Dernière mise à jour :
07/02/2010
Présentation
Un petit coeur fait de leds, qui ne se met à clignoter
qu'à la nuit
tombée...
Des composants classiques, et un fonctionnement sûr. Envie de
sortir du sentier des applications audio pour se changer un peu les
idées ? Alors allons-y.
Schéma
Je vous l'ai dit, uniquement des composants classiques.
Même la photorésistance R1 modèle LDR03 (LDR =
Light
Dependant
Resistor)
se trouve
facilement, et
le modèle à employer n'est pas critique (LDR02, LDR05 ou
aures conviendront aussi, même pas sûr de devoir modifier
la valeur de R2 pour s'adapter).
Détecteur de lumière
Basé sur la LDR (type LDR03, LDR05 ou autre), il s'articule
autour des deux portes logiques U1:A et U1:B. Pour rappel, une LDR est
une résistance dont la valeur est d'autant plus faible que la
quantité de lumière qui l'atteint est importante. Un tel
composant peut par exemple présenter une
résistivité de plusieurs centaines de KO dans
l'obscurité, et présenter une résistivité
de quelques centaines d'ohms ou quelques KO en pleine lumière.
Ici, nous l'utilisons comme élement d'un
pont diviseur
résistif composé de R1 et R2, qui va produire une
tension dont la
valeur va dépendre de l'éclairement de la LDR (tension au
point commun R1, R2, R3). Les deux portes logiques U1:A et U1:B sont
montées en trigger de schmidt grace aux deux résistances
R3 et R4 : cela permet un
allumage franc, en ajoutant un petit hystérésis (le seuil
de déclenchement quand il y a de la lumière n'est pas le
même que le seuil de déclenchement dans
l'obscurité). La sortie de la deuxième porte logique U1:B
change d'état quand la
lumière éclaire suffisement la LDR pour faire chuter la
valeur de sa résistivité ohmique. Cablé comme
ça l'est ici, le circuit est "inactif" quand il y a de la
lumière, et devient actif dans l'obscurité. Inverser les
deux composants R1 et R2 (LDR coté masse et R2 côté
pôle positif), et ce sera l'inverse qui se produira. La sortie de
cette partie du montage, patte 4 de
U1:B, permet de commander la section clignotement constituée des
deux autres portes logiques U1:C et U1:D.
Section clignotement
Elle est donc basée sur les deux portes logiques U1:C et U1:D,
montées
en oscillateur commandé. La patte 12 de U1:D sert de commande,
le clignotement
n'a lieu que lorsque cette patte est portée à
l'état bas. Quand la patte 12 de U1:D est à l'état
haut, l'oscillateur n'oscille pas, et sa sortie reste à
l'état haut. La fréquence (vitesse) de clignotement est
déterminée par la valeur des composants C1, R5 et R6. Si
vous souhaitez la modifier, jouez plutôt sur la valeur de C1 et
laissez les mêmes valeurs à R5 et à R6 : C1 = 470nF
pour un clignotement deux fois plus rapide, C1 = 2u2 pour un
clignotement deux fois plus lent (deux exemples entre autres). Comme la
sortance (la capacité en courant)
de la porte U1:C n'est pas suffisante pour piloter directement des
leds, une petite interface de puissance composées de deux
transistors est utilisée. Le premier transistor n'est là
que pour inverser l'état logique de la sortie de U1:C, car au
repos (en absence de clignotement), cette sortie est à
l'état haut. Notons qu'il aurait aussi été
possible de n'utiliser qu'un seul transistor au lieu de deux, en
utilisant un PNP au lieu d'un NPN (genre 2N2907), et en inversant le
branchement des leds (émetteur du transistor PNP sur +V, son
collecteur sur l'anode des leds, et cathode des leds à la masse).
Circuit imprimé
Fait, mais typon pas retrouvé. Il faut que je le redessine.
Si vous regardez
bien la photo de gauche, vous verrez un drôle de composant
monté
verticalement, sur le côté droit, vers les fils du
connecteur de la pile 9V. Il s'agit
d'un interrupteur à mercure. Comme ce type de composant est
désormais interdit à la vente, je ne vous conseillerai
pas d'en mettre un. Ce petit coeur date de plus de 10 ans, je ne vais
pas le dépouiller maintenant. Ce composant joue ici le
rôle d'interrupteur général, mettant sous tension
le circuit uniquement quand le coeur est à l'endroit (une boule
de mercure glisse et fait contact entre deux électrodes). Le
remplacement par un interrupteur classique ne devrait pas vous poser
grand problème.
Sur la photo de droite, notez l'usage de quelques composants CMS
côté cuivre... De simples
résistances, rassurez-vous (il faudra bien vous y mettre un
jour, de toute façon) !
Ca ne fonctionne pas ?
Voici quelques points à vérifier.
- Au point commun R1 (LDR) / R2, tension faible (inférieure
à 1 V) dans la pénombre, et tension supérieure
à 6 V sous éclairage.
- Sortie porte U1:B (broche 4) : tension proche de 0 V dans la
pénombre, et tension proche de 9 V sous éclairage.
- Sortie porte U1:C (broche 10) : clignotement dans la pénombre, et
tension proche de 9 V sous éclairage.
Remarque
Un drôle de phénomène se produit lorsqu'on approche
la main du circuit : les leds clignotent d'autant plus vite que la main
s'approche. "Bah c'est normal, la main reflète la lumière
émise par les leds en direction de la photorésistance
(LDR)", allez-vous peut-être penser. J'y ai aussi pensé,
oui. Sauf que dans le cas présent, la photorésistance est
montée dans un circuit comparateur, et que le circuit
oscillateur est bien indépendant et de fréquence fixe.
Alors, une autre idée ?
Extension en tête de robot (garanti sans CMS)
Voir page
Robot
002 - Tête clignotante.