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> Détecteur toucher (Touch Control) 008
Dernière mise à jour : 20/11/2011Présentation
Le détecteur de toucher décrit ici dispose de deux touches sensitives, une pour la fonction marche et l'autre pour la fonction arrêt.
Il fait usage d'un circuit intégré de type LM3900, à l'origine pas du tout prévu pour ce genre d'usage puisqu'il intègre quatre AOP à transconductance (Norton).
Schéma
Basé sur un LM2900 ou LM3900, ce détecteur fait usage des quatre
AOP contenus dans le boîtier à quatorze broches : deux AOP utilisés en
tant que "détecteurs / amplificateurs" et deux en tant que "bascule".
Principe général de fonctionnement
Le principe repose sur l'état instable des AOP U1:A et U1:B dont la sortie change d'état quand les entrées non-inverseuses 1 et 2 passent du statut "en l'air" au statut "connecté au +V via les doigts". Comme ce changement d'état n'est pas stable et que les sorties (broches 5 et 4) reprennent leur état de repos dès que les entrées 1 et 2 repassent au statut "en l'air" (doigts retiré des touches sensitives), on fait suivre les deux AOP d'une bascule qui permet de mémoriser les changements d'états temporaires. Cette bascule aurait pû être une bascule CMOS type CD4013 ou autre, mais il aurait été dommage de ne pas profiter des deux AOP restants et non utilisés. C'est pourquoi les AOP U1:C et U1:D sont câblés de la sorte, l'absence de contre réaction entre sortie et entrée de ces deux AOP les pousse à fonctionner en mode logique tout ou rien, ou si vous préférez en amplificateurs à très grand gain (boucle ouverte).Comment j'ai eu cette idée ?
L'idée d'utiliser un LM3900 (ou LM2900) pour faire une touche sensitive n'est pas de moi, l'idée vient d'un schéma paru dans la revue "Le Haut-parleur" de 1975. J'ai voulu adapter le schéma d'origine car celui-ci était alimenté sur le secteur sans transformateur d'alimentation, avec une borne du secteur directement reliée à la masse. L'absence d'une résistance de protection en série avec les entrées touches sensitives m'a fait assez vite peur, et j'ai décidé d'utiliser ce montage en mode basse tension et surtout sans rapport direct avec le secteur. Avec le montage d'origine, une touche sensitive unique suffisait pour assurer la bascule marche / arrêt, ici il faut assurer une liaison entre l'entrée désirée et le pôle positif d'alimentation. Cela implique de toucher deux pièces de métal en même temps au lieu d'une seule, mais en les plaçant proches l'une de l'autre, l'usage n'en devient pas plus compliqué pour autant.Prototype
Réalisé sur plaque sans soudure.
J'ai en stock des LM2900 et des LM3900 et j'ai essayé avec les deux, avec succès. Pas de grandes différences entre les deux, le LM2900 est capable de débiter un peu plus de courant que le LM3900 sur ses sorties, genre 15 mA max pour le LM2900 contre 10 mA max pour le LM3900. J'ai essayé plusieurs valeurs pour les résistances R1 et R2, entre 10 kO et 2,2 MO, en pensant que ça allait jouer sur la sensibilité de la détection de toucher. Oui, ça joue un peu mais pas tant que ça et avec des valeurs élevées (1 MO) on arrive à avoir les deux sorties actives en même temps au moment de la mise sous tension, ce qui n'est pas vraiment le but recherché. Une valeur comprise entre 47 kO et 100 kO convient tout à fait et semble garantir une très bonne stabilité.
Circuit imprimé
Réalisé en simple face.
Typon aux formats PDF, EPS et Bitmap 600 dpi
Historique
20/11/2011- Première mise à disposition.