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lumière > Chenillard 025
Dernière mise à jour : 30/03/2014Présentation
Ce chenillard (séquenceur) utilise deux CD4017 et permet de piloter 10, 20, ..., 90 ou 100 LED. Il est basée sur une ingénieuse idée de Louiliam C., qui m'a suggéré un schéma de base qui nécessitait quelques retouches pour fonctionner (j'en reparle un peu plus loin), mais l'idée était là et c'est le principal ! Bravo à lui, donc.Schéma
On retrouve sur ce schéma un classique NE555 (U101) qui délivre le
signal
d'horloge qui fait avancer le premier compteur décimal CD4017 (U102).
Là où les choses deviennent intéressantes, c'est ce que fait le second
CD4017 (U103)...
Oscillateur / source d'horloge
Doit-on revenir sur ce merveilleux composant qu'est le NE555 ? Pas dans le détail, mais rappelons simplement que de la façon dont il est câblé ici, il délivre un signal périodique sur sa broche 3 (sortie) dont la fréquence (vitesse) dépend de la valeur des composants R101, R102, RV101 et C101. Le réglage de la vitesse est assuré par le potentiomètre RV101, et si vous trouvez que tout va trop vite, il suffira de donner une valeur plus élevée à C101 (je vous laisse deviner quoi faire avec C101 si au contraire vous trouvez que ça ne va pas assez vite). Le signal d'horloge délivré par le NE555 arrive directement sur la broche d'entrée horloge (CLK) du premier CD4017 (U102).Compteur "principal"
Le premier CD4017 (U102) est utilisé comme on a l'habitude de le voir dans la majorité des schémas de chenillards ou séquenceurs. Son entrée d'horloge reçoit les signaux de commande et ses sorties Q0 à Q9 s'activent l'une après l'autre, à chaque nouveau front montant du signal d'horloge. Le plus souvent, on se contente de raccorder une seule LED sur chaque sortie de CD4017, et là, curieusement, on en met une, deux, trois ou plus, en parallèle. Enfin, presque en parallèle car le point commun des LED (ici les cathodes) ne sont pas reliées à la masse de manière directe mais à travers un transistor qui assure le rôle d'interrupteur commandé. Imaginons par exemple que ce soit la sortie Q0 du CD4017 (U102) qui est activée. Sur cette sortie, trois LED sont raccordées (sur notre schéma, on peut en mettre plus ou moins), il s'agit de LED1, LED11 et LED21. C'est trois LED s'allument-elles en même temps ? Si leur cathode était reliée directement à la masse, ce serait le cas (et le CD4017 plierait un peu les genoux). Mais ici, un seul transistor de commande est actif à un instant donné, ce qui fait qu'une seule LED peut être alimentée à la fois. Si c'est le transistor Q101 qui est activé, alors c'est le groupe de LED1 à LED10 qui à la faveur de se mettre en valeur, et seule la LED1 s'allume. Si maintenant c'est le transistor Q102 qui est activé, alors c'est le groupe de LED11 à LED20 qui à la faveur de se mettre en valeur, et seule la LED11 s'allume. Le but de la manoeuvre est donc d'activer le transistor Q101 pour rendre possible l'illumination d'une des dix premières LED (LED1 à LED10), ensuite d'activer le transistor Q102 pour rendre possible l'illumination d'une des dix LED suivantes (LED11 à LED20), puis Q103 pour le troisième groupe de 10 LED (LED21 à LED30), etc. Une fois que chaque groupe de LED a eu son quota d'exposition, on repart à zéro et ce sont à nouveau les dix premières LED qui reviennent sur le devant de la scène. Voilà pour la commande des 10 LED, par paquets de 10. Chaque LED dispose de sa propre résistance de limitation de courant, c'est indispensable (ici, on ne peut pas garder le principe de "une seule résistance suffit puisqu'une seule LED est allumée à la fois").Compteur "secondaire"
Le second compteur décimal CD4017 (U103) est cadencé à un rythme dix foix plus lent que le premier compteur CD4017 (U102). Il avance en effet d'un seul cran à chaque fois que le premier compteur a parcouru dix étapes (allumé ses dix LED de façon séquentielle). A la lumière de ce qui a été dit ci-avant, vous ne serez donc pas surpris de constater que chaque transistor de commande de groupes de LED est lui-même piloté par une sortie individuelle du second CD4017. L'horloge utilisée par notre compteur secondaire vient de la sortie CO (Carry Out) du compteur principal. Cette sortie CO est active quand c'est l'une des cinq premières sorties du compteur qui est active (Q0 à Q4) et est inactive quand c'est l'une des cinq dernières sorties du compteur qui est active (Q5 à Q9). La sortie CO repasse donc à l'état haut à chaque fois que c'est la sortie Q0 qui s'active, ce qui nous arrange vraiment bien. En effet, au moment où la LED D10 s'éteint, CO repasse à l'état haut ce qui a pour conséquence de faire avance d'un cran le second compteur, qui active sa sortie Q1. Le transistor Q102 s'active et ce n'est pas la LED1 qui s'allume, mais la LED11. Et ainsi de suite.Effet secondaire possible
Si vous utilisez des LED récentes de type haute luminosité qui commencent à s'éclairer avec quelques centaines de uA, vous pourrez constater une légère illumination des LED de même rang qui ne devraient normalement pas s'allumer. Par exemple quand la LED1 est allumée, il se peut que vous observiez une légère illumination des LED11 et LED21. Cet effet est nettement moindre avec des LED standard.Petite pause sur le schéma original
A l'origine, le schéma proposé par Louiliam est le suivant.
Il s'agit d'un schéma "de principe" et Louiliam m'avait averti, il manque les résistances de limitation de courant dans les LED et les transistors. Les points que j'ai corrigés sont les suivants :
- Avancée du second compteur : tel que câblé là, le second compteur avance d'un cran quand la sortie Q9 du premier compteur s'active. La dernière LED du premier groupe de 10 LED ne peut donc pas s'allumer au bon moment. Correction : câblage entrée horloge du second compteur à la sortie CO du premier compteur.
- Remise à zéro du premier compteur : elle a lieu lorsque la sortie Q9 s'active, ce qui lui laisse bien peu de temps pour illuminer la LED corresondante (une fraction de seconde). Correction : suppression de la remise à zéro (dans le cas présent, on utilise toutes les sorties, le compteur revient de lui même à la première sortie Q0 après avoir activé la dernière sortie Q9).
- Les entrées E (Enable) doivent être reliées à la masse.
- Les sorties CO (Carry Out) ne doivent pas être reliées à la masse, c'est destructeur.
Circuit imprimé
Non réalisé.Historique
30/03/2014- Première mise à disposition.