.

NOTA : Comme mon identité n'a pas à être connue d'ENEDIS, le numéro de compteur "ADCO" a été remplacé par le même nombre de caractères, (Mais le checksum n'a pas été modifié en conséquence) Ceci est identique pour la valeur de "BASE" qui a été modifiée uniquement sur les KWH qui ont été remplacés dans un but de non identification.

Vous pourrez retrouver ces libellés de paramètres sur la spécification ENEDIS déjà citée.

4. La fibre optique de 1.5mm

fibre_50metresCelle-ci est vendue sur Internet à un prix raisonnable aux environs de 10 Euros pour 50 m en 1.5mm. Il est certain que la qualité n'est pas celle d'une fibre spéciale informatique, mais j'ai fait mes essais sur une couronne de 50 mètres et les affaiblissements restent conséquents sur une telle longueur, avec une certaine migration de la fréquence ou peut-être plus exactement une transmission différente suivant les composantes de la lumière visible.

En effet la lumière initiale blanche de belle intensité lumineuse, donnée par une petite LED de 3mm alimentée sous 5 mA évolue en un blanc un peu verdâtre à l'autre bout des 50 mètres de la fibre, avec une intensité très nettement moindre bien évidemment.

J'ai fait quelques essais en IR avec la même fibre et les résultats sont bien plus mauvais. Alors je resterai sur la lumière visible blanche, d'autant que VOIR les choses est toujours plus facile, surtout au niveau amateur.

Il s'est avéré que pour couvrir cette distance en fibre optique, le courant nécessaire à cette LED pour bien transmettre sur 50 mètres est de l'ordre de 5 mA.
Cette valeur est dictée essentiellement par la RÉCEPTION au niveau de la cellule, pour que le niveau soit suffisant, mais pas seulement… car l'intelligibilité du signal reste aussi très importante.
Il est possible de réduire largement cette valeur, mais en dynamique, au niveau réception, le signal risque d'être déformé et inexploitable, car on est alors obligé d'augmenter la résistance de polarisation inverse en réception ce qui déforme un peu plus le signal.

De faibles longueurs de fibre permettent de diminuer ce courant, mais au fait …Qui paye ces 130mW ? Je crois savoir !

(A ce jour, c'est 2.7 mA de courant LED et bien que ça fonctionne bien ainsi, je préfère assurer en plus une mise en forme du signal RS232)

5. La réception

P1000709P1000726Cette réception est décrite précisément dans l'article 2ème partie.
La cellule de réception fait partie de mon stock de récupération et j'en suis réduit à mettre un point d'interrogation sur le type même, mais je suppose qu'étant associée à des LED IR, ces cellules de 3mm (ou phototransistor ?) ont leur couverture de longueur d'onde dans ce même domaine IR ?.

LINKY_FTDI2
Leurs sensibilité n'est donc peut-être pas optimale pour la lumière visible, mais ça fonctionne bien et j'ai réalisé un montage de mise en forme avec AOP et détecteur de seuil pour redresser les flancs un peu paresseux, mais il s'avère que pour la distance de 20 mètres de fibre, je peux alimenter ma cellule (phototransistor ?) en 5 volts par une simple résistance et que le signal est tout à fait acceptable, simplement en sortie de cellule sans, rien d'autre !!!. (à 1200 bps cependant !)

NOTA : Le câble FTDI 5V  travaille en logique TTL 5V et non 12V comme la norme RS232, ce qui permet de connecter directement sur l'entrée USB d'un PC.
(Il existe une version de ce câble en 3.3V)

6. L'électronique sur TIC LINKY

Ce montage n'est pas de mon cru mais copié de l'excellent principe qui a été publié sur le site miniprojets.net.
Ce montage doit être placé au plus près du LINKY car véhiculer du 50 KHz sur de grandes longueurs pose des problèmes, c'est pourquoi, si le compteur est en extérieur, il est nécessaire de faire la conversion de mode dans le coffret et le mieux est d'utiliser l'emplacement TIC pour ces raisons, mais aussi pour éviter des proximités électriques en cas d'orages.

