SC944D — Boitier Principal (BP)¶

Le SC944D est le controleur principal du systeme Essensys. Il embarque un microcontroleur Freescale ColdFire MCF52259 sous MQX RTOS, une interface Ethernet, et pilote l'ensemble du systeme domotique via I2C, UART, SPI, GPIO, PWM et ADC.

1. Specifications Techniques¶

Parametre	Valeur
Microcontroleur	Freescale MCF52259CAG80 (ColdFire V2, 32-bit)
Frequence	80 MHz
Flash interne	512 KB
SRAM interne	64 KB
Flash externe	SST25VF016B, 2 Mbit, SPI 50 MHz
EEPROM	25AA02E48T, 2 Kbit, SPI (adresse MAC EUI-48)
Ethernet PHY	DP83640TVV (IEEE 1588 Precision Time Protocol)
Quartz principal	25 MHz (HC49/US, Citizen Finedevice)
Quartz RTC	32.768 kHz (cylindrique CMS 2x6 mm)
RTOS	MQX RTOS 3.8 (Freescale/NXP)
Couches PCB	4
Percages	1 141 trous
Projet Altium	`SC944D/SC944D.PrjPCB`

2. Hierarchie des Schemas¶

Le projet contient 22 feuilles de schema Altium :

#	Feuille	Fonction
1	`SDEC944-xD_Page_de_Garde`	Page de garde (revision, date, auteur)
2	`SDEC944-xD_Alimentation_1-2`	Alimentation principale partie 1 (AC/DC, LM3150)
3	`SDEC944-xD_Alimentation_2-2`	Alimentation partie 2 (regulateurs LDO, DC/DC isole)
4	`SDEC944-xD_Chargeur_Batterie`	Chargeur et supervision batterie de secours
5	`SDEC944-xD_Coeur`	MCU MCF52259, quartz, reset, debug JTAG
6	`SDEC944-xD_Ethernet`	PHY DP83640, transformateur RJ45, filtrage
7	`SDEC944-xD_Liaison_IHM`	Interface ecran tactile (UART half-duplex)
8	`SDEC944-xD_Arrosage_(detect_pluie+commande_vanne)`	Detecteur pluie + electrovanne arrosage
9	`SDEC944-xD_Fil_Pilote_1-2_(commun)`	Fil pilote chauffage — partie commune
10	`SDEC944-xD_Fil_Pilote_2-2_(zone_jour)`	Fil pilote — zone jour
11	`SDEC944-xD_Machines_laver_2-2_(commande)`	Commande coupure machines a laver
12	`SDEC944-xD_Cumulus`	Commande ballon eau chaude (relais DD5)
13	`SDEC944-xD_Porte_tableau_domotique_(ouverture)`	Detecteur ouverture panneau domotique
14	`SDEC944-xD_Borniers`	Borniers de raccordement terrain
15	`SDEC944-xD_Detecteur_ouverture_maison_(signal)`	Detecteur intrusion — ouverture porte
16	`SDEC944-xD_Detecteurs_presence_(alim+signal+ouverture)`	Detecteurs de presence (alarme)
17	`SDEC944-xD_Liaison_Boitiers_Auxiliaires`	Bus I2C vers les 3 BA (connecteur IDC 26)
18	`SDEC944-xD_Machines_laver_1-2_(detection_fuites)`	Sondes de fuite eau (ADC)
19	`SDEC944-xD_Prises_de_Securite`	Coupure prise securite (relais DD4)
20	`SDEC944-xD_Reserves_(ETOR)`	Entrees de reserve (extensions futures)
21	`SDEC944-xD_Sirenes_(alim+commande+ouverture)`	Sirenes int/ext + detection ouverture capot
22	`SDEC944-xD_Teleinformation`	Compteur Linky (UART 1200 bauds, TeleInfo)

