mesures de la - worldradiohistory.com...- la valeur du courant d'al imentation du moteur peut...

NUMERO 208 - NOV 1996

MESURES DE LATEMPERATURE

AIVIBIANTE;UR PC

INTERFACE DECOMMANDE

PAR PORT SERIE

BELGIQUE : 158 FEI EMBOURG. FL SUISSE ; 6.40 F ESPAGNE 4SU Plas - CANADA $ Can 5,75 - MAROC 50 DH - ANTILLES - GU. 29 F

LE P.C. ET LES MONTAGESPERIPHERIQUESDevant l'engoue-ment sans cessecroissant de nosfideles lecteurs pourles montages pa-pheriques pourcompatibles PC,nous leur proposonsune fois de plus uneserie de realisationsinidites qui leurpermettront de s'ini-tier aufonctionnement desports d'entries-sorties de leurmachine.Nous etant apercus,par le courrier quenous recevons, que('utilisation et Iacommande desmoteurs pas a pasn'etaient pas tou-jours bien assimilies]par -11icertains une bonnepartie de ce numerospecial traitera dufonctionnement deces derniers,d'abord par uneapproche theorique,puis par Ia realisa-tion de montagespermettantIa mise en oeuvre deces composants4souvent mal connus.1L'autre partie de ce"special" traitera de z.sujets plus generauxmais tout aussiinteressants.

Les moteurs pas a pas

Les moteurs pas a pas se divisent endeux categories : les moteurs a ai-mants permanents et les moteursreluctance variable. Les moteurs a ai-mants permanents se subdivisent endeux types principaux : les moteursbipolaires et les moteurs unipolaires.Mais qu'ils soient d'un type ou d'unautre, le resultat recherché est l'avan-ce d'un seul pas a chaque impulsionque le moteur recevra, c'est a direque son axe effectuera a chaque pasune rotation d'un angle determine.Cet angle, selon le moteur, peut va-rier dans de grander proportions : it

peut avoir une valeur comprise entre0,9° et 90°. Les valeurs les plus cou-ramment rencontreessont- 0,9° soit 400 pas par tour,- 1,8° soit 200 pas par tour,- 3,6° soit 100 pas par tour,- 7,5° soit 48 pas par tour,.- 15° soit 24 pas par tour.II va sans dire que Ia precision deces moteurs est infiniment grandeet que leur usure mecanique estpratiquement inexistante, ce qui lesrend tout a fait adaptes au materielinformatique : lecteurs de dis-quettes, disques durs et impri-mantes. On les utilise egalement enrobotique ou une precision infe-rieure au 1/100e de mm est recher-chee. Les tensions d'a limentationutilisees par les moteurs pas a pas etle courant consomme sont d'unevaleur extremement variables.D'une fawn generale, la gammes'etend de 3 a 4 volts et quelques

dizaines de mA a plusieurs dizainesde volts et plusieurs amperes. II estevident qu'un moteur consommantplusieurs amperes presentera uncouple plus important qu'un mo-teur ne consommant qu'une centai-ne de mA. Le couple peut etre me -sure en kg par cm, ce qui equivautau poids en kilogramme que pour-ra soulever un moteur dont ('axe se-ra muni d'un bras de longueur ex-primee en centimetres.Les moteurs recuperes dans le ma-teriel informatique ne presententpas un couple important (quel-ques dizaines de grammes parcm), et it conviendra d'operer,('aide de pignons, une reductionde la vitesse de rotation afin d'enaugmenter la force.

33 ELECTRONIOUE PRATIOUE 208

Les moteursreluctance variable

Un moteur a reluctance variablepossede un rotor en acier doux nonmagnetique. Ce rotor est constitued'un nombre de poles superieurs acelui du stator.La figure 1 represente le schemasimplifie d'un tel moteur pas a pas.Ce demier se commande a la facond'un modele unipolaire, en alimen-tant une pa ire de poles du stator afind'aligner les pieces polaires du ro-tor avec les enroulernents alimentes.Trois sequences pour I 'alimentationdes phases peuvent etre utilisees :

- en mode "monophase" : 1/A2/C3/B

4/D ;- en mode "biphase" : 1 /AC

2/CB3/BD4/DA ;

- en mode demi-pas : 1/A,2/AC3/C4/BC5/B6/BD7/D8/DA.

Le circuit electronique de comman-de de ce moteur est simple puisqu'i Ine reclame, dans sa version la plussimple, que quatre transistors utilisesen commutation (figure 2).

Les moteurs bipolaires

Le schema electrique d'un moteurbipolaire est donne en figure 3. II

est bien ent'endu simplifie et sonangle de rotation par pas est ici de90°. La constitution de ce type demoteur est la suivante : un aimant

SCHEMA kLECTIIIQUED'UN MOTIUR BIPOUURE.

A

C

B

+Vcc

Moteurunipolaire

permanent est solidaire de l'axe dumoteur et sa rotation s'effectueentre les differents poles du statorsupportant les enroulements. Cesderniers devront 'etre alimentes parun courant changeant de sens achaque pas effectue, selon les troissequences suivantes :1/Mode "MONOPHASE" :La premiere sequence ne reclameque l'alimentation d'un seul enroule-ment a chaque pas. Le couple deve-loppe par le moteur nest pas tresimportant. Le schema de la figure4a montre la chronologie a respec-ter : - AB

-CD- BA- DC- puis AB, etc

2/Mode "BIPHASE" :La seconde sequence est obtenuepar l'alimentation simultanee desdeux phases. C'est le procede leplus courant et c'est celui qui don-ne le couple maximum. On se re-portera en figure 4b afin de corn-prendre ce type de commande.3/Mode DEMI-PAS :Cette troisieme sequence est repre-sentee en figure 4c. La, le moteurest commande en biphase, puis en

A+

MODE "MONOPHASE".

A+

Ao

A-

0 QUATRE TRANSISTORSUTILISES EN COMMUTATION.

monophase, puis en biphase, etc.On arrive ainsi a doubler le nombrede pas d'un moteur et a augmentersa precision. Malheureusement, lecouple est evidemment irregulier. Lafigure 5 represente une vue eclateed'un moteur bipolaire. La comman-de electronique de ce type de mo-teur est plus complexe si on veut larealiser a l'aide de transistors. En ef-fet, le courant devant etre inverse, unpont de quatre transistors par phasedoit etre utilise, comme representeen figure 6. On peut egalementn'utiliser que deux transistors, maisdans ce cas, une alimentation syme-trique sera necessaire (figure 7).

Les moteursunipolaires

Le schema theorique d'un moteurunipolaire est donne en figure 8.On peut considerer que ce type demoteur est identique au moteur bi-polaire, a une difference pres : afind'inverser le sens du courant, les en-roulements sont realises a l'aide de

A-

B+

A-

MODE "IIIPHASE".

Ao

A+

B- B+


B4

A+

A

9+

A+

B-

A

B+

MODE DEAN -PAS. Mil

deux fils dont l'une des extremitesest reliee a la masse (ou au plus de('alimentation). II suffit alors d'ali-menter les enroulements a tour derole afin d'obtenir la rotation de('axe du moteur, et selon la memesequence vue pour le moteur a re-luctance variable.Un moteur unipolaire presentera, adimensions equivalentes, un couplemoins important qu'un moteur bi-polaire. La commande d'un moteurpas a pas unipolaire ne necessiteraque quatre transistors NPN qui se-ront commandos a tour de role, parexemple, a l'aide de portes lo -

gigues.Le dessin de la figure 9 representeles modes de commande schemati-ses pour les deux types principauxde moteurs.Pour conclure cette breve des-cription, signalons que ces mo-teurs (bipolaires et unipolaires) nepeuvent presenter des vitesses de

STATOR A

STATOR B

0 lin EOM!D'UN MOTIUR IIPOLAIRE.

4111110 PONT DE QUATRETRANSISTORS PAR PHASE.

A°

BO

A°

B+

A+

rotation tres elevees. Cette limita-tion est en grande partie due a latension induite par le rotor dans lestator et produisant une forcecontre-electromotrice. Si l'on de-sire des vitesses superieures, itconviendra d'utiliser les moteurs areluctance variable, dont le rotorest, comme nous l'avons dit plushaut, en fer doux non magnetique,et qui n'induit donc pas de ten-sion dans le stator.

La commande desmoteurs pas a pas :Les circuits integres

specialises

II est facile, comme nous le verronsdans les pages suivantes consacreesaux montages pratiques, de realiserune commande electronique demoteur pas a pas a ('aide de corn-posants discrets : des transistors depuissances commandos par desportes logiques avec un dispositifde limitation de courant. Mais it estencore plus simple d'utiliser des cir-cuits integres specialises, circuits nenecessitant que quelques compo-sants externes et simplifiant au maxi-mum ('envoi des sequences de

BOBINAGE A

BOBINAGE B

+Vcc +Vcc

Moteur bipoleire

-Vcc -Vcc

OMAN=ATION SYNiTRICTIN. -,----,

commande. Ils disposent en outrede toutes les fonctions telles que lesens de rotation, le mode demi-pas,la mise en haute impedance des sor-ties (moteur libre), etc. Nous vousproposons maintenant la presenta-tion de quatre d'entre eux, choisisparmi les plus utilises, et donc faci-lement disponibles. Cette presenta-tion permettra une mise en oeuvrefacile des circuits presentes.

Le circuit integre TEA3717

Caracteristiques generales :- modes demi-pas et pas entier,- commande bipolaire du moteurpas a pas pour un rendement maxi-mum,- diodes de protection interne,- large gamme du courant de sortiede 5mA a 1000mA,- tout particulierement designe pourune utilisation avec une tension d'ali-mentation du moteur non stabilisee,- la valeur du courant d'al imentationdu moteur peut etre choisie par pasa ('aide d'entrees logiques, ou varierd'une fawn continue.Le brochage du TEA3717 est donneen figure 10. Le circuit est destine a

Moteur bipolaire

+Vcc

35 ELECTRONIQUE PRATIQUE 208

3-

0 WWI MOTTUR UNIPOLAIRE.SCHEMA THEORIQUE

la commande d'un enroulementd'un moteur pas a pas bipolaire. II

convient donc d'uti I iser deux circuitsafin de piloter le moteur. II comporteen interne dew entrées compatiblesT.T.L., un palpeur de courant, un mo-nostable et un etage de sortie aquatre transistors protégé par desdiodes. Le schema de Ia figure 11represente Ia constitution interne ducircuit integre et indique les compo-sants extemes a cabler pour sa miseen oeuvre. Deux circuits seront a rea-liser afin d'obtenir une commandecomplete. Les entrées logiques 10 et11 permettent de determiner le cou-rant du pont de sortie par commuta-tion des trois comparateurs intemes :

O 11

H H

L HH L

L L

C

NIVEAU DU COURANTannulation du courant de sortiecourant faiblecourant moyencourant maximum

La valeur du courant traversant le bo-binage du moteur depend egale-ment de la valeur de la tension de re-ference appliquee sur ('entree VR etde la valeur,de la resistance RS (dupalpeur de courant). Ce palpeur decourant, outre la resistance RS, estconstitue d'un filtre passe -bas et detrois comparateurs. Seul J'un de cesderniers peut etre actif dans le me -me temps.La limitation de courant fonctionnede la fawn suivante : le courant tra-versant l'enroulement du moteur tra-verse egalement la resistance RS.Lorsque le courant a augmente detelle sorte que la tension aux bomesde la resistance devient superieure ala tension de reference appliqueesur ('une des entrées du compara-teur selectionne, Ia sortie de ce der-nier passe a l'etat haut ce qui en-clenche le monostable. Le courantest alors annule durant une dureefixe appelee toff. Cette duree estdorm& par la formule :

toff = 0.69 X Rt X CtLorsque la duree de fonctionnementdu monostable est achevee, sa sor-

tie repasse a l'etat bas et le courantest retabli dans ('enroulement dumoteur jusqu'a un nouvel enclen-chement. L'etage de sortie estconstitue de quatre transistors dar-I ington connectes eh pont. Les deuxtransistors qui seront commutes ali-menteront ('enroulement du moteur,lui delivrant un courant constant.

Le circuit integre MC3479C

Le circuit integre MC3479C permetle pilotage d'un moteur pas a pas bi-polaire. Un seul circuit est necessai-re. II est constitue de quatre entrees(au standard T.T.L.) de selectioncommandant un circuit logique. Cecircuit pilote deux drivers de puis-sance auxquels sont connectes lesdeux enroulements du moteur bipo-laire. Le dessin de la figure 12 re-presente le schema interne duMC3479C ainsi que son brochage.Ses principales caracteristiques sontles suivantes- tension d'alimentation simplecomprise entre + 7,2V et + 16V ;- courant de sortie de 350mA parenroulement ;

N

Output B

Pulsetime

Vs (B)

Gnd

Gnd

Vss

Input 1

Phase

16

10

SenseResistor

Output A

Vs (A)

Gnd

God

Reference

Comparatorinput

Input 0

8ROCHA61 DU UA3717.

- diodes de protection internes inte-grees dans le bditier ;- selection du sens de rotation et dumode pas entier ou demi-pas ;- possibilite de mise en haute impe-dance des sorties ;- entrees de commande comps-

:_ MODES DE COSCHEMATISES POUR LES DEUX

' TYPES PRISIPAUX DE MOTEURS.

