les encodeurs


Sur le podium des casse-tête des constructeurs de cockpits figurent certainement les encodeurs rotatifs.

Il s'agit de ces boutons que l'on tourne dans un sens, pour augmenter une valeur, et dans l'autre sens pour la diminuer. Et pour corser le tout, chez Airbus, et maintenant sur certains Boeing, ces boutons sont parfois dotés d'une troisième fonction: on pousse ces boutons pour valider le choix. C'est le cas par exemple de la sélection d'altitude: on tourne à gauche ou à droite pour régler la valeur et on pousse pour enclencher ALT au pilote automatique.

 

Prenons le cas de l'Auto Brake: pour augmenter le freinage, on tourne un bouton vers la droite. On peut faire l'équivalent en tapant sur le clavier CTRL + U, c'est une attribution prévue . Un commutateur rotatif très simple, relié à une carte émulatrice de clavier, peut donc générer à chacune de ses positions un CTRL + U et donc augmenter la valeur de freinage. Mais comment faire pour que, lorsqu'on tourne le même commutateur dans l'autre sens, les mêmes positions (donc les mêmes interrupteurs) génèrent maintenant un SHIFT + U qui voudra dire à P3D "diminuer la valeur de freinage" ?

des encodeurs CTS 288, version avec interrupteur poussoir dans l'axe
des encodeurs CTS 288, version avec interrupteur poussoir dans l'axe

La solution existe chez certains fabricants de composants électroniques: il s'agit des "encodeurs rotatifs à détection de phase". C'est en gros un contacteur rotatif double dont une galette est décalée par rapport à l'autre.

 

Les plus courants des encodeurs sont dits de "type Gray", comme le CTS 288. Solide (tout métal), peu encombrant et vendu par OpenCockpits, Hispapanels, France Cockpit, etc...Cet encodeur peut se passer de toute carte électronique spéciale, il se branche directement sur la carte Master de IO Cards, où il utilise deux entrées consécutives, dans le même groupe d'entrées. Attention, il s'agit de deux entrées logiques consécutives, et non de deux broches consécutives. Par exemple les broches extérieures de l'encodeur seront reliées aux entrées 04 et 05 du premier groupe d'entrées, et la broche centrale sera reliée à la " masse" commune GND 01 (voir le tutoriel "SIOC pas à pas). Ce qui correspond aux broches 3 et 9 du connecteur. Ce qu'il ne faudrait pas faire serait de choisir par exemple les entrées 08 et 09, qui ne sont pas dans le même groupe. Et si par hasard les valeurs diminuent lorsqu'on tourne l'encodeur vers la droite, il suffit d'intervertir les fils sur les broches extérieures de l'encodeur (ou de modifier le code SIOC). Ce type d'encodeurs est une excellente solution, qui peut être généralisée à tout un cockpit.

un commutateur rotatif très courant
un commutateur rotatif très courant



Si on n'a besoin que de quelques encodeurs, il est peut être plus rentable d'essayer de se faire un encodeur "maison". J'ai finalement adopté un commutateur rotatif 12 positions à 2 Euros, dont le fonctionnement est modifié de façon sans doute un peu surprenante, mais d'une fiabilité absolue.

une pince à linge et un micro-switch ...
une pince à linge et un micro-switch ...

Le principe est simple: Les commutateurs rotatifs ordinaires ont jusqu'à 12 positions pour un tour quasiment complet. C'est à dire que chaque position est écartée de la suivante d'un angle de 360/12 = 30 ° Quand on commence à tourner le bouton, on parcourt ces 30° avant de tomber sur le cran suivant, là où le contact s'établit. Il s'agit de mettre à profit ce passage à vide de, disons 25°, pour détecter le sens de rotation.

 Pour ce faire, le contacteur est monté sur un support à 2 cm environ du panneau extérieur. Sur la partie de son axe sous ce panneau, mettons... une pince à linge. Et voila une application de plus pour cet accessoire dont les ressources sont insoupçonnées... Pourquoi une pince à linge dans notre cockpit ? Parce que cet instrument se serre sur l'axe de 6 mm du contacteur, donc tourne avec lui. Mais si la pince à linge rencontre un obstacle, elle va se bloquer sur lui, ce qui n'empêchera nullement l'axe de tourner, la pince à linge va glisser dessus. Supposons que cet obstacle soit un micro-switch. Que se passe t'il quand on commence à tourner le contacteur ?