3. Diagramme Fonctionnel¶

graph TB
    subgraph Alimentation
        AC["Secteur 230V"]
        LM3150["LM3150<br/>Buck 6-42V"]
        LMR["LMR12010<br/>Step-Down"]
        LD1117["LD1117 x2<br/>LDO"]
        DCDC["R12P12S<br/>DC/DC Isole"]
        BATT["Batterie 12V<br/>Secours"]
    end

    subgraph Coeur
        MCU["MCF52259<br/>80 MHz"]
        Q25["Quartz 25 MHz"]
        Q32["RTC 32.768 kHz"]
        FLASH["SST25VF016B<br/>Flash 2 Mbit"]
        EEPROM["25AA02E48T<br/>MAC + Cle"]
    end

    subgraph Communication
        ETH["DP83640<br/>Ethernet PHY"]
        RJ45["RJ45 + Transfo"]
        IHM["UART 0<br/>Ecran Tactile"]
        LINKY["UART 1<br/>Compteur Linky"]
        DEBUG["UART 2<br/>EspionRS"]
        I2C["I2C 50 kHz<br/>Bus BA"]
    end

    subgraph Sorties
        TRIAC["4x T405-600B<br/>Fil Pilote"]
        RELAY["3x Finder 32.21<br/>Cumulus, Prise, Arrosage"]
        MOSFET_P["2x NTD2955G<br/>MOSFET P"]
        MOSFET_N["2x NTMS4801N<br/>MOSFET N"]
        SIRENE["PWM Sirene"]
    end

    subgraph Entrees
        ALARME["Detecteurs<br/>Ouverture + Presence"]
        FUITE["Sondes Fuite<br/>ADC AIN5/AIN6"]
        VENT["Anemometre<br/>GPT Impulsions"]
        PLUIE["Detecteur Pluie"]
        VBAT["Tension Batterie<br/>ADC AIN0"]
    end

    AC --> LM3150
    LM3150 --> LMR
    LMR --> LD1117
    LM3150 --> DCDC
    BATT --> MCU

    MCU --- Q25
    MCU --- Q32
    MCU -->|SPI CS2| FLASH
    MCU -->|SPI CS0| EEPROM

    MCU --- ETH
    ETH --- RJ45
    MCU --- IHM
    MCU --- LINKY
    MCU --- DEBUG
    MCU --- I2C

    MCU --> TRIAC
    MCU --> RELAY
    MCU --> MOSFET_P
    MCU --> MOSFET_N
    MCU --> SIRENE

    ALARME --> MCU
    FUITE --> MCU
    VENT --> MCU
    PLUIE --> MCU
    VBAT --> MCU

    classDef mcu fill:#438DD5,stroke:#2E6295,color:#fff
    classDef periph fill:#85BBF0,stroke:#5D99CF,color:#000
    classDef power fill:#F9A825,stroke:#F57F17,color:#000

    class MCU mcu
    class ETH,FLASH,EEPROM,TRIAC,RELAY,ALARME,FUITE periph
    class AC,LM3150,LMR,LD1117,DCDC,BATT power

4. Alimentation¶

4.1 Chaine d'Alimentation Principale¶

Etage	Composant	Entree	Sortie	Courant max	Fonction
Buck principal	LM3150MH	6-42 V	5 V	—	Controleur synchrone (+ NTMS4801N, PMEG4050EP)
Step-down	LMR12010YMK	3-20 V	3.3 V	1 A	Alimentation MCU et logique
LDO 1	LD1117STR-E	~5 V	3.3 V	0.8 A	Alimentation PHY Ethernet
LDO 2	LD1117STR-E	~5 V	1.8 V	0.8 A	Coeur MCF52259 (si requis)
DC/DC isole	R12P12S	12 V	+12 V	84 mA	Alimentation isolee (optocouleurs, relais)

4.2 Batterie de Secours¶

Parametre	Valeur
Tension nominale	12 V
Seuil bas ADC	1500 pts (~10.5 V)
Seuil alerte affichage	1600 pts
Delai avant coupure	10 s
Controle charge	GPIO `BP_O_UC_BATT_CTRL` (TE1)