BIPOLAIRE

36 ELECTRONIOUE PRATIQUE 208

Motor w.nding

Phase

Logicinputs 11

10

Gnd

VR Vcc

InputLogic

SchmidtTrigger

Timedelay

A

VKH

VKM

VKL

CC820pF

00 01

FT'10

Current sensor

B

MA MB

RC

Monoetable=0.69

1kRS1

NNE Dilwidest rr composAurs

OPIUM A CABLE11.

tibles T.T.L. et CMOS ;- sortie indiquant l'etat de sortie dela phase A.Certaines des broches du circuit ontun role particulier et necessitent uneexplication1/broches 4, 5,12 et 13. Ce sont lesbroches de masse du MC3479C.Outre leur role d'alimentation, ellessont utilisees afin de dissiper la cha-

StlibitA INTitiNtIT BROCKAGE 00.81C34734

CLK O7

CWI CCW 0

FULL/HALF 09STEP

olC 08

CLOCK

56 kRt Ct

820pT

leur procluite par le boltier. Le circuitimprime clevra donc 'etre concu detelle sorte qu'un large plan de masseparviennent a ces broches ;2/broche 1, connexion d'une diodede clamp Cette entree est utiliseeafin de proteger les sorties lorsquedes pointer de tension elevees ap-paraissent lors de la commutationdes enroulements des moteurs. Cet-te diode doit etre connectee entre labroche 1 et la broche 16 (Vcc);3/broche 6, bias/set. Cette broche

rteest en principe poe a un potentielde Vcc - 0,7V. Le courant sortant,travers une resistance connectee a la

Vs016

c7reccw

F/H STEP Fs.

oic

LOGIC

' 11 6 4,5,12,13

3c) Li

012o VD

150 L3

140 L4

Phase A BIAS/SET Gnd

Output stage

D

TEA3717

Vmm

Functional blocks

A. TTL compatible input logicB. Current sensorC. Single -pulse generator (monostable)D. Output stage with protection diodes.

masse, determine le courant maxi-mal disponible aux bomes des en-roulements du moteur. On peut ain-si, en faisant varier la valeur de laresistance, diminuer le courant d'ali-mentation lorsque le moteur est aVerret. Lorsque cette broche est lais-see "en lair", les sorties de puis-sances se trouvent en etat de hauteimpedance.

Les circuits integres L297 ETL298

Bien que concus afin de fonctionnerconjointement, ces deux circuitspeuvent etre utilises separement.Le circuit integre L297, dont le sche-ma interne est donne en figure 13,simplifie notablement la commanded'un moteur pas a pas. Le cceur dece circuit est un bloc appele transla-teur qui genere les sequences d'ali-mentation des differentes phases dumoteur, en demi-pas, en pas entierLine phase et en pas entier deuxphases.Ce translateur est commande pardeux entrees logiques le sens derotation (CW/CCW/) et le mode defonctionnement en demi-pas ou enpas normal (HALF/FULU). Une troi-sieme broche est l'entree de CLOCKqui permet I'avance d'un pas vers lesuivant. Le translateur content en in-terne un compteur a trois bits et


HALF/FULLSTEP

Vs A INH1 B0

C INH29 19

RESET 0

DIRECTION 0-0(CVV/CCVV)

CLOCK

HOME 0-

OUTPUT LOGIC

FF1

L297

FF2

4ClaiMA

INTERNEDU CIRCUIT INTEGRE L297.

0001

0101

1001 1000 1010

0010

Howe 01 00 0110

YLNCE SASIQUI_DIUMIVIT AS

quelques circuits logiques qui per-mettent de generer une sequencebasique de huit pas, comme repre-sentee sur la figure 14. Les trois se -

+Vss0

100n

In1

O

SCHEMA INTERNE DU L2911.

In2 70

EnA0 .6

1

Out1O

CLOCK

A

B

D

INH1

INH2

1,5

1 2 3 4 5 6

ENABLE

CONTROL

0 SYNC

O

7 8 1 2 3 4 5

quences de commande citees plushaut peuvent etre facilement obte-nues a partir de cette sequence debase. Le circuit integre L297 posse-

Out2O

3

2

4

1_

de quatre sorties de commande desetages de puissance, ainsi que deuxsorties supplementaires d'inhibitionde ces etages (lorsqu'il est utilise

SENSE A o-RSA RSB

12

10

11

15

0 SENSE B

In4O

In30

EnB0

38 ELEC TRONIOUE PRATIQUE 208

avec le L298). Ces deux sorties sontcommandoes par une logique inter-ne elle-meme declenchee par deuxcomparateurs. Ces comparateursmesurent la valeur de la tension pre-sente aux bornes de deux resis-tances due au courant traversant lesenroulements du moteur. Lorsque lavaleur de cette tension depasse cel-le de la tension de reference, ('ali-mentation du moteur est coupee jus-qu'a ce que la valeur du courantdim inue. Nous avons vu ce type defonctionnement dans la descriptiondu TEA3717.Le circuit integre L298 contientdeux etages de puissance configu-res en pont, chacun commando pardeux entrees logiques (A, B et C, D)ainsi que deux entrees de valida-tion (INH1 et INH2). De plus deuxbroches sont connectees en interneaux emetteurs des transistors(paires inferieures) qui permettentla connexion de resistances pal-peuses de courant.Le schema interne du L298 est don-ne en figure 15. Celui-ci permetde disposer d'un courant impor-tant (2,5A) sous une tension elevee(46V). La puissance obtenue peutainsi atteindre environ 200W, cequi permet ('alimentation de mo-teurs puissants presentant des re-sistances de bobinages faibles.11 vasans dire que dans ce cas, le circuitdevra 'etre fixe sur un dissipateurthermique de dimensions conve-nables.Comme on le constate sur le schema,le L298 possede deux broches d'ali-mentation : l'une pour le moteur (Vs)et l'autre pour la logique interne (Vss,+ 5V), ce qui permet de limiter la dis-sipation du boitier.II est a noter que, contrairement a lamajorite des circuits, le L298 necontient pas les diodes de protec-tion des transistors internes. II

conviendra donc de les cabler 6 l'ex-terieur du boitier. Ces diodes de-vront presenter des temps de com-mutation faible et devront etrecapables de laisser passer un cou-rant important. Le L298 est presenteen boitier MULTIWATT a 15 broches,ce qui simplifie sa fixation sur un re-froidisseur.

Bibliographie SMART POWERAPPLICATION MANUALSGS THOMSON

P. OGUIC

LA

TELEVISIONNUMERIQUE

119111111111111111111

La TELEVISIONNUMERIQUEMPEG-1, MPEG-2et les principledu srstime immix -ten 0Y

Nei

Le developpement de la televi-sion numerique en Europe s'ap-parente plus a une revolutionqu'a une evolution "naturelle". Enmultipliant jusqu'a huit fois la capaci-te des canaux de transmission parrapport a la situation anterieure et enapportant des debits de transmis-sion importants de donnees versl'utilisateur, elle offrira un choix deprogrammes inconnu jusqu'ici ainsique des possibilites d'utilisationreellement nouvelles (diffusion de-calee, paiement a la seance, interac-tivite, telechargement, etc.). Ce livreexplique, de maniere accessible atout lecteur ayant un bagage electro-nique et des notions de televisionanalogique, les principes de base decette television et leur mise en oeuvredans le systeme Europeen DVB (Digi-tal Video Broadcasting), fonde sur lanorme de compression MPEG-2 etadopte par tous les pays de ('UnionEuropeenne, et au-dela. Les particu-larites des differents vecteurs detransmission normalises (satellite,cable) ou en tours de normalisation(hertzien, terrestre) sont decrites etexpliquees. La progression du livresuit les differentes etapes allant dutraitement a ('emission ; celles de lareception s'effectuant en ordre inver-se, de maniere a comprendre ('archi-tecture d'un recepteur/decodeur detelevision numerique ("set -top box")et le role de ses principaux consti-tuants.

Nerve BENOITEditions DUNOD176 pages : 165 F

UN ATELIER

D'INITIATIONA LA

ROBOTIQU E

ET A

L' ELECTRON IQUE

Le centre d'animation Rene-Bi-net, gore par ('associationCentre Jeunesse Paris 18e Nord,est un etablissement proposantdepuis de nombreuses armiesdiverses activites aux jeunes etaux moins jeunes.Dans le cadre des AITM (Ateliersd'Initiation aux Techniques Mo-dernes), finances par la directionde la Jeunesse et des Sports de laville de Paris, un atelier d'initiation etde creation robotique et electro-nique propose ses services. II ac-cueille toute personne sans restric-tion d'age, a partir de 13 ans.Touteactivite electronique peut y etre en-treprise : de la conception d'un cir-cuit de principe au cablage de cedernier, les platines imprimeesetant concues sur ordinateur (DAOsur PC).

Les enfants pourront y realiser desmontages simples, tandis que lesplus chevronnes se pencherontplus particulierement sur les inter-faces qui pourront ouvrir leur com-patible PC sur le monde de la robo-tique et de la domotique...Des cartes pilotees par ordinateurpourront ainsi etre realisees.D'autres, moins interesses par l'in-formatique, pourront construiretout montage realisable dans lecadre de cet atelier.

. Un second atelier (initiation a la ro-botique eta l'informatique sur PC etcompatibles) existe egalement. IIest plus specialement reserve auxenfants et adolescents jusqu'a 16ans.

Avant de s'inscrire, une seanced'essai est offerte, ce qui permettraaux personnes interessees de jugersi ce dernier correspond a leurssouhaits.

Pour tout renseignementCentre Jeunesse Paris- Nord 18eRent-Binet, 66, rue Renii-Binet,75018 Paris.Tel.: 01.42.55.69.74

39 ELECTRONIOUE PRATIClUE 208

PC

COMMANDE DE MOTEURPAS A PASBIPOLAIRE

Associe a un micro-processeur ou sim-plement connect* ala prise parallele

gl'un ordinateur, lepresent montagepermettra la com-mande d'un moteurpas a pas de typebipolaire. Ce circuitpeut etre qualified'universel, dans lesens ou tout moteurconsommant uncourant de quelquesmA a 2,5 A pourralui titre connect*.

-1111110111111111

Grace a l'emploi de circuits integresspecialises, l'utilisateur n'aura pas ase soucier de la construction des se-quences. II suffira en effet de dispo-ser des signaux suivants:1/ un signal d'horloge permettantl'avance d'un pas;2/ un niveau logique determinant lesens de rotation;3/ un niveau logique fixant ('amplitu-de des pas: pas entier ou demi-pas;4/ une impulsion de remise a zero;5/ un niveau logique validant le cir-cuit de commande.Les niveaux I6giques determines, itne sera plus necessaire que d'en-voyer des impulsions afin d'obtenirla rotation de ('axe du moteur.

Schema de principe

Le schema de principe est donne enfigure 1. Un octuple amplificateurde bus de type 74LS541 (IC3), tam-ponne les signaux de configurationdu circuit driver. Des resistances derappel au +5V assurent des niveauxfrancs sur les sorties du circuit tam-pon. On remarque les lignes D4 a D7et la ligne de CLOCK qui ne sont pasexploitees directement par le mon-tage. Ces signaux pourront etre utili-ses pour la commande dune secon-de platine. Dans ce cas, la ligneSYNC (dont nous verrons I 'uti liteplus loin) devra 'etre connectee a('entree SYNC de l'autre platine. Les

lignes de commande parviennentaux entrees du circuit driver, un L297(IC1). C'est ce circuit qui construit lessequences de commande du mo-teur pas a pas. Le reseau RC constituedes resistances R5 et R6 et ducondensateur C2 determine la fre-quence de fonctionnement de l'os-cillateur de decoupage inteme. Cetoscillateur agit directement sur ('ali-mentation des moteurs et en asso-ciation avec la broche MODE. Si cet-te derniere est portee a un niveauBAS, le decoupage agit sur lesbroches de sortie IN I -1A et I NHB

comme represents en figure 2. Siun niveau haut lui est applique, alorsle decoupage agira sur les sortiesABCD. Dans ce cas, on obtiendra unfonctionnement represente par lediagramme de la figure 3. Le niveauapplique sur la broche MODE seradetermine par la position de l'inver-

seur SW,. La difference de fonction-nement entre les deux modes est vi-sible sur la demiere courbe des fi-gures 2 et 3. Ala figure 3, on voitnettement le courant decroTtre pluslentement dans le bobinage du mo-teur que sur la courbe de la figure 2,00 le courant decroit aussi vite qu'ilest monte. L'interet de cette possibi-I its de choix entre les deux systemesreside dans le fait qu'il existe des dif-ferences entre les moteurs. Le mode1 (broche MODE connectee au + ali-mentation) sera choisi lorsque lemoteur utilise possedera un statorpresentant une faible self-inductivi-te. Dans ce cas, si le mode 2 (broche

connectee a la masse) etaitle courant decroissant rapi-

MODEutilise,

A

B

INH1 nnnnnnnCHOP CHOP

Sense -11-el-rWl-rtil-ResistorCurrent

Load N3/400°0*\\/"01+Current

FLIP1 tFLIP L FAST DECAYFLOP FLOPSET RESET

40 ELECTRONIQUE PRATIOUE 208

2D

O3

Al

Y1

8

17A

2Y

2 0

416

D2

A3

Y3

5lc

A4

Y4

614

A5

Y5

D5

7A

6Y

6 13

812

D6

A7

Y7

ST

RO

BE

C4

100n

F

+5V O

R7

a R

1133

k

CC

I--

[C[

20

D1

D3

D4

R6

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C)

Del

lR

412

330

3+

5V-C

=I-

- H

OM

E18

D7

A6

Y8

1

-C G

119 -C

G2

11 10

AU

TO

FE

ED

>

103

177

7;

74LS541j

IYvv

irV

ER

S A

UT

RE

L29

7

SW

1

CLK

17D

IRIN

HA

+5V

+V

ccD

1 a

D4

+V

cc0

0B

YW

290

94

67

5

+5V

+V

ccIN

1

IN2

EN

AB

LEO

UT

1 19

H/F

710

IN3

OU

T2

20 R

ES

ET

912

131"