J'ai adapté à ma façon ce schéma mais surtout la réalisation pour travailler en fibre optique et pouvoir loger ce montage avec la connexion fibre dans l'emplacement TIC. Un voyant qui clignote au rythme RS232 (1200 bps aujourd'hui) a été ajouté à côté des opto-coupleurs pour témoigner du bon fonctionnement, bien que le coupleur LED/fibre en plexiglas semi transparent soit suffisant pour la lumière diffusée. (Blink peu visible mais qui témoigne du signal HF reçu)
Ce voyant permet en l'absence de la LED de la fibre, de fixer le potentiel du Drain du MOSFET_N, un FDV301. Ce voyant a l'avantage d'être visible en face avant, et ne fait donc pas tout à fait double emploi. (A l'origine la LED pour la fibre était raccordée par un petit connecteur sur le premier montage réalisé)

Au niveau opto coupleurs, je ne disposais au début de réalisation que de modèles ET1102 récupérés sur des alims à découpage. Avec une seule diode, il me fallait donc 2 optocoupleurs ET1102.
J'ai prévu de n'utiliser par la suite que des optocoupleurs avec double diode, SFH620A. (Un seul pourra être mis sur n'importe lequel des 2 emplacements disponibles)
Le reste du montage est très proche de celui de "miniprojets". C'est un LP2950-CZ5.0 qui régule la tension redressée à partir du 50KHz pour créer du 5V régulé, à l'aide de la version CMS des 1N4148(WS). Le BS170 est remplacé par un FDV301.

Les résultats en réel sur ma longueur de fibre de seulement 20 mètres m'ont engagé à supprimer le potentiomètre de réglage du courant LED de l'optocoupleur, car ces composants sont fragiles et peuvent se corroder à l'humidité. Aussi j'ai prévu de régler ce courant LED opto par une résistance série et une résistance //. La 47K initiale a été remplacée par 33 K sur le récepteur à l'arrivée fibre et ça convient parfaitement au niveau puissance de la LED d'émission et donc à la forme du signal RS232, ce qui est l'essentiel. (Le signal n'est pas parfait mais totalement intelligible !)

La partie mécanique du montage sur le compteur à l'emplacement de la TIC est délicate car cela a nécessité de faire 2 circuits placés à 90° pour pouvoir s'inscrire dans l'emplacement réservé à la TIC. (Voir les cotes dans la spécification ENEDIS pages 33/38)
Ce n'est pas par plaisir, mais face à cette spécification très pointue, il fallait faire ainsi pour ne pas être pris pour un "'aventurier", et à cause du fait que je ne fais pratiquement pas de circuits double face, j'ai dû faire 2 CI à l'équerre.
Aussi cela a nécessité pas mal de temps et m'a obligé à faire une petite itération au tout premier montage dont j'avais prévu un petit connecteur pour la LED de la fibre optique. Ce connecteur dépassait un peu, et j'aurais pu plier les pins, mais j'ai refait un nouveau CI pour que chacun puisse sans soucis mener à bien son projet sur la TIC.
(En double face, et avec un SFH620A il devrait être possible de ne faire qu'un seul CI  ? à voir !)

7. Schéma du montage TIC

LINKY3_DCH
Comme indiqué c'est pratiquement le schéma du site "miniprojets.net".

LINKY3_DIP
La réalisation est cependant un peu délicate et différente.
Il y a 2 CI siamois dont la conception est faite pour l'un par transparence (Vue côté composants), et l'autre en direct (Vue côté cuivre), du fait que les deux CI sont liés par des fils symbolisés par les connecteurs J3/J4. (Ces 2 CI sont en simple face)

ATTENTION : Cette particularité est réellement "emmerdante" car il n'y a qu'un seul CI dessiné et il faut en faire moitié en miroir et l'autre en direct.

C'est un sujet parfait pour se tromper dans l'exposition à partir des typons qui devront être découpés séparément. C'est ainsi ! désolé !!!
Le plan des CI indique clairement la ligne de coupure et donne même des cotes pour la réalisation de la connectique LED/fibre qui sera fixée par 1 ou 2 vis de 3 mm au CI.

Ces cotes tiennent maintenant compte d'une gaine de blocage d'entrée de la fibre dans l'adaptateur, et cette gaine sera simplement 1.5 à 2 cm de gaine d'un câble électrique der 2.5², car il est exclu d'entrer la fibre directement dans un trou de 1.5mm de diamètre, perçé dans un plastique dur, sous peine de rayures.

Pour les broches I1,I2,A, on utilisera des pins assez longues repliées dans les trous pour assurer la résistance mécanique puis soudées sur la face cuivre pour aller dans les bornes de la TIC. (Broches de diamètre 0.4 à 1mm et longueur 15mm +1/-0)

(Attention aux broches en laiton pur qui risquent de casser, aussi on préférera un fil de cuivre rigide de 1mm)P1000729
(Il faut appuyer sur le bouton noir du LINKY pour libérer un peu les contacts à ressort et pouvoir glisser les broches I1,I2 et A dans la TIC) Ces broches sont au pas de 5.08mm.