5. Peripheriques MCU¶

5.1 UART¶

Port	Peripherique MQX	Vitesse	Format	Fonction
UART 0	`ittya:`	9 600 bauds	8N1, half-duplex	Ecran tactile
UART 1	`ittyb:`	1 200 bauds	7E1	Compteur Linky (TeleInfo)
UART 2	`ittyc:`	9 600 bauds	8N1	Debug EspionRS

5.2 SPI¶

Chip Select	Broche	Vitesse	Peripherique	Fonction
CS0	QS3	500 kHz	25AA02E48T	EEPROM (adresse MAC 6 octets @ 0xFA, cle serveur 16 octets @ 0x00)
CS2	QS5	500 kHz	SST25VF016B	Flash firmware OTA (S19)

5.3 I2C¶

Port	Vitesse	Mode	Fonction
I2C 0 (`i2c0:`)	50 kHz	Polled, maitre	Communication avec les 3 BA

5.4 ADC¶

Canal	Signal	Broche	Fonction
AIN0	VBAT	AN0	Tension batterie de secours
AIN5	FUITE1	AN5	Sonde fuite lave-linge
AIN6	FUITE2	AN6	Sonde fuite lave-vaisselle

5.5 PWM¶

Canal	Signal	Fonction
Canal 4	`BP_OPWM_SIRENE`	Sirene interieure (4 niveaux : TFORT/FORT/MOYEN/FAIBLE)

6. Mapping GPIO¶

6.1 Entrees (DIN)¶

Signal	Broche MCF52259	Fonction
`BP_I_OUVERTURE_SIRENE_INTERIEURE`	AS2	Detection ouverture capot sirene int.
`BP_I_OUVERTURE_SIRENE_EXTERIEURE`	TE5	Detection ouverture capot sirene ext.
`BP_I_OUVERTURE_PANNEAU_DOMOTIQUE`	AN7	Detection ouverture panneau
`BP_I_DETECT_OUV`	TF0	Detecteur ouverture porte
`BP_I_DETECT_PRES1`	TE7	Detecteur presence 1
`BP_I_DETECT_PRES2`	TE6	Detecteur presence 2
`BP_I_PLUIE`	DD3	Detecteur de pluie
`BP_I_SECTEUR_SYNCHRO`	NQ7	Synchronisation secteur (IT)
`BP_I_SECTEUR_ETAT_ALIM_PRINCIPALE`	AN0	Etat alimentation principale
`BP_I_DIN_VITESSE_VENT`	TA3	Anemometre (impulsions GPT)
`BP_I_NEW_INPUT_D5`	TH3	Reserve V2 (2016)
`BP_I_NEW_INPUT_D6`	TH4	Reserve V2 (2016)
`BP_I_NEW_INPUT_D7`	TH5	Reserve V2 (2016)

6.2 Sorties (DOUT)¶

Signal	Broche MCF52259	Fonction
`BP_O_SIRENE_EXTERIEURE`	TC0	Commande sirene exterieure
`BP_O_15VSP_ALIM_BA`	TE2	Alimentation 15 V boitiers auxiliaires
`BP_O_UC_LED_ETAT_BP`	TE0	LED etat du boitier principal
`BP_O_UC_BATT_CTRL`	TE1	Controle batterie de secours
`BP_O_VANNE_ARROSAGE`	DD7	Electrovanne arrosage
`BP_O_PRISE_SECURITE`	DD4	Coupure prise securite
`BP_O_MACHINE_A_LAVER`	DD6	Coupure machines a laver (fuite)
`BP_O_CUMULUS`	DD5	Ballon eau chaude
`BP_O_FP_ZJ`	TA0	Fil pilote zone jour
`BP_O_FP_ZN`	DD0	Fil pilote zone nuit
`BP_O_FP_SDB1`	DD1	Fil pilote salle de bain 1
`BP_O_FP_SDB2`	DD2	Fil pilote salle de bain 2
`BP_O_TELEINF_LED`	TC3	LED activite TeleInfo
`BP_O_ECRAN_DIRECTION`	UA3	Direction half-duplex ecran
`BP_O_DEBUG_J1..J5`	TF2..TF6	5 sorties debug