IN4

OU

T3

eE

NA

BLE

INH

B8

11E

NA

BLE

1- -

-- I

OU

T4

14

IIC

1

L297

1

R5

220k

11 16

C2

.R

3

lOnF

m'm

22k

P1

20k

777;

777;

+5V

SY

NC

SA

SB

MO

DE

Osc

illat

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VR

EF

GN

D

14 1315

152

cl

71p

F77

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R1

0,5

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777

;R2

0,5

SA

SB

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--1

IC2

L298

I ID

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BY

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F

AA

AA

D1

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D4

4

Mot

eur

bipo

laire

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unip

olai

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AA

AD

5 D

6 D

7D

8

GN

D 8

7,7;

dement, la moyenne du courant ap-plique au moteur ne serait pas suffi-sante et ce dernier presenterait uncouple faible. Si ce dernier modeest utilisable avec le moteur connec-ts, on obtiendra une vitesse et uncouple eleves. Le pont diviseurconstitue de la resistance R3 et del'ajustable P1 permet de fixer le cou-rant moyen traversant les enroule-ments du moteur. Lorsque la tensionpresente aux bornes des resistancesRI et R2 atteindra la tension de refe-rence, le courant d'alimentation dumoteur sera annuls.La diode LED connectee en sortie dela broche 3 du L297 (HOME), signa-le le passage par la position initialede depart (ABCD = 0101). Les sorties4 et 6 (A et B) et 7 et 9 (C et D), ain-si que les broches INHA et INHBsont connectees aux entrées du cir-cuit de puissance auquel estconnects le moteur. Ce circuit est unL298 (IC2), qui permet de disposerd'un courant maximal de 2,5 A sousune tension de 46V maximum. Lafonction des diodes D1 a D8 est ex-pliquee en figure 4. L'entree A est al'etat haut et B est a l'etat bas. Lestransistors Q1 et Q4 sont doncconducteurs, et le courant y circuleainsi que dans la charge et dans la re-sistance R5. Lorsque la tension auxbornes de celle-ci, comme nousrayons vu plus haut, depasse la ten-sion de reference, la sortie INHApasse a l'etat bas, bloquant lesquatre transistors. Le courant recircu-le alors de la masse, au travers de D2,du moteur et de D3 vers ('alimenta-tion positive. Le courant decroitalors rapidement. C'est ce qui ex-plique la necessite d'utiliser desdiodes rapides et pouvant drainerun courant important. Comme nousI'avons signals plus haut, it est pos-sible de raccorder une platine iden-tique a notre montage. Dens ce cas,l'oscillateur sera utilise par le secondcircuit a ('aide de la broche SYNC et('entree oscillateur du second L297sera raccordee a la masse.

Realisation pratique

Le dessin du circuit imprime estdonne en figure 5. On se reporteraau schema d'implantation donne enfigure 6 pour le cablage de la ma-quette. Celui-ci debutera par la mi-se en place des straps et des deuxresistances de puissance. Puis onsoudera les autres resistances ainsique les condensateurs de petite ca-pacite. Les circuits ICI et IC3 serontplaces sur des supports, L'inverseurSW1 sera simplement constitue par

A

CHOPPER OSC. PERIOD

B 1cfI 'HOP

ton I I toff, NOTE THAT CURRENTIN SENSE RESISTOR

Sense INTERMITTENT

ResistorCurrent

LoadCurrent

FLIP FLOP _TL FLIP FLOP RESETSET BY OSC. BY COMPARATOR

.Diceumet DANIRMEDUN MEM Min

A 0

INH1 0SENS1 0

01

tSLOWISH DECAYTHROUGH Ti AND D3

- 'imam tots amiss.

VS

t_ L

A D1 D3

02 1 04

A D2 D4 A

DRIVE CURRENT

RECIRCULATK)N *

un morceau de barrette de picotssecable a trois points sur lequel onenfichera un cavalier de type infor-matique. On utilisera le meme typede barrette pour ('entree des si-gnaux sur la platine.Le moteur pourra etre connects a('aide de bomiers a dei.ix points, ain-

RS

o B

si que les deux tensions d'alimenta-tion. On soudera en dernier lieu lecondensateur chimique et le circuitIC2 qui sera obligatoirement fixe surun dissipateur On terminera le cra-

GROS PLAN SUR LE CIRCUITDE PUISSANCE SPECIALISE.


00DI02D3D4DO

DO

StrobeAumfood

blage par une verification minutieu-se des soudures et de la continuitedes pistes apres avoir enleve l'exce-dent de resin a l'aide d'acetone.

Reglages et essais

Le moteur sera connecte aux bor-niers a vis. Le commutateur SW, serapositionnevers la masse. Les moteurspas a pas bipolaires possedentquatre fils de sortie. On determineraa l'ohmmetre les couleurs allant parpaire. Une fois la platine alimenteesous +5V et +15V par exemple(+46V maximum pour +VCC mo-teur), on appliquera un signal rectan-gulaire dune frequence de 500 Hz al'entree CLOCK. Le moteur dolt semettre a toumer dans un sens. S'i I faitentendre un bruit assez fort sans queson axe entre en rotation, cela veutdire que l'un des enroulements estconnecte dans le mauvais sens. II suf-fira d'inverser deux des fils de cou-

table P, sertregler le courantd'alimentationdu moteur. Enpositionnantle curseurla masse, lemoteurdevrastop-per

Plus la to ionsur ce curseur setaplus le courant sera important.La frequence de decoupage seraajustee par la resistance R5, et cetajustage fixera donc la vitesse maxi -male du moteur. Si la rotation de cedemier commence a presenter dessacades, cela veut dire qu'il atteint sa

vitesse maxi male. A des vitesses depas tries fables, on pourratonstaterle clignotement de la LED, ce qui in-diquera le passage du moteur par saposition de depart initiate. Par actionsur les autres entrees, on obtiendra

O A.-La

..._m,141 cei ocm°

Loct.0=41 cgor- haaCD

Fi3 Qj

rC13..icitleIFINDEMOTEUR

PAS A PASL29? - 1.298

0 AMMON A LA LUSE IN PLAC3013 MONS Di A Ds.

MOTEURPAS a PASBIPOLAIRE


('inversion du sens de rotation, lepassage en mode demi-pas (ce quipermet d'obtenir une plus grandeprecision) et la remise a zero duL297. II est inutile d'utiliser une ten-sion regulee pour ('alimentation dumoteur. Pour conclure, signalons lapossibilite de connecter un moteurpas a pas unipolaire en sortie du cir-cuit. Dans ce cas, les deux fils corres-pondant au commun des deuxphases seront connectes au +VCCmoteur, et les extremites des enrou-lements seront reliees aux sorties dumontage, comme dans le cas d'unmoteur pas a pas bipolaire.NOTE: les diodes DI a D8 etant tresproches les unes des autres, it est ne-cessaire de munir chaque semellemetallique d'un isolant en mica. Unevis maintiendra celle-ci en place.

MiniiiNEMENomenclature

Resistances:111, R2: 0,5 ou 0,47Q/5WR3: 22 k12(rouge, rouge, orange)R4: 330Q(orange, orange, marron)R5: resistance ajustable220 1(12 horizontale grandmodileR6: 10 kit(marron, noir, orange)R7 a Rii: reseau deresistances a neuf points 10a 33 kt.).Condensateurs:Ci: 1 pF

C2: 10 nFC3: 470 a 1000 pF/63VC4: 100 nFSemi-conducteurs:DEL,: diodeelectroluminescente rougeDi a BYW29 ouequivalentCircuits intigres:IC,: L297IC2: L298IC3: 74LS541Divers:1 dissipateur thermique1 morceau de barrette apicots secable a 19 points1 cavalier type informatique2 supports pour circuitintegre 20 broches

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mable, enregistre desdonnees et remplacesouvent un programmeclassique.La programmation enassembleur gere ['en-semble du cycle de deve-loppement: editer et as-sembler le fichier source.Ensuite on charge le pro-gramme pour le debo-guer en temps reel etavec tout contort: pointsd'arret, pas a pas, tablede symboles.Le logiciel est aussi dis-ponible pour des autrescibles a base de 68HC11Demandez documentationDisquette demo 30 F.Controlboy Kit 999 F.Assembler 349 F TTC.Controlord484, ay. des Guiols83210 La FarledeTel.: 04 94 48 71 74Fax : 04 94 33 41 47

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Le montage quenous vous propo-sons de realiser dansle present article,permet la commandd'un moteur pas a -pas unipolaire.Contrairement au cicuit propose ailleudans ce mime numro, et qui permet lacommande d'unmoteur pas a pasbipolaire, celui-ciest construct a partirde composants dis-crets, ce qui permet,bien qu'il ne corn-porte pas toutes lesfacilites d'emploi de_Ia platine a circuitsspecialises, d'endiminuer tres sensi-blement le tout defabrication.

Schema de principe

Le schema de principe de notremontage est donne en figure 1. Leprincipe de fonctionnement est tressimple. Dans cette configuration, lemoteur pas a pas est alimente sousun courant constant.Le circuit dispose de quatre entrees:phase A, phase B, phase C et phaseD. Elles sont aux normes T.T.L. et ad-mettent donc des signaux d'une am-plitude maximale de +5V. Chaqueentree commande ('alimentationd'un des enroulements du moteurpar l'intermediaire d'un transistorDarlington. Le circuit charge de Ia re-gulation du courant est centre autourde l'amplificateur operationnel IC2.Comme on le voit sur le schema, lestransistors alimentant l'un des bobi-nages du moteur, dont le point mi-

ROBOT

lieu est relie au +VCC, sont groupesdeux par deux. Leurs emetteurs sontconnectes a la mime resistancedune valeur de 1 S2 (R5 et R6). Lecourant traversant les enroulementsdu moteur traverse egalement cesdeux resistances, ce qui tree un po-tentiel a leurs bornes.On utilise donc ces resistances com-me capteurs de tension. Cette ten-sion gst appliquee aux entrees inver-seuses d'un double AOP dont lesdeux amplificateurs sont configuresen comparateur.Sur leur entree non inverseuse estappliquee une tension de referencedont la valeur est fixee par la positiondu curseur de la resistance ajustablePi. Le condensateur C1, dune valeurde 1 pF, stabilise cette tension. Deuxresistances de 10 [(SI (R12 et R13) ra-menent les sorties des AOP au +5V,et des diodes les relient aux basesdes transistors de puissance. La re-gulation de courant fonctionne de lafacon suivante:lorsque l'un des transistors est ren-du conducteur par l'applicationd'un niveau haut sur l'une des en-

trees, la tension generee par le cou-rant traversant l'enroulement dumoteur et la resistance de 1S1 estcomparee a la tension de reference(Vref). Tant que cette tension est in-ferieure a Vref, la sortie du compa-rateur concerne presente en sortieune tension de +5V. La diode1N4148 est bloquee et le courantcontinue a croitre.Lorsque la tension aux bornes de laresistance de mesure atteint la ten-sion Vref, le comparateur basculeet sa sortie presente un potentielproche de la masse. La diodeconduit et bloque le transistor ali-mentant le moteur. Le courant d'ali-mentation decroit et le compara-teur bascule a nouveau, rendant letransistor passant, et ce, jusqu'a unnouveau cycle. Le courant peutdonc etre regle a l'aide la resistan-ce ajustable PI qui augmentera oudiminuera la tension de reference.Plus celle-ci sera haute et plus lecourant sera important. On regleracelui-ci de maniere a ne pas de -passer le courant admissible par lemoteur. Afin de faciliter la construc-


PHASE A

R1

2 3,3k78LS08

4 R2

5 3,3k78LS08 D2 V v D1

1N4148 - 1N4148

SCHEMA DC PRINCIPI.

3,3k

D41N4148

tion des sequences de commande,nous avons prevu des LED de visua-lisation des phases alimentees. Pourmemoire, rappelons les differentessequences:- en monophase, la sequence sui-vante devra etre employee: A, C, B,D;

- en biphase: AC, CB, BD, DA;- en mode demi-pas: A, AC, C, BC,B, BD, D, DA.Les lettres signifient qu'i I faudra appli-quer un niveau haut sur I 'entreeconcernee. Par exemple: A veut direque la phase A devra etre alimentee;CB signifie que les phases C et B de-vront etre alimentees en memetemps.Les dibdes D5 a D8 protegentles transistors contre les tensions derupture elevees presentes aux bornesdes enroulements du moteur. La ten-sion utilisee pour ('alimentation dumoteur sera prelevee directementapres le condensateur de filtrage. II

nest pas necessaire de la reguler.


Le dessin du circuit imprime estdonne en figure 2. Le schema de('implantation des composants sur laplatine est donne en figure 3. Corn -me d'habitude, on debutera le ca-blage par la mise en place des strapset des composants les plus petits.Toutes les resistances employeessont d'un modele 1/4 de watt, saufR1 et R9 qui pourront dissiper unepuissance de 1 ou 2 W. L'amplifica-teur operationnel sera place sur unsupport, ainsi que le circuit integre

R9

1,5M

0 R1210k

O+5V

R1310k

T1

BD679

T2BD679

T3BD679

T4BD679

051N4001

+Vccmoteur

D61N4001

+Vccmoteur

D71N4001

+Vccmoteur

D81N4001

+Vccmoteur

4

C2ALM358

8

R10

1,5M4

+5V 0

3 R7

10k

C2BLM358

8

5R8

Moteurpas A pasunipolaire

0200 \ wMoteur

R151k

R161k

DELI DEL2 DEL3 DELA

+5V

10k

6

C2100nF

IC1. Les transistors employes serontobligatoirement des transistors Dar-lington qui seront fixes sur un refroi-disseur qui pourra etre constitue parun morceau de dural d'l mmd'epaisseur ou plus.II conviendra alors de prevoir dessemelles en mica et des canons iso-lants. Ces transistors pourront etrechoisis parmi les bolters TO126 ouTO220. Dans ce dernier cas, it

conviendra de les implanter la se-melle dirigee vers l'interieur de laplatine, contrairement a ce qui estindique sur le schema d'implanta-tion. La connexion de base est en ef-fet situee a droite sur les totemTO126 et a gauche sur les boitiersTO220 (lorsque Ion regarde les tran-sistors de face, c'est a dire semelleplacee a l'arriere).On prendra garde a ('orientationdes diodes et des LED lorsqu'on lesimplantera sur le circuit imprime.

