Electronique > Réalisations > Sequenceur 006
Dernière mise à jour : 05/01/2014Présentation
Ce séquenceur a été conçu pour délivrer une série d'impulsions avec arrêt automatique.
Il fait appel à des composants courants et disponibles chez tout bon distributeur de composants électroniques. Trois réglages sont disponibles :
- intervale de temps entre chaque impulsion (200 ms à 15 s environ);
- nombre d'impulsions entre 1 et 255;
- durée des impulsions (10 ms à 1 s environ).
Ce montage existe aussi en version "simplifiée" avec un PIC 16F88, voir page Séquenceur 006b.
Schéma
Quatre circuits intégrés, ça peut paraître beaucoup, surtout quand on sait qu'un seul microcontrôleur (PIC ou autre) peut tous les remplacer.
Principe général
Le système repose sur un oscillateur principal qui délivre des impulsions à intervalles réguliers. Un compteur est incrémenté d'un point lors de chaque impulsion, et quand il atteind une valeur définie par l'utilisateur, l'oscillateur principal est bloqué. Chaque impulsion de l'oscillateur principal déclenche un monostable dont la largeur d'impulsion peut elle aussi être réglée.Oscillateur principal (NE555)
Montage classique du NE555 (U1) en multivibrateur astable (en oscillateur, ça va plus vite à dire). La périodicité du signal rectangulaire délivré sur sa broche 3 dépend de la valeur donnée aux composants R1, R2, RV1 et C1. Le potentiomètre RV1 permet de faire varier l'écart de temps entre deux impulsions successives, ici cela peut aller de 0,2 à 15 secondes environ. Pour des durées plus faibles, abaisser la valeur du condensateur C1. Pour des durées plus grandes, augmenter la valeur de C1.Compteur (CD4040)
Le circuit intégré U2 est un compteur binaire, dont les sorties Q0 à Q11 reflètent (sous forme binaire) le nombre d'impulsions appliquées sur l'entrée d'horloge (broche 10, CLK pour Clock) à partir du moment où il a été remis à zéro (via broche 11, MR). Les sorties Q0 à Q7 sont reliées à un ensemble de diodes (D1 à D8, diodes de commutation 1N4148) dont les anodes sont interconnectées, via des petits interrupteurs (DSW1 est un ensemble de 8 microswitches). La position des interrupteurs DSW1 reflète (en binaire) le numéro d'impulsion qui bloque l'oscillateur principal. SUr le schéma, deux interrupteurs sont activés (mis en position ON), il s'agit de ceux qui sont reliés sur les sorties Q0 et Q2 du compteur CD4040. Cette configuration correspond à la valeur 5 (de Q7 à Q0, on a 00000101). Le nombre d'impulsions entières sur la sortie principale sera de 4 car la cinquième est annulée quelques microsecondes après sa naissance. Cette dernière impulsion présente une durée insuffisante pour faire coller un relais, mais elle sera détecté si vous pilotez un circuit logique. Dans ce dernier cas, il conviendra de filtrer cette impulsion parasite avec un petit filtre passe-bas composé d'une résistance et d'un condensateur. Le bloc de diodes D1 à D8 fonctionne de la façon suivante : quand au moins une sortie du compteur est à l'état bas (non active), la diode correspondante conduit car son anode est portée à un potentiel plus positif (grâce à la résistance R3). Au point commun de toutes les diodes (repère Stop), on trouve donc un état logique bas dès l'instant où une sortie du compteur est à l'état bas et si bien sûr l'interrupteur qui lui correspond est activé. Dès l'instant où toutes les sorties utilisées du compteur passent à l'état haut, plus aucune diode ne conduit et on retrouve un état logique haut au point Stop. C'est ce signal de transition qui permet de bloquer l'oscillateur principal, nous en reparlerons dans quelques lignes.Monostable (NE555)
Le second NE555 du circuit (U3) est monté en monostable (désolé, pas de mot plus court à proposer). La durée des impulsions de sortie (broche 3) dépend de la valeur de R6, RV2 et C3. Ici, le minimum est de 10 ms et le maximum est de 1 seconde environ. Pour une durée plus faible, abaisser la valeur du condensateur C3. Pour une durée plus grande, augmenter la valeur de C3. Remarque : la durée des impulsions doit être inférieure à l'intervalle de temps entre deux impulsions. Le déclenchement du monostable survient avec l'application d'un front descendant sur l'entrée Trigger (broche 2). Les signaux de déclanchement proviennent de l'oscillateur principal (point repère Clk, clock/horloge) et passent dans un filtre passe-haut pour transformer les états logiques permanents en brèves impulsions. Les résistances R4 et R5 fixent le potentiel de repos du NE555 à une valeur comprise entre 1/3 et 2/3 de la tension d'alim (ici environ +4 V) et seuls les fronts descendants du signal d'horloge déclenchent le monostable. Les diodes D9 et D10 écrêtent les "surtensions" liées aux charges/décharges de C5.Bascule marche/arrêt (CD4013)
Le quatrième circuit intégré U4 comporte deux bascules D, une seule est utilisée ici. C'est cette bascule (U4:A) qui assure la fonction marche/arrêt du séquenceur. Le fait d'appliquer un état logique haut sur son entrée Set (broche 6) a pour effet d'activer sa sortie Q (broche 1), alors que l'application d'un état logique haut sur l'entrée Reset (broche 4) désactive la sortie Q. La broche 4 de reset des deux NE555 (active à l'état bas) est reliée à la sortie Q de la bascule, ce qui fait que ces deux circuits (U1 et U3) ne peuvent fonctionner que si la sortie Q de la bascule est à l'état logique haut. La remise à zéro de la bascule U4:A (blocage des NE555) est provoquée par le passage à l'état haut du point Stop qui vient des diodes D1 à D8 et ne survient donc qu'une fois le nombre d'impulsions désiré atteint.Alimentation
Une tension de +9 V est suggérée ici mais le circuit fonctionne dans une plage de tension comprise entre +5 V et +15 V. Vous pouvez raccorder un relais en sortie du second NE555, mais dans ce cas mieux vaut en utiliser un dont le courant de bobine n'excède pas 100 mA, et surtout, n'oubliez pas la diode de roue libre connectée en parallèle (et en inverse) sur la bobine.Circuit imprimé
Non réalisé.Historique
05/01/2014- Première mise à disposition.