 

 

 

 

 

 

Dans un premier temps, pendant les 25° environ où il n'y a aucun contact, la pince à linge va tourner. Puis elle rencontre un micro-switch qui se ferme, et ensuite seulement le contact du commutateur rotatif est établi et l'impulsion générée.

 

Et si l'on met deux micro-switches, un à gauche et un autre à droite de la pince à linge, c'est tantôt celui de gauche qui va se fermer, tantôt celui de droite, selon le sens de rotation.

 

Dès lors, il n'y a plus qu'à se servir de ces micro-switches comme d'aiguilleurs pour envoyer le signal vers une entrée ou une autre de la carte émulatrice de clavier pour signifier une augmentation ou une diminution d'une valeur.

 

 

 

 

 

 

Le schéma électrique est bien plus évident que ces longs discours.


un exemple: une commande de volets

la partie mobile d'une commande de volets
la partie mobile d'une commande de volets

A titre d'exemple, voici ce que cela donne en pratique sur un prototype de commande de volets.

 

Le levier de ce secteur est solidaire d'un secteur circulaire "à bosses" qui active un micro-switch à roulette à chaque passage devant un cran de volets. C'est l'équivalent d'un contacteur rotatif. Lorsqu'on tourne le levier sélecteur de volets, la pince à linge fixée sur l'axe va tourner avec lui, puis établir un contact sur un micro-switch fixé sur le flanc , pour générer par exemple un F6 (rentrer les volets d'un cran). Dans l'autre sens ce sera un F7 (sortir les volets d'un cran) L'écartement entre les deux micro-switches n'est pas du tout critique avec un "encodeur" à 12 positions. Avec un modèle à 20 positions, il faudrait resserrer un peu.

 

La seule précaution de construction à prendre est de faire en sorte que la pince à linge ne rencontre aucun obstacle sur son chemin, par exemple qu'elle ne puisse pas se coincer sur un flanc.

 

Le schéma électrique ci-dessus permet la mise à la masse d'une entrée "j'augmente la valeur" et d'une entrée "je la diminue".

 

Après de nombreuses heures de vol avec ce système d'encodeur maison, je n'ai jamais pu le mettre en défaut, fiabilité 100%

 

Quant au coût... je vous laisse juge.

 

Mais, je l'avoue, ce n'est pas trop "aéronautique"...


améliorons: étape n°1

Un micro-switch normalement constitué a deux positions: une ON avec le levier poussé, et une OFF quand il est relâché. C'est un inverseur à 1 circuit 2 positions. Il suffit de dire que lorsque la pince à linge se promène à gauche, quand le levier est relâché donc, et que le contact est établi entre la cosse commune et la cosse OFF, ce sera un F6. Et que lorsque la manette de volets est actionnée dans l'autre sens, elle va activer l'autre position du micro-switch donc générer un F7 au prochain cran. Cela élimine un des deux micro-switches, qu'il suffit de remplacer par une butée quelconque, une vis de 3 mm par exemple.

améliorons: étape n°2

amélioration 2: un ressort
amélioration 2: un ressort

Si vous craignez que votre entourage ne s'inquiète de votre santé mentale quand vous direz que votre cockpit marche avec des pinces à linge, il y a une solution, disons un peu plus élégante.

 

Achetez chez votre revendeur de modélisme le plus proche de la "corde à piano" de 0,8 mm, c'est tout simplement du fil d'acier trempé. Tournez une petite longueur de ce fil autour de la queue d'un forêt un peu plus petit que l'axe de votre commutateur rotatif, essayez 5,7 pour un axe de 6, et formez un ressort de 1 cm de long environ. Laissez une partie du fil droite, comme sur la photo ci-contre.Le principe est exactement le même que pour la pince à linge, le ressort est serré, mais modérément, sur l'axe. C'est plus joli, moins encombrant, mais plus délicat à règler que la pince à linge.

 

Cette solution est intéressante quand l'espace est réduit, par exemple pour la commande de l'AutoBrake.

améliorons: étape n°3

amélioration 3: la solution "clip-clou"
amélioration 3: la solution "clip-clou"

 

 

 

Comme il n'y a rien de tel qu'un système se serrant de lui-même sur l'axe du contacteur, il y a aussi la solution des pinces clip, aussi efficace que la pince à linge et moins encombrant