Cl1pF

R11,9k

P1

1k

Des borniers a vis seront utilisespour la connexion du moteur pas apas et pour ('alimentation de la ma-quette. Le cablage acheve, on pro-cedera a la verification de la conti-nuite des pistes et a ('absence decourts -circuits.

Reglages et essais

On positionnera le curseur de la re-sistance ajustable P1 de 5_ vers lamasse, puis on alimentera le monta-ge: +5V pour la partie logique, et+12V a +18V pour le +VCC moteur.Les moteurs pas a pas unipolairespresentent six fils de sortie: deuxsont de la meme couleur et corres-pondent au point milieu de chaqueenroulement du stator. Les quatre fitsrestants sont d'une couleur differen-te. En general, ces six fils sont dispo-ses en deux groupes de trois. Les en-trees des portes ET etant laissees en


tancesdiodes LED neA ['aide d'effectuer

-0

a 0z mca

0 0 ao > DES-COMPOZAKII.

coIMPLANTATION

- 0)La 3)

tiU3 _CI

C).-4cO 4.1

-4

-4 =o41

CIN 0

oo

uatre transistorivent.. _tots unduire, ce que les diodes LED si-

nalent par leur illumination.n relierAz9,Nimnirement les quatre

['aide de resis-10 Ica Les

p usigenentees.relie au +5V, on fere

pas au moteur en por-

une va

tant ['entree A a l'etat haut. A ['aided'un ampewmetre, on veriop-ommation ena' oeuvre de la re

constatera l'aula disens datable. Onvement les entr- u +5Vce qui devra faire effectuer a chaque

ra laar la

ution de ce courant selon lelequel on tourne I'ajus-

a ensuite succ

EMIIIIINENIENEMEMNomenclatureResistances:RI a 14: 3,3 WI(orange, orange, rouge)Rs, R6: 1 S2/1WR7, Re, km R13: 10 kii(marron, noir, orange)R,, R1o: 1,5 MS?(marron, veil, veil)R11 : 3,9k0(orange, blanc, rouge)

P

CC

CCIn

1.nCC 41CL

L./M InDIA 0o-0 LAELI CC

0 0EaEE00

U

ur. Si ce n'est pasle cas, c'est que les fils de sortie decelui-ci ne sont pas convenable-ment connectes.On procedera 6 ['inversion dedeux des fils d'une phase sanstoucher a la connexion au +VCC.Ce montage peut alimenter unmoteur consommant jusqu'O 0,5A par enroulement. Dans ce cas,le dissipateur thermique devraetr-flussi grand que possible, etle tP"Snsformateur devra pouvoir,bier-;evidemment, debiter cecourant. Les transistors de puissanceseront alors choisis en consequen-ce. Cette platine pourra etre connec-tee au port parallele d'un ordinateurP.C. qui en assurera la commande. II

TRACE DR CIRCUIT Mena

sera alors tres simple de generer lessequences a ['aide des quatre lignesde donnees DO, D1, D2 et D3, ce quidonnera dans les differents modes:

mode monophase1/ 0001

2/ 01003/00104/ 1000

mode biphase.1/ 0101

2/ 01103/ 10104/ 1001

mode demi-pas:1/00012/ 0101

3/ 01004/ 0110

5/ 00106/ 10107/ 1000

8/1001

Ri4 a R17 :11d2(marron, noir, rouge)Pi: resistance ajustablemultitours 1 ki2Condensateurs:CI: pFC,: 100 nFSemi-conducteurs:T1 a To BD679, TIP111,TIP121 (voir texte)D1 a D4: 1N4148Ds a Ds: 1N4001

Le bit le moins significatif (LSB), c'esta dire DO, est place a droite.

P.OGUIC

DEL, a DEL: diodeselectroluminescentes rougesCircuits integres:

74LSO8IC:: LM358Divers:1 support pour circuitintegre 8 broches1 support pour circuitintegre 14 broches1 dissipateur thermique(voir texte)

47 ELECTRONIOUE PRATIQUE 208

La commande d'ap-pareils a distanceoccupe une grandeplace dans l'ilectro-nique d'aujourd'hui.Diverses solutionspour P.C. vous ontdéjà ete proposeesdans ces pages. Laplupart des solu-tions utilisent un

,port parallele, ce qui,implique la proximi-te du P.C. Le monta-ge que nous vousproposons ce mois-ci utilise un port si-de, ce qui permetdes distances decommunication bienplus elevies. Nousavons limite volon-tairement la vitessede communicationdu montage a 1200-11auds, ceci afin de

Lpermettre de com--mander l'appareilplus 100 metres dedistance. Le monta-ge dispose de 4 sor-ties a-triacs opto-isoles ce qui devrait

1.,convenir a la plupartdes cas.

Schema

Le schema de notre montage est vi-sible en figures 1 et 2. Le schemade la figure 1 est relativement simpledans la mesure au le microcontro-leur U1 integre la plupart des ele-ments necessaires. L'EPROM U3 quicontiendra le programme a executerest raccordee au microcontroleurselon un schema classique. Rappe-Ions simplement, pour les lecteursqui nous rejoignent depuis peu, queI'ordre de connexion des signaux del'EPROM semble desordonne. Ceci

INTERFACEDE COMMANDEPAR PORT SERIE

est volontaire, car cela nous permetde realiser un circuit simple face. Encontre partie le fichier qui contient lecontenu de I'EPROM doit etre traitede fawn adequate pour retablirl'ordre voulu. Les signaux du port se-rie integres dans le microcontroleursubissent une adaptation des ni-veaux grace au fidele MAX232 (U4).Rappelons que ce circuit disposedes convertisseurs DC -DC qui four-nissent + 9V et -9V a partir de la ten-sion VCC. Ainsi le montage n'a pasbesoin dune alimentation syme-trique, ce qui est bien pratique. Lemontage sera alimente par une ten-sion de 12VDC qui n'a pas besoin

d'etre stabilisee. Une tension correc-tement filtree fera tres bien l'affaire,comme c'est le cas par exemple despetits blocs d'alimentation d'ap-points pour calculatrices. La diodeDI permet de proteger le montageen cas d'inversion du connecteurd'alimentation. La figure 2 devoile leschema de la commutation de latension du secteur. Bien entendu, itest fait appel a des triacs pour cela.Pour eviter les surprises desa-greables (avec les triacs it vaut mieuxtitre prudent, surtout si l'equipementconnecte a distance a de la valeur) lacommande est isolee grace a desopto-coupleurs. En definitive, 11 ne


Com

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reste qu'a commander les diodesLED des opto-coupleurs, ce qui nepose pas de probleme pour le mi-crocontroleur, 0 I'aide des transistorsT1 a T4. Notez que les transistors enquestion sont de type PNP. Enconsequence, ils introduisent uneinversion d'etat dans la commandedes triacs. Ceci est interessant 0 lamise sous tension, car au momentdu RESET les bits du port P1 du mi-crocontroleur passent a l'etat haut.Les triacs seront donc desactives au-tomatiquement, ce qui permetd'eviter les catastrophes (al lez doncsavoir ce que vous envisagez de pi-loter avec ce montage !).

Realisation

Le dessin du circuit imprime est vi-sible en figure 3. La vue d'implanta-tion associee est reproduite en figu-re 4.Comme d'habitude, procurez-vousles composants avant de dessiner lecircuit, au cas ou it vous faudraitadapter un peu I' implantation. Lespastilles seront percees a l'aide d'unforet de 0,8mm de diametre, pour laplupart. En ce qui conceme REG1,D1, les triacs et les connecteurs CN30 CN, et CN1, it faudra percer avec unforet de 1mm de diametre.Soyez vigilant au sens des compo-sants et respectez bien la nomencla-ture. Veillez a choisir un connecteurfemelle pour CN2. Car un modelemale s'implante parfaitement, maisles points de connexions se retrou-vent inverses par symetrie par rap-port a l'axe vertical. Dans ce cas, it n'ya aucune chance pour que votremontage puisse dialoguer avecvotre P.C..

Ajoutons que le connecteur CN2 se-ra immobilise par deux boulonsmontes dans les passages prevuscet effet. Cette precaution ne serapas inutile, vous le verrez a l'usage.Le cable necessaire pour relier notremontage a un P.C. de type AT seraequipe d'un connecteur DB9 maled'un cote et d'un connecteur DB9femelle de l'autre cote (liaison fil a filde la broche 1 0 la broche 9). [utili-sation de connecteurs 0 sertir estplus pratique, mais les liaisons ne-cessaires etant peu nombreusesvous pouvez utiliser des connec-teurs a souder. Le regulateur REG1 se-ra monte sur un petit dissipateurthermique pour limiter la temperatu-re de fonctionnement a une valeuracceptable au touche.Si vous montez le montage dans unpetit boTtier cela n'a plus d'impor-tance. L'EPROM U3 sera programmee

CN3

21

NEUTRE

CN4

CN5

CN6

Ei

CN7

PHASE

BTA12-7VTR1

PH IR6

OPT1

M003041

SCHEMA DI LA SECTIONCOMMUTATION.

Vcc

330 150

Vcc

PH2

BTA12-7r TR2

R7

330

T22N2905

OPT2

PH3

BTA12-7TR3

R8

DL2

R11MOC3041

OPTS

330

1 PH4

BTA12-7TR4

R9

330

MOC,3041

OPT4

R3

1k

T42N2905

150

R12

150

AG1

AC2

AC3

0 1kAC4

R5

)

avec le contenu d'un fichier quevous pourrez vous procurer par tele-chargement sur le serveur Minitel ouInternet. Le fichier U3.BIN est le refletbinaire du contenu de I'EPROM tan-dis que le fichier U3.HEX corres-pond au format HEXA INTEL. Si vousn'avez pas la possibilite de telechar-ger les fichiers vous pourrez adres-ser une demande a la redaction enjoignant une disquette formatee ac-

.REMAROUEZ LE RESEAU DIRESISTANCES EN BOITIER SIL.

MOC3041

DL4

R13

150

SS ELECTRONIOUE PRATIOUE 208

TRACE DU CIRCUIT IMINIIME...

O

compagnee d'une enve-loppe self-adresseeconvenablement affran-chie (tenir compte du poidsde la disquette).

Utilisation du montage

Pour dialoguer avec le montage,n'oubliez pas de preciser la vitessede communication du port serie

..IT INKANTAT1011DES ELEMENTS.

40traftale..

. -

l'aide de la comman-de `MODE'du DOS. Les

parametres de communi-cation sont fixes 6 : 1200 Bauds, 8bits de donnee, pas de parite, 1 bitde stop.Vous pourrez facilement piloter lemontage par un programme devotre cru en respectant la syntaxedes commandes a envoyer sur leport serie que void

Commande de verrouillage :II suffit d'envoyer le caracterel', et lemontage repond en indiquant l'etatverrouille par le message 'ModeLOCK'.Commande de deverrouillageII suffit d'envoyer le caractere 'U', etle montage repond en indiquantl'etat deverrouille par le message'Mode UNLOCK'.Commande lecture :

+OVA +12V

OV


II suffit d'envoyer le caractere 'R', etle montage repond en indiquantl'etat du port en envoyant un messa-ge de la forme "x (Canal 1 : ON Ca-nal 2 : OFF Canal 3 : ON Canal 4 :

OFF)", suivit du message indiquantle mode courant (Lock ou Unlock).La lettre x represente la valeur enhexadecimal du poids faible duport P1 du microcontroleur.Commande ecriture :La commande a envoyer prend laforme "Sx ". La lettre x represente lavaleur en hexadecimal du poids

MEWNomenclature

CN3 a CIN3: Bernier deconnexion a vis, 2 plots, aupas de 5,08mm, a souder surcircuit imprime, profil bas.CN2 : Connecteur Sub -D, 9points, femelle, sortiescoudies, a souder sur circuitimprime (par exemple ref.HARTING 09 66 112 7601).C1, C2 : Condensateur cerami-que 47 pF, au pas de 5,08mmC3, C6 a C9 : 101.4/25V, sortiesradialesC4 : 1000 pF/25V, sortiesradiales

PUBLICITE

faible du port P1 du microcontro-leur. Si la valeur x est erronee lemontage repond par le message'Erreur : Chiffre en Hexa (0 a F)', si-non le montage envoie le mememessage que potir la commandede lecture.Vous voici maintenant a meme d'ex-ploiter ce petit montage qui vousrendra sOrement de Brands services,nous n'en doutons pas.