(Pour examiner les contraintes dimensionnelles voir la spécification page 33/38, et ce n'est pas rien à réaliser)

Les deux CI seront assemblés à l'aide d'une petite équerre en inox, et on procédera ensuite au raccordement des deux CI avec du fil rigide, comme on peut le voir sur la photo de l'ensemble émission / réception optique.



8. Quel projet futur

Le futur est essentiellement orienté sur L'EXPLOITATION des données reçues en permanence. Dans une première vision d'un UTILISATEUR INDIVIDUEL, on peut raisonnablement imaginer un petit montage équipé d'un afficheur qui distille les 3 informations essentielles récupérées en mode "historique", à savoir :

BASE index en WH  sur 14 caractères utiles : BASE 000000000
IINST courant instantané   sur 9 caractères    : IINST 000
PAPP puissance apparente sur  10 caractères : PAPP 00000

Le reste des informations n'apporte rien de plus au niveau surveillance de consommation (Au niveau des ménages), car ce sont principalement des paramètres correspondant à l'abonnement.
D'une première partie applicative, ces informations d'identification des libellés sur un écran LCD, seraient fixes et seules les valeurs numériques correspondantes pourraient évoluer au rythme de l'arrivée des trames. Cette méthode permettrait de suivre en direct la consommation.

Il semble utile de se synchroniser sur le début d'une trame indiqué par un caractère STX "start of text", mais cela ne me parait pas suffisant car une erreur de réception pourrait très bien être interprétée ainsi, aussi la reconnaissance du premier label "ADCO" me semble nécessaire et surtout utile.
On verra également que cette spécification LINKY n'est pas non plus très exacte en ce qui concerne le format des trames...

Dans une deuxième réalisation de programme, pouvant être incluse dans cette première partie, l'émission de trames RS232 à période fixe, pourrait résumer avec horodatage les valeurs numériques vers un ordi pour être exploitées de façon à en tirer des courbes de consommation d'énergie sur tableur, (Bien que pour les petits usagers ce point n'ait qu'un intérêt limité). A vous de développer cette deuxième partie, car moi je m'arrêterai au plus simple qui répond à mon seul besoin.
(Des enregistrements sur 24 heures à la seconde sont pratiquement inexploitables car cela fait 86400 points)

Je prépare cependant le hardware pour pouvoir tout faire au niveau logiciel mais sans le logiciel correspondant !

(Je ne vois pas l'utilité de stocker ces informations dans une mémoire flash car tout reviendrait alors à utiliser ce montage comme un data logger et à extraire ensuite les valeurs pour les traiter dans un tableur.

Ce petit montage à base d'un PIC pourrait être alimenté par accu si il est utilisé de façon ponctuelle ou sur secteur si il doit être utilisé en permanence. Sur secteur, on ne pense pas assez souvent à utiliser des petits chargeurs USB de smartphone (à quelques Euros) qui donnent du 5V. A voir !

On remarquera qu'un tel montage consommerait qq mA (En comptant l'afficheur !), en tout, un peu moins de 10mA permanent, ce qui pourrait donner jusqu'à 200 heures de fonctionnement, ce qui parait à première vue suffisant pour mon utilisation de quelques minutes par semaine ou en cas de recherche d'anomalies quelles quelles soient.

Ce montage n'est pas encore totalement défini mais fera l'objet d'un article séparé. Il devrait être assez large au niveau hardware pour pouvoir être adapté par chacun et utilisera un display LCD 2 lignes de 16 caractères avec affichage Index, courant et puissance apparente. Cependant ma partie programme n'utilisera pas toutes les possibilités du hardware.

On peut également envisager d'afficher le coût brut en € des seuls KWH, à partir d'un prix paramétré en début de programme, et pour le premier index de l'instant en référence de début, sans toutes fois prendre en compte l'ensemble de la facturation d'autant que je crois me rappeler qu'il y a des taxes départementales ou régionales qui varient d'un endroit à un autre (abonnement, redistribution de taxes diverses)

Sur les 2 seules lignes, la puissance en VA est réellement utile, mais le courant trop imprécis n'intéresse même pas les techniciens, alors une variante pourrait être comme indiquée mais sur décision de paramétrage
(Tous les paramétrages pourraient être réalisés à partir d'un encodeur en quadrature)

Proposition d'Affichage DISPLAY
suivant les faibles possibilités d'un afficheur de 2 lignes et 16 caractères, mais suffisantes cependant.