7. Composants de Puissance¶

7.1 TRIACs (Fil Pilote)¶

Designator	Composant	Specs	Fonction
T13, T17, T19, T20	T405-600B	600 V, 4 A, DPAK	Commutation secteur fil pilote (4 zones)

7.2 Relais¶

Designator	Composant	Type	Specs	Fonction
K2, K3, K5	Finder 32.21	1RT, monostable	12 Vdc, 250 Vac/6 A, AgCdO	Cumulus, prise securite, arrosage

7.3 Optocouleurs (Isolation)¶

Designator	Composant	Specs	Fonction
U3, U6, U7, U14, U15	FOD817BS	5 kVrms, CTR 130-260%	Isolation entrees secteur / detecteurs

7.4 DC/DC Isole¶

Designator	Composant	Specs	Fonction
U4	R12P12S	1 W, 12 V→12 V, 6.4 kV isol.	Alimentation isolee optocouleurs

8. Connectique¶

Designator	Composant	Type	Fonction
J1, J34-J50	FFKDSA/V2	Bornier a ressort 7.62 mm	Raccordement terrain (puissance)
J2, J51	FFKDSA1/V2	Bornier a ressort 7.62 mm	Raccordement terrain
J3	61202621621	IDC 26 broches, 2.54 mm	Bus BA / Debug
J32	74990101210	RJ45 + transformateur	Ethernet 10/100 Base-T
J33	Barrette 2x5	Barrette male 2.54 mm	JTAG/BDM debug
J52, J53	Wurth 4.2 mm	Connecteur 1x2	Alimentation puissance
J56	Wurth 4.2 mm	Connecteur 1x4	Extension
J58	Cavalier 2.54 mm	Jumper	Configuration

9. BOM Resume¶

Categorie	Composants principaux	Quantite
ICs actifs	MCF52259, DP83640, SST25VF016B, 25AA02E48T, LM3150, DRV8801	16
Regulateurs	LMR12010, LD1117 x2, R12P12S	4
Transistors	BC847C (x17), T405-600B (x4), NTD2955G (x2), NTMS4801N (x2), MMBT5551 (x4), NJD1718	30
Optocouleurs	FOD817BS	5
Relais	Finder 32.21	3
Quartz	25 MHz (x2), 32.768 kHz (x1)	3
Condensateurs	100 nF (x45), 10 uF (x7), 22 uF (x6), 3900 uF (x3), etc.	~105
Resistances	10K (x21), 4.7K (x13), 1K (x15), 680R (x7), etc.	~110
Selfs/Ferrites	15 uH (x2), ferrites 0603/1206 (x11), etc.	~17
Diodes	BAT54C/S (x10), TVS SMAJ16A (x2), Schottky PMEG4050EP (x6), etc.	~25
Connecteurs	Borniers 7.62 mm (x20), RJ45, IDC 26, Wurth 4.2 mm	~25
Fusibles	UMT250 (x2), Polyswitch (x2), MF-RX012 (x4)	8
Protection	Varistance V300LA10P, condensateur X2	2

10. Firmware¶

Le firmware du BP est dans le depot client-essensys-legacy. Voir :

Client Embarque BP_MQX_ETH — Vue d'ensemble
Securite — Auth HTTP, AES alarme, EEPROM
Build et Toolchain — CodeWarrior, makefile
Protocoles Internes — I2C, UART, SPI
Configuration Hardware et GPIO — Mapping complet
Deploiement et OTA — Bootloader, Flash SPI, S19
Diagnostic et Debug — EspionRS, GPIO debug

References Sources¶

BOM : essensys-board-SC944D/BOM_[No Variations].csv
Pick'n'Place : essensys-board-SC944D/SC944D/Assembly/SC944D_Pick'nPlace.csv
Gerbers : essensys-board-SC944D/SC944D/Gerbers/
Drill report : essensys-board-SC944D/SC944D/Gerbers/Single/Drills/SI944D.DRR
Schemas PDF : essensys-board-SC944D/Assembly Drawings_[No Variations].pdf