P. MORIN

Cs : 100 pr/25V, sortiesradialesDI., a DL4 : Diodes LED rouge3mmDi : 1N4001 (diode deredressement 1A/100V)JP, : Jumper au pas de2,54mmOPT, a OPT4: Opto-coupleurMOC3041QZ, : Quartz 12MHz enboitier HC49/UREG, : Regulateur LM7805(5V) en boitier T0220+ Dissipateur thermique17"C/W (par exemplereference Redpoint Tvi 500).RR, : Roseau resistif

LAY01Vous avez dit CAO ! Si comme moi, vousconnaissez plusieurs logiciels et que vous aveza realiser des circuits imprimes, vous avez sure-ment passé des nuits blanches. Si en plus, vousavez la responsabilite.d'un bureau d'etudes etdes achats, alors vous en avez connu d'autres.En effet, la plupart des logiciels de CAOont la particularite de se presenter d'abordsous leur angle financier... et ce n'est sou -vent pas une paille... Le prix justifiant lacomplexite, nous passons ensuite a la for-mation qui outre d'etre tres chore, a aussila particularite d'etre tres concentree etfastidieuse. Viennent enfin la prise enmain et la decouverte toujours tres dou-loureuse que le fameux logiciel qui route acent pour cent n'est d'aucun secours dansle cas particulier qui est le natre. II fautdire que nous faisons du specifique...(c'est en tout cas ce que l'on vous repon-dra si vous tentez de vous rebiffer). Maistout cela est bel et bien termine. En effet,it existe sur le marche un logiciel LAYO1 E(E pour Evaluation) qui ne coute presquerien (195 F TTC). II dispose de toutes lesfonctionnalites qu'un professionnel de laCAO peut souhaiter et ne necessite pasune auto -formation supplice de plus dequelques heures, un quart d'heure meme

4 LES TRIACS DE PUISSANCE.

8x10 Wien boitier SIL111 : 10 ;ESA/4W 5%(Marron, Noir, Orange)R2 a Rs : 1 ki.11/4W 5 %(Marron, Noir, Rouge)R6 a R9 : 330S21/4W 5 %(Orange, Orange, Marron)Rio A Ri3 : 150 52.1/4W S %(Marron, yen, Marron)TR, a TR4 : Triac BTA12-7T1 a T4 : 2N2905U1 : Microcontroleur 80C32(12MHz)U2 : 74HCT573U3 : EPROM 27C64 tempsd'accizs 200nsU4 : Driver de lignes MAX232

si l'on veut travailler dans son modesimple, comme une planche a coller, c'est-a-dire sans creation ou importation d'unenetliste. De plus, it possede un routeurpour ce mode simple et un auto-routeurprogrammable (oui ! oui !), simple etdouble face qui route comme l'eclair (en

.....,111'

III allrj i;u1

Me..411111

PI

tout cas aussi simple que les autres). Maisce routeur est surtout completementinteractif, c'est l'art du createur qui s'ex-prime et c'est le logiciel qui fait le reste.On s'apercoit tout de suite que ('ensembleest connu par les electroniciens et non parles informaticiens. De par sa convivialite,sa simplicite (entierement en francais) etsa rapidite, c'est meme surement le plusrapide de tous... et donc encore le pluseconome. La capacite ? La version limitee

de 1000 pastilles autorise la realisation decircuits consequents. Je comprends parfai-tement que ce routeur fasse fureur auxUSA. Alors, avant de depenser et meme sivous possedez deja un ensemble haut degamme, renseignez-vous vite, eventuelle-ment aupres des utilisateurs de ce fabu-leux produit. Vous pouvez le tester sansveritable investissement et aucun com-mercial volubile ne sera la pour vous sub -

merger de details et de louanges sur leproduit. Vous pourrez vous faire une ideepar vous-meme ! Finalement, c'est encorela la meilleure preuve de serieux...C'est seulement lorsque vous etes corn-pletement satisfait que vous decidez devous procurer un upgrade correspondanta vos besoins : 2000 (Double), 4000, etc.Un regret ! Je connaissais le nom Layoldepuis trois ans. Pourquoi ai-je continue aotravailler» avec mon programme haut degamme si longtemps en pensant : oQuepour ce prix, ca ne pouvait pas etreserieux !»

J. -C. CharlesBureau d'etudes ILEP Lille

Distributeur :Layo France SARLChâteau Garamache - Sauvebonne83400 HyeresTel.: 94 28 22 59Fax: 94 48 22 163614 code LAYOFRANCE


ELECTRONIQUE POURTORTUEParmi les interfacesles plus prisies parles amateurs d'infor-matique et de micro-processeurs, ce sontcelles permettant lacommande de sys-temes mobiles -bras,chariot, tortue- quiremportent le plusde succes. C'est tou-te l'ilectronique decommande d'unetortue que nous pro-posons de realiserdans le present ar-ticle. Nous aborde-rons succinctementl'aspect micaniqueafin de proposer unexemple de realisa-tion, au demeurantfort simple.

Comme chacun salt, le P.C. disposed'un ou de deux ports paralleles uti-lises normalerpent pour les commu-nications avec les imprimantes.La gestion de ces ports etant tres fa-cile, c'est l'un d'eux que nous utili-serons pour la commande du mobi-le. En effet, sept lignes seulementsont necessaires a cette fin, alors quele port en comporte 12 en sorties et5 en entrees. Pour memoire, leslignes se repartissent ainsi:

Port LPT1 Port LPT1 Port LPT1bus de donnees DO

D1

D2D3 I port H378

(ecriture)D4

D5D6D7

Lecture de l'etat D3 --> erreurport H379 D4 -> ON LINE

LEDGE

D5 --> PAPER ENDD6 --> ACKNOW-

D7 -> BUSY

Controle DO -> STROBE

port H37A D1 --> AUTOFEED(ecriture ) D2 --> INIT

D3 -> SELECT IND4 --> autorisation

d'interruption

Le port LPT2, qui est compose bienevidemment des memes lignes, sesitue aux adresses suivantes:- H278, port d'emission des don -flees,- H279, port de lecture de l'etat del'imprimante,- H27A, port de controle de l'impri-mante.L'un ou I'autre de ces ports sera utili-sable afin de commander notremontage. Ce dernier est composede deux platines: la premiere quiconstitue ('interface au P.C. et quisupporte egalement ('alimentation,et la seconde qui sera embarqueedans la tortue. Sur cette dernieresont places les circuits de comman-de des moteurs pas a pas.

Schema de principede ('interface

et de l'alimentation

Le schema de principe de ('interfa-ce est donne en figure 1. Les si-gnaux disponibles sur le port paral-lele du P.C. et achemines a ('aided'un cable en nappe, sont distri-bues a la carte a ('aide d'un connec-teur SUBD femel le a 25 broches.Seules les lignes de donnees DO aD3, ainsi que les signaux de contro-

le STROBE, AUTOFEED et INIT (plusla masse) sont utilises. Les quatrelignes de donnees sont connecteesa l'entree dune octuple bascule detype 74LS574 (ICI), dont la brocheCLOCK est commandee par le signalINIT, auparavant traite par un inver-seur de type 74LSO4 (IC4). Le circuitICI est surtout utilise afin d'isoler lesI ignes du reste du montage et de ga-rantir ainsi un maximum de securitepour l'ordinateur.Les signaux disponibles en sortiedes bascules sont ensuite dirigesdans deux directions: tout d'abordvers le connecteur qui reliera la pla-tine au circuit de commande desmoteurs, mais egalement vers un oc-tuple amplificateur (74LS541, IC9).Ce demier permet la commande deLED's qui indiqueront l'etat deslignes du port parallele. Les deux si-gnaux STROBE et AUTOFEED, sonttamponnes par deux des amplifica-teurs du 74LS541 et rejoignent en -suite DO, D1, D2 et D3 sur le connec-teur de sortie. Ainsi, on utilisera:- DO et D1 pour le sens de rotation etle mode pas ou demi-pas du mo-teur droit,- STROBE pour le signal d'horloge(un pas a chaque impulsion),- D2 et D3 pour le sens de rotation etle mode pas ou demi-pas du mo-teur gauche,- AUTOFEED pour le signal d'horlo-ge (un pas a chaque impulsion).L'alimentation devra pouvoir debi-ter un courant de 1A au minimum.Elle est composee d'un transforma-teur a double enroulement de 8 a12V au secondaire pouvant fournir500 mA. Le redressement est endouble a lternance et deux conden-sateurs de 1000 pF filtrent la tensioncontinue. Cette derniere sera direc-


0 SCHEMA DE PRINCIPEDE L'INTERFACE.

DO

D1

D2

D3

+5V

O G1

100nF

lc, IFE74HCT574 I

I j2

20

C7100nF

IC474LSO4

STROBE>

D2 D3

D4

-C) OC

3

4

5

6--ADDS- D6- D7

9D8

11

D1 Q1 019Q2 1803 017

16Q4

0506Q7

Q8

1514--13

12

'>1 GLK10-

777Z

AUTO FEED>

tement utilisee pour ('alimentationdes moteurs.Les circuits logiques necessitant unetension de +5 V, un regulateur 7805(IC3) a ete place sur le circuit. Unediode LED indique la mise sous ten-sion du montage.

Schema de principede la commande

des moteurs

Le schema de principe de la platinede commande des moteurs pas apas est donne en figure 2. Nousavons utilise des circuits integresspecialises afin de simplifier aumaximum cette partie de la realisa-tion. Les circuits sont de typeMC3479, circuits dont nous avonsdonne la description et explique lefonctionnement dans un article dece meme numero.

FlFUSE

1

TR1 2

D2

D1

IC274LS5411

2

+5V

O C2100nF

R1

20470

R2

Al Y1

A2 Y2.17Y3.16

3*18

470

4R3

5A3

A4 Y4.151-1470

6 14 R4A5 Y5

A6 Y61-1

4708

13Y712 R5A7 --

4111Y8.11A8 I 0470

1 R6-190 G1

(3210

470

Comore nous l'avons mentionneplus haut, les lignes de donnees etles lignes de controle parviennentaux broches 7, 9 et 10 des circuitsIC, et IC2 afin d'en commander lesdiverses fonctions. Chacune de ceslignes possedent une resistance derappel au +5 V afin d'obtenir desniveaux francs sur les entrees des Cl.Chacun des circuits MC3479 corn-mande, a ('aide de la broche 11,une diode LED indiquant le passa-ge des sorties 3, 2, 15 et 14 par laposition initiale de depart.Si Ion dolt, afin d'obtenir la rotationdes moteurs pas a pas avec uncouple important, appliquer a leursenroulements le courant maximaladmissible, it est inutile et memenefaste de maintenir ce courant a lameme valeur durant les temps derepos. En effet, a l'arret, it suffit d'uncourant faible pour maintenir blo-que ('axe des moteurs.

i IC3 = 7805C31000iF

C>C>bE

2 x 8V a2x12V /12VA

D1 a D41N4001

E D3ND4

C6

10001,F

Vi Vo Gnd

2

mim C4100nF

47pF

+Vcc Moteur

Gnd

DO

D1

D2

D3

STROBE

AUTOFEED

Del2

Deli

Del4

De15

Del6

C'est la raison d'etre du circuit IC3,un double monostable redeclen-chable de type 74LS123, dont laconstante de temps est fixee par lesresistances R8 et R16 et par lescondensateurs Ci et C3. Ses entreesde declenchement sont connec-tees aux signaux STROBE et AUTO -FEED, signaux utilises pour I' horlo-ge des circuits de puissance.Ses sortie Q commandent la miseen conduction des transistors T1 etT9 qui mettent en circuit les resis-tances R5 et R13, ce qui permet lepassage d'un courant d'environ 250mA. Ces resistances determinent lecourant debite par les sorties.Donc, lorsque les transistors ne


R1622k

+5V14

C333n F

+Vcc Moteur>

D3

D2

C5

CEXT

415

REXT/CEXT

C A2 13

CLR

0+5V

O

IC3AI74LS123j

R13

9

2.2k

+5V

R1010k

R1110k

R1210k

T2BC237

R1356k

6

Vo +5V

IG47805

GndC422,u F

R17470

+VccMoteur

0R14150k Dell

OIC BIAS/SET

10 cTiiccw9

AUTOFEED

01

DO

R822k

Cl334F +

STROBE

9c10

11

0+5V

+5V C2100nF

II --E16

CEXT r IC3B74LS1231

REXT/CEXT R1

OA 2,2k

12O

CLR

R2 El R310k 10k

+5V

R410k

F'H

3L1 *2L2 L3 *15L4 014

7 11CLK APHAS

4 5

T1BC237 +Vcc

Moteur0

R6150k Dell

De13

R15lk Moteur pas a pas

bipolaire gauche

1r1C2I MC3479P i1 ,

SCHEMA DE PRINCIPE DE LACOMMANDE DES MOTEURS.

1 16

OIC6

BIAS/SET10

CW/CCW9 H

7

L1 L2

2

15L3

1

L4 4CLK APHAS

4 5 12 1 3

11

R7lk Moteur pas a pas

bipolaire droit

IC1 1

MC3479P I

LA CARTE INTERFACEET ALIMENTATION.

conduisent pas, le courant est fixepar les resistances R6 et R14 de valeurplus elevee. Le courant est alors ap-proximativement de 80 a 90 mA, cequi permet de bloquer l'axe desmoteurs et d'obtenir un moindreechauffement de ceux-ci.Le circuit IC3 necessitant une ten-sion regulee de +5 V, it a ete im-plante un 7805 sur la platine. Unediode LED indique la presence dela tension d'alimentation issue del'interface.