0123456789012345 (position dans la ligne en cours)
_______________________________________
BASE=023000.777X
I=001 VA=00170
__________________________________
BASE=023000.777X
€=000.00 P=00170    Variante affichage en Euros avec P en VA (Abandon du courant IINST)
___________________

Une LED (externe à l'afficheur) clignotera au rythme du processeur. Dans le cas où il n'y a pas de changements des valeurs il n'y aura pas rafraîchissement de l'afficheur et cette LED témoignera du (bon) fonctionnement du processeur. On essayera dans la mesure du possible de ne changer que les valeurs qui évoluent en partant des poids forts (On évitera ainsi les problèmes de fluctuation d'affichage, mais on gagnera surtout un temps précieux).

On ajoutera le point décimal sur l'index BASE pour bien indiquer les KWh, car l'unité Wh est trop petite, et prête à confusion. (Cet artifice visuel pourrait même au besoin limiter le nombre de caractères transmis et permettre de gagner un peu de temps)
 
BASE représente l'index compteur en KWh (à gauche du point décimal et fraction à droite)
I le courant instantané en Ampères (Maxi 90 A c'est donc incohérent de mettre 3 digits pour cela ! )
VA ou P la puissance apparente en VA (Maxi 99 KVA ou 99990 VA)
Avec pour X
      L Low Bat (si accu) affichage permanent
      E Erreur ou anomalie trame reçue (E affiché durant 2 secondes)
      e erreur dans le programme (e affiché durant 2 secondes)
      M au moins une modification de valeurs de moins de 2 secondes (affiché durant 2 secondes)
    "Space" Rien à signaler et pas de changements

Pour l'évolution programme de ce montage, au niveau hardware je prévoirai une entrée DCF77 pour l'horodatage. Sera également prévu un switch sur l'encodeur en quadrature pour permettre de faire le relevé de plusieurs compteurs à sélectionner par le Numéro de compteur ADCO, ainsi que le paramétrage.

Si vous utilisiez la radio, dans le fouillis des ondes, il vous sera peut être nécessaire de trier ce que vous recevrez et donc à partir de ce numéro ADCO, il pourra vous être utile de le donner par l'encodeur pour sélectionner le compteur qui vous intéresse (copropriétés par exemple).
Ce même encodeur avec switch permettrait aussi de rentrer l'heure si vous ne voulez pas utiliser le DCF77. Ce switch pourrait aussi permettre de reprendre le contrôle pour modifier les données d'affichage, il est donc important qu'il soit présent au niveau hardware.

Soyons clairs, je ne réaliserai que le programme d'affichage indiqué, et je donnerai mon source assembleur pour les particuliers qui choisiront de l'amender à titre personnel sans aucun but commercial.
La vitesse de transmission sera paramétrée en EEPROM et je prévois, à ce jour, de fonctionner à 4MHz sur un PIC 16F690.
Ces quelques définitions structurelles sont à ce stade encore susceptibles d'évoluer, mais le contour général est presque figé car je ne veux pas faire d'usine à gaz.
LINKIY_HOME_SYNOPT
De plus j'ai peur qu'ENEDIS ne passe à 9600 bps et les temps pourraient être serrés surtout à 4MHz d'horloge.
Le temps de dialogue display et des règles d'affichage est un point important qui nécessitera de prendre en compte le mode lecture du display et le test de "Ready" que jusqu'à présent j'avais toujours ignoré et réglé par des temporisations assez larges.

De même, je serai obligé d'utiliser l'interface 4 bits en lieu et place du système de sérialisation déjà utilisé, simplement pour une question de rapidité. (La fonction 8 bits restant trop gourmande en I/O)

Enfin, à la lumière de mes contrôleurs universels, toujours oubliés sous tension et avec les accus déchargés, j'ai prévu une alimentation sophistiquée qui pourra être à plusieurs niveaux :

  1. Alimentation directe par petit chargeur à sortie USB pour smartphone
  2. Alimentation par accu LI-Ion avec arrêt automatique et convertisseur 3.7 vers 5V (Sans chargeur)
  3. Alimentation par accu LI-Ion avec arrêt automatique et convertisseur 3.7 vers 5V avec chargeur LI-Ion 5V vers 3.7V avec charge par connecteur USB (avec ou sans fonctionnement du montage)

Voici le synoptique probable qui devrait tendre vers le hardware définitif.

