Ingénierie inverse

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Franck Fleurey

Mardi, décembre 15 2009

Capteur température/humidité 433MHz

Par Franck Fleurey le Mardi, décembre 15 2009, 22:49

Histoire de continuer dans la domotique j'ai acheté des capteurs de température/humidité sans fils. Normalement ces capteur sont fait pour fonctionner avec une station météo base qui affiche les températures des différents capteurs. La station de base coute assez chère mais les capteur coute dans les 10 euros pièce ce qui est assez raisonnable. L'objectif est donc de comprendre le protocole qu'ils utilisent pour pouvoir recevoir leur signaux et par exemple commander les radiateurs.

Après avoir relativement facilement compris le protocole utilisé pas les prises télécommandés je ne m'attendait pas a passer plus de 8 heures a me gratter la tête pour décoder 2 valeurs (température et humidité). Pas facile du tout !

Voici la tête d'une trame (10ms/div):

Le problème c'est que j'ai cru que c'était du Manchester ou du Manchester différentiel mais j'ai fini par essayer le code Biphase qui s'est avéré plus concluant.

Ensuite le problème a été de retrouver les données dans les trames. La plupart des capteur sans fil (comme les Oregon) ont l'air d'utiliser un codage BCD pour coder les valeurs mais ce n'est pas le cas de ces capteurs.

Pour l'humidité relative la valeur est simplement codée en binaire sur 8bits (pas trop compliqué).

Pour la température j'ai eu plus de mal car la valeur est codée sur 12 bits Soit x l'entier correspondant aux 8 premier bits et y l'entier correspondant au 4 derniers. La valeur de la température est T = x - 50 + y / 16 J'ai bien galéré pour en arriver la !!! mais ça se vérifie bien aussi bien pour les températures positives que négatives.

Au final voila ou j'en suis:

  • 0..4 : Les 4 premiers bits on l'air d'être toujours 1100, probablement un préambule identifiant le type de capteur.
  • 4..8 : Code maison (valeur réglable entre 1 et 15 sur chaque capteur, le 0 a l'air inutilisé)
  • 8..10 : Code canal (valeur entre 1 et 4 réglable sur chaque capteur)
  • 10..12 : ???
  • 12..20 : Humidité. Entier sur 8 bits (poids fort en premier)
  • 20..32 : Température (voir plus haut pour le codage)
  • 32..36 : ???

Dans les inconnu il y a peut être qqch sur les unités de mesure (°C ou °F) et/ou sur le niveau de la batteries...

Au total donc 36 bits par trame à 2 ms par bit donc 72 ms par trame. A chaque fois que le capteur transmet les donnée 3 trames sont envoyées avec une pause de 70ms environ.

Voila pour aujourd'hui !

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Franck Fleurey

Dimanche, décembre 13 2009

Un peu de domotique

Par Franck Fleurey le Dimanche, décembre 13 2009, 21:05

Comme il n'y a pas d'interrupteur dans notre appartement j'ai acheté des interrupteur sans fils et des prises (et dimmeurs) télécommandé:

Ça marche bien mais quand on en ai la on a envie de faire un peu plus, comme par exemple de commander/monitorer les equipements a partir d'un PC. La technologie utiliser est par radio a 433MHz (comme plein d'autre équipements). Ca tombe bien j'avait justement un recepteur 433MHz dans un tiroir:

Il ne reste plus qu'a étudier le signal transmis pas les interrupteurs et la télécommande, excellente occasion de de tester mon nouvel oscilloscope :-).

Les équipements que j'utilise (marque Waveman) propose 16 "code maison" et 16 canaux differents ce qui fait un total de 256 (16x16) canaux différents. Lorsque l'on active un interrupteur il émet un message qui contient le code maison, le canal et la commande (on ou off). Les récepteurs réglé sur ce canal recoivent le message et réagissent en conséquence.

Voici un message complet capturé a l'oscilloscope:

Il semble que chaque message est composé d'un "start" suivi de 12 bits, voici le début d'un message qui montre comment les 0 et 1 sont codés:

Et voici une capture avec une meilleur résolution pour détermine les durée:

Après avoir essayé et capturer différent interrupteurs réglés sur différents canaux il semble de le protocole soit le suivant:

  • Chaque trame commence par un "start": haut (0.42ms), bas (1.30ms)
  • 4 bits correspondant au "code maison" (0x0 à 0xF pour code de A à P) en transmettant les bits de poids faible d'abord.
  • 4 bits correspondant au "code canal" (0x0 à 0xF pour canal de 1 à 16) en transmettant les bits de poids faible d'abord.
  • 4 bits correspondant a la commande. 0x0 pour OFF et 0xE pour ON toujours avec les bits de poids faible d'abord.

Chaque bit est codé par deux impulsions:

  • 0 : haut (0.42ms), bas (1.30ms), haut (0.42ms), bas (1.30ms)
  • 1 : haut (1.30ms), bas (0.42ms), haut (0.42ms), bas (1.30ms)

Par conséquence la transmission de chaque bit prend 3.44 ms (ce qui fait un débit de 290 bps, pas vraiment rapide:-). Pour une trame complète ("start" + 12bits) on retrouve bien 43ms.

Voila qui semble pas mal, reste maintenant a sortir un microcontroleur et tenter de développer un émetteur/récepteur compatible. Très satisfait de l'oscilloscope en tout cas !

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