L'interface P.C. etl'alimentation

Le dessin du circuit imprime de cet-te platine est donne en figure 3. Lafigure 4 represente le schema d'im-plantation que l'on utilisera pour lecablage du circuit. Celui-ci compor-te quelques straps que Ion implan-

tera en premier lieu; puis ce sera letour des resistances, des petitscondensateurs de 100 nF et desdiodes LED. Les trois circuits integresseront places sur des supports afinde pouvoir facilement procederleur echange en cas de defectuositede l'un d'ebtre eux. Le transforma-teur sera directement soude sur lecircuit imprime. Un fusible de 100mA de type rapide protegera son

TRAti DU CIADINT IMPRINT IT IMPLANTATION DES CATMINTS.

enroulement primaire. Le secteurparvient a la carte a l'aide d'un hor-nier a vis a deux points. Le moteur,suivant le modele employe, pourraconsommé un courant plus impor-tant que celui prevu. II faudra dansce cas prevoir un transformateur pluspuissant. Par mesure de securite, lesdiodes de redressement ont etedoublees. Le regulateur de tension7805 devra etre fixe sur un petit dis-

INTERFACE TORTUEET ALIMENTATION

AUTOFEED3

STROBE

DO

+VCC+VCC+VCCONDGNDCND


SECTEUR 220 Volts

0

O

OTORTUE - COMMANDE MOTEURS PAS A PAC

TRACE DU CIRCUIT IMPRIMI ET IMPLANTATION DES ELEMENTS.

A B MOTEUR C D

sipation de chaleur du circuit. Si Ionsouhaite utiliser des supports, itconviendra de coller des dissipa-teurs thermiques sur les composants,

A B MOTEUR C D

UI

CIGDHpD I

iXGI

CO I0

UI

--

sipateur, la chute de tension qui luiest confiee etant relativement im-portante.Les signaux en provenance du P.C.seront achemines a l'aide d'un cableen nappe qui sera pourvu a chacunede ses extremites d'un connecteurDB25 male a sertir. La platine seramunie d'un connecteur DB25 femel-le coude.Les lignes devant etre reliees a la pla-tine fixee sur la tortue seront acces-sibles sur un rnorceau de barrette se -cable de support marguerite surlequel viendra s'enficher un secondmorceau de meme type.II suffira ensuite d'y souder un mor-ceau de cable plat a 12 conduc-teurs.

laapslqm%

La platine de commande desmoteurs pas a pas

Le dessin du circuit imprime est don-ne en figure 5. Le schema d'implan-tation est represents en figure 6. Onrespectera l'ordre de mise en placedes composants tel qu'il a ete don-ne dans le paragraphe precedent. Lecircuit integre IC3 sera insere dans unsupport. Les circuits integres ICI et IC2pourront etre soudes directementsur le circuit imprime. En effet, lesbroches 4, 5, 12 et 13 connectees ala masse, servent egalement a la dis-

solution que nous avons retenuecomme on peut l'apercevoir sur lesphotographies jointes a Particle. II se-ra inutile de prevoir un refroidisseurpour le regulateur de tension 7805.Comme pour ('interface, l'arrivee dessignaux de commande s'effectuerasur un morceau de barrette secable.

Les essais

Apres avoir relie la carte d'interfaceau P.C. a ('aide du cable decrit plushaut et verifie la presence des ten-sions d'alimentation, on entrera leprogramme suivant (tableau 1).Apres lancement du programme, lesdiodes DEL, a DEL., devront


REM*** PROGRAMME D'ESSA1 DE t:INTERFACE PC ***REM*** CONNEXION AU PORT LPT2 ADRESSE DE BASE H278 ***CLS

OUT &H278,0OUT &H27A,4GOSUB INITGOSUB STROBEGOSUB AUTOFEEDOUT &H278,255GOSUB INITEND

OUT &H27A, 0OUT &H27A, 4RETURN

STROBE:OUT &H27A, 5SLEEP 1

OUT &H27A,4RETURN

AUTOFEED:OUT &H27A, 6SLEEP 1

OUT &H27A, 4RETURN

s'eteindre. Puis les diodes DEL_, etDEL6 s'eteindront durant 1 secondepuis s'illumineront a nouveau. Aprescela, les quatre premieres diodesseront a nouveau al imentees. Si toutse passe ainsi c'est que la carte in-terface fonctionne parfaitement.Pour ce qui est de la carte de corn-

111111111111111111111WwwwwNomenclature

Carte interface et alimentationResistancesRI a R7: 470 0.(jaunt, violet, marron)CondensateursCl, C2, C4, C7: 100 nFC3, C6: 1000 pF/25VCs: 47 pF/16VSemi-conducteursD1 a 1N4001 a 1N4007DEL, a DEL,: diodes

PARTI6 MOTRICE EOUIPEEN DEUX MOTIUR5.

mande des .moteurs pas 6 pas, lesessais pourront etre effectues sansqu'il soit necessaire de la connectera ('interface. II suffira de connecterles deux moteurs puis de l'al imenteraf in de verifier la presence du +5 Vet de la tension non regulee (+12 Va +17 V). A l'aide d'un generateurde fonctions positionne sur le signalcarre et regle a une frequence d'en-viron 100 Hz, on constatera la rota-tion des moteurs par injection de cesignal dans les entrees correspon-dantes. II faudra egalement verifierqu'en portant les entrees de sens derotation et de mode au niveau bas,on obtient le resultat escompte. Onpourra alors connecter la carte decommande a ('interface et procederaux premiers essais a l'aide d'unprogramme.Pour construire celui-ci, it suffira dese reporter au programme d'essaidans lequel toutes les indicationssont donnees. II suffit en effet d'ecri-re les donnees a deux adresses dif-ferentes.

electroluminescentes rougesCircuits integrisIC,: 74LS574 ou 74HCT574IC2: 74LS541IC3: regulateur de tension7805IC4: 74LSO4Divers2 supports pour circuitintegre 20 broches1 support pour circuitintegre 14 broches1 connecteur DB25 femellecoude a 90" pour circuitimprime1 transformateur 2X8 a2X12V (selon enroulementsmoteurs) 12VA ou plus1 porte-fusible1 fusible rapide 100 mA1 dissipateur thermique2 morceaux de barretteseeable de supportmarguerite a 12 points2 connecteurs DB25 male asertir1 metre de cable en nappe25 conducteurs

Carte de commande des moteursResistancesR1, R,: 2,2 ki).(rouge, rouge, rouge)R2 a R4, R10 a R12: 10 ki2(marron, noir, orange)

Note sur la construction de latortue

Nous ne donnerons pas de schemasde construction de la toque, celle-cietant relativement simple a realiser,mais seulement quelques conseils.On pourra eventuellement se repor-ter aux photographies illustrant l'ar-tic le. Le corps sera de preference enPlexiglas de 8 mm d'epaisseur. Cet-te matiere est en effet tres resistante,peut etre taraudee et vissee. De pluselle ne se deforme pas. Les moteursque nous avons utilises sont desmoteurs de recuperation d'ancienslecteurs 5"1/4. Ils se trouvent prati-quement partout. Ils consommentun courant d'environ 250 mA parphase et possedent un bon couple.Afin de pouvoir obtenir une rotationsur place de la tortue, les roues de-vront etre placees au centre de cel-le-ci. La transmission aux roues de-vra etre effectuee a l'aide depignons assez larger et de preferen-ce en Nylon. De tels pignons se trou-vent facilement chez les distribu-teurs d'accessoires pour modelesreduits. La demultiplication obte-nue devra etre d'environ 1:5.

P.OGUIC

Rs, R13: 56 k1.1(vert, bleu, orange)R6, Ri4: 150 ki2.(marron, vert, jaune)R7, R1s: 1 ki2(marron, noir, rouge)RS, R16: 22 k!,2(rouge, rouge, orange)R17: 470 Q(jaune, violet, marron)CondensateursCl, C3: 33 pF/16VCs: 100 nFC4: 22 pF/16VCs: 1000 pF/25VSemi-conducteursT1, T2: BC237, 2N2222DEL, a DEL3: diodeselectroluminescentes rougesCircuits intignisIC1, IC2: MC3479IC3: 74LS123IC4: regulateur de tension7805Divers3 supports pour circuit integre16 broches (voir texte)2 dissipateurs thermiquespour boitier DIP 16 broches(voir texte)2 morceaux de barrettesecable de supportmarguerite a 12 points2 metres de cable en nappea 12 conducteurs


A l'approche desfetes de Noel, le su-jet semble d'actuali-te. Deux montagessimples vous sont '-proposes, itssent des compo-sants tres courants.

Analyse du schemaretenu (figure 1A)

L'oscillateur est constitue d'un ICM7555 qui est le successeur du 555 enversion CMOS faible consomma-tion. II est cable en oscillateur as-table avec reglage de la frequencel'aide de Raj,.Avec les valeurs.choisies, la frequen-ce peut etre ajustee entre 0,2 et0,28 Hz. Vous pouvez, bien enten-du, recalculer les valeurs des diffe-rents composants en fonction devos propres besoins. La diode D4permet d'obtenir un signal carre derapport cyclique inferieur a 0,5 sur lasortie 3 du 7555. Ceci permet demenager un temps de repos supe-rieur au temps de fonctionnementdes ampoules, et par consequentd'augmenter leur duree de vie. SiIon augmente la valeur de R2, onprolonge la periode de repos. Tou-tefois, les ampoules demeurent rela-tivement fragiles, it est donc prefe-rable d'actieter une guirlande

+8V

GADGETS

DEUX CLIGNOTEURSPOUR GUIRLANDE

supplementa ire, dans le but de re-cuperer les ampoules. Cela revien-dra moins cher que de les acheter audetail! La sortie de l'ICM7555 corn-mande le transistor T1 qui fonctionneen commutation. Celui-ci pi!otel'optotriac MOC 3041 et la LED DELI.La LED permet d'effectuer le reglagede la frequence de fonctionnementsans qu'il soit necessaire de bran-cher la guirlande. La fonction duMOC 3041 est de commander le tri-

R1

12k

7

4 8

R3820k

Iv R2D4 j. 680k

1N4148

Rail470k

Vcc

R5330r-i

.L C3100nFMKT

Cl2MOC3041

CHI R4I 7555i -1=2

Vss

C210nFMKT

2,2iF63V

5

12k

Dellorange03

T1BC547B

R7

ac Tr, au passage a zero de la sinu-soide. Ce composant suit par conse-quent revolution de la sinusoide etdes qu'il detecte le passage a zerode celle-ci ii declenche le triac dansla mesure oCi T, est passant. Ceci estparticulierement interessant pour aumoins deux raisons. La premiereconceme le triac qui se trouve beau -coup moins sollicite a la mise soustension de la charge. En effet, a froid,le filament dune ampoule est beau -

100 L

1/2W

A2

Vr1

R8100

E250V 1/2W

TR1

G7108mm

C4= 100nF400V

R6 MKT330 Ll

OOP1/2W 50 p H

0-0 N

SCHEMA DE PRINCIPE DELA PREMIERE VERSION.

0 Ph


coup moins resistif qu'a chaud apresquelques secondes de fonctionne-ment. Pour donner un ordre d'idee,une ampoule Philips de 100W ducommerce presente a froid une re-sistance de l'ordre de 36 S2, ce quiprovoquerait une pointe d'intensitede 9A si celle-ci etait alimentee aumoment ob la sinusoide se trouve ason maximum, soit 230 x N'2 = 325V.Ceci est a comparer avec saconsommation normale de 100Wqui nous donne environ une intensi-te de 430 mA pour une resistance de540 S2.

Examinons mai ntenant l'al imentationde ce montage presentee en figure1B. Celle-ci est raccordee directe-ment sur le secteur EDF, sans trans-formateur. Son fonctionnement esttres simple, C5 chute l'excedant detension tout en limitant le courantmaximum disponible. Les diodeszener DZ, et DZ2 limitent la tensionfoumie au montage a 15V, et C6 em-magasine l'energie necessaire quiest restituee au regulateur 78L08lorsque les diodes zener sont blo-quees. Le 78L08 ameliore la regula-tion en fixant la tension d'alimenta-tion a 8V. Si vous examinez la tensionpresente aux bornes de C6, vous ob-serverez une chute de celle-ci plusimportante avec le 555 qui est beau -coup plus gourmand en energie quel'ICM7555. Ceci est sans consequen-

R1

12k

Raj11M

R2680k

Cl47pF

16V

+12V

-4 --8---'CI 1 I

555 I

2

1C3100nF

C21 OnF

5 1'

Ste

SCHEMA DE PRINCIPE DELA VERSION ACCRIARATEUR..

R34,7M

EALUUNTATIONIIIII

D1

c5 1N4007 DZ1R9 470nF+400V

47/1W MKT A 15V1,3W

PH /0-1-1-4P-111--RI 0/470k

N 01/2W

D2 ImoDZ2

1N400715V"

1,3W

ce sur le fonctionnement. On trouve,egalement, deux protections quisont incluses au montage. La resis-tance R9 qui limite la pointe d'inten-site a la mise sous tension du monta-ge, et la resistance R10 qui permet dedecharger Cs lorsque vous debran-chez le montage.

Clignoteur pourguirlande

avec accelerateur

Cette deuxieme version constitue uneamelioration de la precedente, agre-mentee d'un effet des plus sympa-thique, En effet, vous observerez,intervalles reguliers, une accelerationprogressive de la vitesse de clignote-

C41pF63V mw

MKT

Raj21M

PM;

+12V

7It17411

9-

e+

+12V

R44,7k

D1

C71100nF

63VMKT_

C6220p F25V

D31N4148

kC13

78L08

G8 +2,2pF

35Vtantale

0 +8V

ment de votre guirlande. Toutefois,afin d'eviter une certaine fatigue vi-suelle, la phase d'acceleration estplus courte que celle de clignote-ment normal.