9. Energie, vitesse et câble FTDI

Ce niveau TTL standard de la cellule de réception peut attaquer directement le câble USB/FTDI en pin 5 dont l'électronique d'adaptation se trouve simplement noyée dans le connecteur USB. (Ce peut être aussi le montage de remise en forme crée)

A ce stade tout programme d'exploitation sur PC permet de voir les données

Cependant à terme, dans une utilisation réelle, il sera nécessaire de développer un petit montage autonome qui triera les données issues du LINKY qui sont émises en permanence (voir § précédent). Ce futur montage sera l'objet d'une autre publication (Si j'en ai le temps !).

A ce stade le PC n'est donc pas une fin en soi, mais seulement le moyen le plus simple pour vérifier et mettre au point la liaison TIC/intérieur habitation.

Ce câble FTDI ne sera donc pas nécessaire à terme, à moins de vouloir travailler en surveillance permanente des consommations, mais dans ce cas, il faudra un programme PC approprié pour extraire les seuls éléments nécessaires, car le compteur LINKY émet en permanence ses trames à 1200 bps avec des tas d'informations souvent inutiles au particulier comme des numéros de compteurs, des puissances et courants maxi et en tous genre, ces éléments étant connus une fois pour toutes.

On arrive maintenant à la notion de vitesse de transmission qui n'a pas encore été réellement abordée...

Le compteur LINKY transmet sur sa sortie TIC des trames RS232 impérativement à 9600 bps sur une porteuse à 50 KHz, c'est ce qui figure dans la spécification déjà citée, mais la réalité est seulement de 1200 bps car mon LINKY en mode historique travaille à cette vitesse. Est-ce le cas de tous les LINKY ? ou seulement d'une programmation particulière ?

Cette vitesse est donc imposée par la sortie TIC du compteur LINKY. Cette vitesse n'est pas paramétrable par l'utilisateur et on doit s'y adapter ! Vitesse, distance, puissance, isolation sont des impératifs incontournables !

On remarquera simplement que cette vitesse de 9600 bps issue de la spécification m'a aiguillé vers une solution fibre, alors qu'un petit émetteur radio aurait été possible à 1200 bps. Je ne reviendrai pas en arrière cependant, car je pense qu'à terme ENEDIS passera tout de même à 9600 bps pour tout homogénéiser. Cela permettra d'éviter de nouvelles ondes radio et le "brouillard" à 433MHz. Il me fallait de plus passer une gaine pour le futur téléphone par Internet, donc c'est bien ainsi !

10. Conclusions

Aucune prétention sur cet ensemble de transmission optique, mais il fonctionne correctement à la vitesse de 1200 bps sur PC avec convertisseur USB/RS232 et Bray++, et pour une longueur de fibre optique lowcost de 1.5mm de diamètre allant jusqu'à 50 mètres.

Le montage d'exploitation des données (PC ou montage spécifique) sera donc situé dans l'habitation et il sera raccordé par la fibre optique au compteur LINKY.
Ainsi les spécifications d'isolation imposées par ENEDIS, ainsi que la puissance nécessaire à l'alimentation de la LED émettrice seront respectées.
Le montage sur la TIC pourra être ajusté pour les longueurs spécifiques de fibre, car vérification faite, régler pour 50m ne garanti pas de fonctionner directement à 1m sans un nouveau réglage ! Cela ne sera à faire qu'une seule fois ! C'est le réglage éventuel du courant minimum pour la LED d'émission fibre

Pour fonctionner ultérieurement à 9600 bps, (ce qui risquerait  d'arriver), je recommande de réaliser tout de même le montage de mise en forme du signal, et de ne pas se contenter d'une simple résistance.

NOTA : Il est possible que ceux qui ont le tarif de nuit aient quelques difficultés car les fils de ce contact sec passent juste en dessous du montage et je n'ai pas encore pu vérifier la compatibilité.
(Ce contact sec est le plus souvent au 230V qui commande le contacteur Jour/nuit)
(Il est mentionné par ENEDIS, dans cette spécification la proximité de cette source 230V et du DANGER de contact avec la TIC, et cette dernière remarque me conforte dans la solution fibre)

Voilà l'essentiel de ce montage qui me donne satisfaction puisque au lieu de me contenter des KWH, je dispose maintenant des WH lors de mes relevés sur PC et je n'ai plus à me coucher par terre !!!.
Après avoir perdu la mise en forme de cet article, il peut encore rester quelques fautes ou quelques tournures un peu bizares, désolé ! J'ai déjà débuté le montage à base d'un PIC 16F690 et ça avance, mais patience ... A prochainement !

bricolsec