Analyse du schemaretenu (figure 2)

Ce schema peut se partager enquatre sous -ensembles distincts. Lepremier est l'oscillateur base sur le555, le second est le generateur derampes de tension utilisant le 741, lesuivant est un convertisseur ten-sion/frequence: le circuit CMOS4046, et le dernier ('amplificationavec Ti, ('isolation galvanique avec leMOC 3041 ainsi que la puissance

1N4148

DZ14,7V

Raj3Dell 10k

orangefe 3

R510k

+12V

16

G5..01prio63V 7

MKT

1----1I CI3

14046

R6820k

R9

(=>01-(2)--(3--.--.--ftN

1/2W

VrlS9k250

R10330

Del2orange

1713

R8560

014MOC3041

1/2W

T1BC547

R712k

R11100k

SS ELECTRONIOUE PRATIOUE 208

avec le triac Trl. L'oscillateur retenuest identique au precedent, seule safrequence de fonctionnement estdifferente. Le condensateur C, de 47pF abaisse la frequence du signal Raj,autorise le reglage. On obtient, sur labroche 3 du 555, I'oscillogramme"a" de la figure 3. Loscillateur estsuivi du montage integrateur realise al'aide du traditionnel amplificateuroperationnel 741. Cet integrateurpermet de generer une rampe detension progressive, qui prend laforme de l'oscillogramme de la fi-gure 3. II vous est possible de reglerla duree de la rampe en jouant surRaj2. La diode LED DEL, orange vousdonne une idee visuel le de la dureede la rampe. La diode zener DZ, as -

PH 0

F1

200mA

N 0

temporise

S2 R12/22O

1WVr2

250V0 9

11V

b

2V

Brothe 3 du 555

Broche 6 du 741

ci2v11-7 the"ffn non"

R14/470k1/2W

C62,2uF

250V

C72,2pF

Ph lampe

sociee a la resistance ajustable Raj3permettent de creel- un seuil de ten-sion reglable, qui agit sur la vitessed'acceleration du signal de sortiepresent sur la broche 4 du 4046. Leprincipe de fonctionnement duconvertisseur tension/frequence esttres simple, la frequence du signalde sortie present sur la broche 4 estfonction de la tension presente surI 'entree broche 9. Plus la tensiond'entree est importante, plus la fre-quence de sortie augmente. La ram-pe de tension foumie par le 741 per -met de balayer la plage defrequence fixee par les composantsR6 et C5. Le reste du schema est iden-tique a celui du montage precedent,a la resistance R11 pres. Celle-ci per -met de bloquer le transistor T1lorsque vous basculez l'interrupteurdouble (S1). L'interrupteur Si vouspermet de choisir entre le mode defonctionnement clignotement avecacceleration ou sans acceleration. Sivous souhaitez utiliser ce montageavec seulement ('option accelera-tion, vous pouvez alors supprimer S1et R11 et faire un pont entre la some 4

II250V

D2 V DZ21N4007 Ak 15V

R13/470k

1/2W

D3 mo. DZ.31N4007 15V

G9100nF

63V T

1 Get Ill

220tiF25V

ALIMENTATIONPLUS SOPHISTIQUtL

C15

78L12

du circuit integre 4046 et la resistan-ce R7. II nous reste a examiner ('ali-mentation sans transformateur de cemontage (figure 4) qui est un peudifferente de la precedente. En ef-fet, la consommation etant un peuplus importante, cela nous imposeun condensateur de plus forte capa-cite (C5 dans le montage prece-

0+12V

Cl2,2pF16Vtantale

O.

dent). II nous faut un condensateurde 1 pF/400V minimum (400V dansle cas de la serie C368 de Philips).Nous obtenons cette valeur en met-tant en serie deux condensateurs de2,2 pF/250V (capacite equivalente1,1 pF). Nous avons prefere utiliserdeux condensateurs afin d'ameliorerla securite.


Dans ce cas precis, le montage setrouve isole des deux fils raccordesau secteur par un condensateur. Ensomme, si un composant de ('ali-mentation vient a rendre fame, lescondensateurs limiteront l'intensite.


Avant d'entamer la realisation du cir-cuit imprime par le procede quevous avez ('habitude d'utiliser, it estconseille d'effectuer la recherche detout les composants. En effet, it estbien plus simple de modifier le tra-ce du circuit imprime avant sa reali-sation plutot que de tordre lespattes de composants dont le pasne correspondrait pas exactement acelui qui vous est propose. Une foisvotre circuit imprime realise, la pre-miere operation consiste a effectuerles nombreuses decoupes (20 au to-tal) dans le circuit imprime, lui per-mettant d'epouser les formes ducoffret (si toutefois vous optez pourcelui propose dans la liste du mate-riel). Une fois cette operation ache-vee, vous pouvez souder les diverscomposants, par ordre de taille,croissant de preference. Attention,certains composants sont montesdebout a la japonaise.La figure 6 vous donne ('implanta-tion des composants et la figure 5le trace du circuit imprime. La seuleremarque particuliere concerne laresistance R9 ainsi que les diodeszener DZ, et DZ2, qui doivent etresoudees a 2 ou 3 mm du circuit im-prime pour favoriser leur dissipa-tion thermique. La realisation de laself est un tout petit peu plus deli-cate (observez la photo presentantla realisation terminee pour vousdonner une idee).La demarche est la meme quelquesoit le tore que vous serez parvenua acquerir. Bobiner sur celui-ci unmaximum de spires jointives enprenant soin de plaquer le fil decuivre au maximum sur tout le peri-metre du tore. Ceci permet d'obte-nir la plus grande valeur d'inductan-ce possible.II vous faut ensuite gratter les deuxextremites du fil a l'aide d'un cut-ter, afin d'enlever le vernis iso-lant. II ne vous reste plus alorsqu'a le souder surle circuit impri-me.L'autre pos-si bi I ite

1100P TRACE DU CIRCUIT IMPRIME.

BC547

consiste a approvisionner une selfdune cinquantaihe de pH chezvotre revendeur habituel. La secon- et la figure 8 ('implantation des ele-de realisation reclame le meme ments.soirr. La figu-re 7 presentele trace ducircuit impri-me a l'echelle

78L08

IMPLANTATION DRS MOUNTS.

Reglageet mise au point

Pour effectuer ceux-ci, it faut proce-der par tatonnement. Positionnez,dans un premier temps, ('ensembledes resistances ajustables au milieude leur course. Mettez sous tensionle montage sans y raccorder de guir-lande, la LED DEL2 simulant son fonc-tionnement. Vous devez constaterimmediatement le bon fonctionne-ment du clignotement, celui-ci de-vant etre lent pour le moment. Vouspouvez ajuster Raj; si vous trouvez leclignotement trop lent.Soyez tres attentif lors des reglagespuisque le secteur 230V est presentsur le montage et plus particuliere-ment pres de Raj,. Utilisez un petittoumevis en plastique de preference.L'acceleration doit debuter environune minute quinze apres la mise soustension. Vous pourrez alors controlerla duree de celle-ci. Si vous l'estimeztrop courte, ajustez alors Raj2 dans lesens inverse des aiguilles dunemontre. La resistance ajustable Raj,vous permet de rester l'intervalle detemps entre deux accelerations. At-tention, un intervalle trop court entredeux accelerations devient rapide-ment desagreable pour la vue, pen-sez-y avant de refermer le coffret.

B. GIFFAUD

78L12

BROCIAILL

IMPLANTATION DU ELEMENTS.

Nomenclature

Version simpleResistances (1/4W saufmention)

R4 : 12 162(marron, rouge, orange)R2 : 680 ki2(bleu, gris, jaune)R3 : 820 ItS1(gris, rouge, jaune)R3 : 330 S2(orange, orange, matron)R6 : 330 Q 1/2W(orange, orange, marron)

_J

R7, 126 : 100 Q 1/2W(marron, noir, marron)R9 : 47 Q. 1W(jaune, violet, noir)Rlo : 470 It12 1/2W(jaune, violet, jaune)Raj, : resistance ajustablehorizontal 470 ki13/4 de tourDiodesD 1, D2 1N4007D3, D4 1N4148D 1,, DE, : Diode miner15V/500mW type BIX55C15VDEL, Diode LED 0 3mmorangeCondensateurs

C, : 2,2 pF/63V chimiqueradialC2 : 10 nF/63V MKTC3, C7 100 0/63V MKTC4 : 100 nF/400V MKTC3 : 470 nF/400V MKTC6 : 220 pF/25V chimiqueradialCa : 2,2 pF/35V tantale goutteSemi-conducteursT, : Transistor BC 547BTr, Triac 4A/400V type BTA04 400A (ou plus puissant)CI, ICM 7555 (555 versionCMOS)Cl. MOC 3041 (optotriac)

as ELECTRONIOUE PRATIOUE 208

surPC/AT

etcompatibles

DEUX LOGICIELS DE CAO SUR PCutilises par des electroniciens professionnels, les ecoles etles amateurs pour accomplir, d'une maniere simple et

conviviale les taches suivantes...

C13 : 78L08 (regulateur detension positive)Divers1 support de C.I. 6 broches1 support de C.I. 8 broche2 borniers pour circuitimprime 2 points1.1 : Self realisee a l'aide d'untore Philips type 2P80 AL 30,5ou tore Sagem type F75ref.79339 Al 43,4 + 1 m de filde cuivre timaille 0 0,5 mm(bobiner le maximum despires jointives possible suru ne couche), ou prate a l'em-ploi et faisant environ 50 pHVr, :Varistance 250V 0 8 mmenviron Thomson2 douilles banane 0 4 mm1 coffret Diptal V968 N (noir)1 cable secteur constitutid'une fiche male deux poleset 1,5 m de cable.

Version avec accelerateurResistances (1/4W saufmention)

R, : 12 kit(marron, rouge, orange22 : 680 kQ(bleu, gris, jaune)23 : 4,7 MS2(jaune, violet, vert)24 : 4,7 1(12(jaune, violet, rouge)113 : 10 kc(marron, noir, orange)

4

CAO

Disponiblesen versions DOS

et Windows

26 : 820 ks2(gris, rouge, jaune)Re : 560 Q(veil, bleu, marron)29 : 100 U/1/2W(marron, noir, marron)Rio : 330 i2/1/2W(orange, orange, marron)R11 : 100 It c2(marron, noir, jaune)Ri2 : 22 S2/1W(rouge, rouge, noir)273, R,4:470 kii/l/RW(jaune, violet, jaune)

Raj2 : Resistanceajustable horizontale 1 MQRaja : Resistance ajustablehorizontale 10 Itc.2DiodesD1 1N4148D2, D3 : 1N4007DI, : Diode sener4,7V/500mW type BZX55C4,7VDZ2, D13 : Diode viner15V/1,3W type BZX85C15VDEL,, DEL:Diode LED03mm orangeCondensateursC, : 47 pF/16V chimique radialC2 : 10 nF/63V MKTC3, C9 : 100 nF/63V MKTC4, Cy : 1 pF/63V MKTC6, C7 : 2,2 pF/250V MKTC2 : 220 pF/25V chimique radialC70 : 2,2 pF/35V tantale goutteSemi-conducteursTl: transistor BC 547B

Tr, : triac 4A/400V type BTA04 400A (ou plus puissant)C11 : ICM 7555 (555 versionCMOS) ou 555 traditionnelCl,: 741 (ampli op)C13: CMOS 4046CI4 : MOC 3041 (optotriac)Cls : 78L12 (regulateur detension positive)Divers1 support de C.I. 6 broches2 supports de C.I. 8 broches1 support de C.I. 16 broches2 borniers pour circuitimprimii 2 points

: self realistic a l'aide d'untore Philips type 2P80 AL 30,5+ 1 m de fil de cuivre0 0,5mm ou prate a l'emploifaisant 50 pH environ

Vr2: varistance 250V0 8mm environ Thomson2 douilles banane 0 4mm1 coffret Diptal G1175 N(noir, ou R:rouge, ou I:ivoire)1 cable secteur constitutidune fiche male 2 poles et1,5 m de cable de 0,75 mm21 support de fusible pourcircuit imprime avec fusiblede 200 mA temporise 5 x 201 interrupteur 2 circuits 2positions percage 0 6,35mm1 interrupteur 1 circuit 2positions percage 0 6,35mm(option)

-NW

"CADPAK" & "PROPAK"

Vous pouvez commencer avec CADPAK et evoluerulterieurement vers PROPAK et PROTEUS...

en ne payant que la difference de prix !

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Saisie de schemas(Multifeuilles avec PROPAK)

Routage manuel du circuit-imprime(Routage automatique avec PROPAK)

Generation des plans de masse et dessorties Gerber, Drill, Lasers HP, Jet-d'encres,Postscript, BMP, Plotters.

Creation de nouveaux symbolespersonnalises pour schemas et PCB

Extension ulterieure vers PROTEUS possible(pour ajouter la simulation de type Spice)

La version Windows de Proteus est prevue courant 1996.

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r.

GADGETS

BOUGIEENCHANTEEQui n'a jamais pensa offrir un cadeauvraiment original etpersonnel a ('occa-sion des fetes de fid'annee ou pour un

finniversaire ? Cettpossibilite vous esdorm& par la reali-sation de cette surprenante bougie...

Le Principe (figure 1)

II s'agit dune bougie qui ressemblea s'y meprendre a une vraie. En ef-fet, elle est posee sur un bougeoir,elle comporte des traces de cou-lures de cire et surtout, pour l'allu-mer on frotte une allumette que l'onapproche de la meche. La bougies'allume alors progressivement.Quelques secondes plus tard, ellerestitue un morceau de musiqueprealablement enregistre (parexemple "Joyeux anniversaire") ouencore un message, un poeme...Pour l'eteindre, on soufflera la flam-me, toujours comme pour une bou-gie veritable,,, L'enchantement to-tal...

Le Fonctionnement(figures 2, 3 et 4)

Alimentation

Le montage est entierement autono-me grace a la mise en oeuvre dequatre piles de 1,5V R6 montees enserie. La mise en situation de veilles'effectue par la fermeture de l'inter-rupteur 14. A ce moment, la LED rou-ge L1, dont le courant est limite parR18, s'allume. La diode D5 fait officede detrompeur de polarite. De plus,elle abaisse le potentiel d'alimenta-tion a une valeur de l'ordre de 5,4V,davantage adaptee au fonctionne-ment normal d'une memoire analo-gique ISD, faisant partie du montage.La capacite Ci decouple la partie

aval du montage de ('alimentationproprement dite.

Detection de la flamme

Au-dessus dune ampoule a fila-ment evoquant la silhouette d'uneflamme, une minuscule CTN en for-me de goutte est disposee et main-tenue grace a un discret collage.Avec R13, elle constitue un pont di-viseur de potentiel. La sortie de cepont est reliee a ('entree directed'un ampli-op monte en compara-teur de potentiel. Rappelons que laresistance ohmique d'une CTN di-minue lorsque la temperature quil'environne augment. L'entree inver-seuse de l'ampli-op (ce dernieretant contenu dans un LM 358 qui

Extinctionprogressive

Detectiondu

souffle

Amplification

en comporte deux) est reliee a unsecond pont de resistances RI/R2. Aune temperature ambiante normale,le potentiel auquel est soumise('entree directe est de l'ordre de1,7V. L'entree inverseuse, quanta el -le, est placee sous un potentiel fixede reference de 3,4V. La sortie 1 de

presente alors un etat bas.Lorsque l'on soumet la CTN a laflamme d'une allumette ou d'un bri-quet, sa resistance ohmique baissetres rapidement dans des propor-tions considerables. II en resulte undepassement de la valeur de refe-rence de 3,4V sur ('entree directede l'ampli-op, dont la sortie passea l'etat haut. Ce front montant estaussitOt pris en compte par le trig -

Miss enforme du

signal

Autorisationd'extinction

Bascule R/S

Memoireanalogigue

Restitutiondu son QUI

AGE.

Niumageprogressif


14

0+

6V

310

0533

0m

im A 1

N40

04

4 P

ies

1,5

Vol

ts

L1(3

roug

e

R1

27k

C1 0,1M

F

R2

141

47k

CT

N10

0k

ER

1 3

47k

+6V

R14

100krI

C2

0,1p

F I

IC2

CD

4001

D4

min

1N41

48 A

l&

---1

=1-

1R07

k milm

D1

A 1

N41

48

R6

10k

R20

R9

2,2k

10k

R8

10k

C5

22pF

Cl 1

0,47

pF

R10

10k

C6

R26

11 -

IF1k

12

R 1

1

10k

HP

MIC

SP

+

A 2201

16

C8

1pF

R21

4,7k

C7

1uF II

T3

R15

100k

R22

220

R25 1k

2N29

07

R4

47k +

6V

C9 T

4,7p

FD

2

1C

10

0R

16T

4,7p

F10

0kH1N

4148

D3 H

1N41

48

R17

100k

SP

-A

NA

rill A

NA

INO

UT

+A

+D

R23

10

1714

1520

2116

28

AO

IC3

= IS

D 1

020

/ IS

D 2

590

45

67

89

1023

2612

1319

PD

24

18

25

27

EO

M

R27

10k

Al A

2 A

3 A

4-

A5

A6

A7

A8

A9

CE

CLK

-D

-AIA

GC

1RE

FM

IC

R24

4-C

4C

12

470k

Tm

po 4

7pF

7 0

,47p

F

II] P

12 10k

T4

0 13

2N29

07

R3

47k

T2

BD

135

T1

03+

BC

108

Am

p.10

0pF

5

ne$

=Z

os 0 i0 I.

.4Is

A

LM 358

MOme fonctionnementque pA 741

BROOME DU LM M.

B

.admostiAmosiaseISD 1010.

ger de Schmitt constitue par lesportes NOR III et IV de IC2. Sur lasortie de ce dernier, C2, R6 et D4 for-ment un dispositif derivateur. Aumoment du front ascendant delivrepar le trigger, la capacite C2 se char-ge tres rapidement a travers R6. II enresulte une tres breve impulsionpositive sur ('entree 1 de la porteNOR de IC2.

Bascule R/S

Les portes NOR I et II de IC2 formentune bascule R/S (Reset/Set). Touteimpulsion positive, meme breve,presentee sur ('entree 1 de la bas-

cule a pour effet immediat le passa-ge a l'etat haut de la sortie 4 de labascule. De meme, toute impulsionpositive presentee sur l'entrée d'ef-facement 6 a pour consequencel'apparition d'un etat bas sur la sor-tie de la bascule. Notons qu'au mo-ment de la .mise sous tension dumontage, la capacite C9 se chargerapidement a travers R16. II en resul-te une breve impulsion positivetransmise sur ('entree d'effacementde la bascule R/S par l'intermediai-re de Dg. Cela a pour consequencele forcement de la bascule a l'etatde repos au moment de la mise nemarche du systeme afin d'eviterque celle-ci ne se positionne parhasard sur un niveau logique 1.

Allumage progressif de('ampoule

Les transistors T1 et T9 forment un Dar-lington dont la finalite consiste a rea-liser une forte amplification du cou-rant. II s'agit d'un montage souventappele "suiveur de potentiel". Aumoment oi) un etat haut apparait surla sortie de la bascule R/S, la capaci-te C3 se charge progressivement atravers R3. II en resulte une monteegraduelle du potentiel de ('armaturepositive de C3. Cette montee en po-tentiel est repercutee par T1 et T9. Enparticulier, elle est recueillie surl'emetteur de T2, reliee a ('ampoulede la bougie. On observe alors un al-lumage tres progressif du filament


de ('ampoule, simulant ainsi l'alluma-ge dune meche.

Sonorisation

Le circuit integre reference 1C3 est unememoire analogique ISD. Nousavons sapient eu ('occasion de de-crire le fonctionnement d'un tel cir-cuit. On peut utiliser une ISD 1020(20 secondes de fonctionnement)pour un ISD 2590 (90 secondes defonctionnement) suivant la longueurde ('illustration musicale ou du mes-sage retenus. L'entree 27 (PLAY -RE-CORD) est soumise a un etat haut parl'intermediaire de R12 (interrupteur 13ouvert), ce qui correspond a la posi-tion "PLAY" du circuit. Apres la misesous tension du montage, la sortie dela bascule R/S etant a l'etat bas, la sor-tie de la porte NOR I de IC2 presenteun etat haut auquel est d'ailleurs sou-mise ('entree "PD" (broche n°24) del'ISD. C'est la position de veille de cecircuit. Par la suite, des que la sortiede la bascule passe a l'etat haut, lasortie de la porte NOR I presente unetat bas. A cet instant le circuit ISDdemarre son cycle de restitution so-nore. Le message ou le morceau mu-sical prealablement enregistre estdiffuse par le haut-parleur. A la fin ducycle, la sortie "EOM" (broche n°25)qui presenta it un etat haut (y comprispour la position de veille de ('ISD)passe a l'etat bas. Le transistor PNP T4se sature et la LED jaune de signal isa-tion L2 indique que le cycle de l'ISDest acheve.

FICHES "VANANE" POURLI MAINTIEN DI LA BOUGIEET LIS LIAISONS ELECTRIQUES.

Detection du souffle

Le souffle qui dolt eteindre la flammeest detecte par un micro-ELECTRETTqui est d'ailleurs egalement utilisepour la fonction enregistrementde l'ISD dont nous parle-rons ulterieurement.L'interrupteur 12etant ferme (I,est ouvert),le bruit dusouffle esttransmis('entree in-verseuse dusecond am-pli-op de IC1,via C6 et R26.L'entree direc-te est soumiseau demi po-tentiel d'ali-mentation gra-ce au pontdiviseur queforment les re-sistances R10 etR11. A l'aide du curseur de l'ajustableA, it est possible de regler le gain decet etage preamplificateur. Ce gainest directement proportionnel a la re-sistance ohmique caracterisant uneposition donnee du curseur de l'ajus-table.

Extinction de la flamme

Le transistor PNP T3 est monte enemetteur commun. La polarisationde sa base est telle qu'en ('absencede signaux, le potentiel de son col-lecteur est nul. En revanche, si le mi-

.'-vot at uk cm leo EI -- -Mil111,11tVAMPOILL -

cro est soumis a des ondessonores d'intensite suffisante,on observe sur le collecteurde T3 une suite d'impulsions

positives integrees par Cici. II enresulte un etat haut sur ('armature

positive de Clo apres quelquesdixiemes de seconde de percep-

tion de bruit de souffle par le mi-cro.A noter que T3 joue unique-ment son role d'amplificateur acondition que sa resistanced'emetteur R22 se trouve soumi-se a un etat haut. Cela est seule-

ment realise lorsque le circuit ISDa fini d'achever son cycle, c'est a di-re lorsque l'on recueille un etat hautsur le collecteur de T4. Cette pre-caution empeche la prise en comp-te, par l'amplificateur, du bruit derestitution sonore lors du cycle del'ISD. L'etat haut disponible sur ('ar-mature positive de Clo est transmispar D3 a ('entree d'effacement de labascule R/S. La sortie de celle-ci pas-se alors a l'etat bas. La capacite C3 sedecharge par D1 et R7, ce qui entrai-ne une extinction progressive del'ampoule.Cette extinction est volontairementplus rapide que l'allumage, toujoursdans le but d'une meilleure simula-tion de ('extinction d'une flamme.

Programmation de l'ISD

II faut placer l'interrupteur13 en posi-tion de fermeture, ce qui soumet('entree P/R a l'etat bas. L'interrupteur12 est a ouvrir tandis que I'interrup-teur I, est a fermer de maniere a diri-ger les signaux du micro vers ('entreed'enregistrement de l'ISD. II suffiraalors de presenter une flamme au ni-veau de la CTN.Des que ('ampoule debute son allu-mage progressif, le cycle d'enregis-trement prend son depart. ('enregis-trement peut provenir d'une chaine,d'un poste de radio, ou de toutautre source musicale.II est egalement possible de person-naliser davantage cet enregistrementsurtout si on dispose de quelque ta-lent de musicien...De meme la lecture d'un poeme surfond sonore peut donner d'excel-lents resultats. La fin de ('enregistre-ment est materialise par I'allumagede la LED L2. On peut alors revenir enposition normale des inverseurs,savoir :1, : ouvert,12 : ferme,13 : ouvert.

103 ELECTRONIQUE PRATIOUE 208

La Realisation

Circuit imprime (figure 5)

La realisation du circuit imprime ap-pelle tres peu de remarques. Onpeut passer par le stade de laconfection d'un typon ou encoreavoir recours a la methode photo-graphique en utilisant le module pu-blie comme reference. Apres gravu-re dans un bain de perchlorure de

fer, toutes les pastilles seront per-cees a l'aide d'un foret de 0,8 mmde diametre. Certains trous serontagrandir afin de les adapter aux dia-metres des connexions des compo-sants auxquels ils sont destines.

Implantation des'composants(figure 6)

Apres la mise en place des straps deliaison, on implantera les diodes, lesresistances et les supports de cir-

TRACT DU CIRCUIT IMRIIOD

cuits integres. On terminera par lestransistors, les capacites et les autrescomposants polarises. Le haut-par-leur a directement ete colle sur lemodule. La bougie est raccordeemecaniquement et electriquementau module grace a quatre fiches "ba-none" correspondant respective-ment aux connexions de la CTN etde ('ampoule. Le montage ne neces-site que le reglage de la sensibilitedu micro recevant le souffle d'ex-


tinction. Generalement la positionmediane du curseur convient.

Confection de la bougie

Le corps de la bougie est un tube PVCde 30 a 40 mm de diametre. A sa par -tie inferieure, ce tube a ete ferme parun bouchon colle et comportantquatre embases femelles "banane".La partie superieure a egalement etefermee par un bouchon comportant

Nomenclature

9 strapsRI : R7 162.(rouge, violet, orange)RI a 114, R13 : 47 Itt2(jaune, violet, orange)R, a Ri,, R,7 : 10 k0(marron, noir, orange)R14 a R17 100 kt-2(marron, noir, jaune)R15, Ri2 : 330 t2(orange, orange, marronR20 : 2,2 kt2(rouge, rouge, rouge)R21 4,71E12

(jaune, violet, rouge)R,, : 220 II(rouge, rouge, marronR23 10 t2(marron, noir, noir)

l'ampoule a filament et la CTN. Cettederniere a ete placee sur la pointe del'ampoule. Les deux fits etames Ion -gent l'ampoule suivant deux genera-trices diametralement opposees.Ampoule et CTN sont solidaires me-caniquement grace a quelquesgouttes de colle epoxy. De plus, cetensemble est egalement colle lors deson passage a travers le bouchon su-perieur. Les traces de coulures de ci-

R24 s 470 ItS2

(jaune, violet, jaune)1125, R24 1 1(12

(marron, noir, rouge)CTN : Resistance a coefficient detemperature negatif 100 kt2(hors module)A : Ajustable 220 kt2D, a D4 : Diodes signal 1N 4148D5 Diode 1N 4004

: LED rouge 031.2 LED jaune 031 clip pour LED 03C1, C:: 0,1 pF milfeuilC3: 100 pF/10V electrolytiqueC4 47 pF/10V electrolytiqueC5 22 pF/10V electrolytiqueC4 a C, : 1 pF milfeuilC2, C10 : 4,7 pF/10V electrolytiqueT1 Transistor NPN BC108, 109,2N2222T, : Transistor NPN 8D135,137T3, T4 : Transistors PNP 2N2907

METRIX A 60 ANSA ('occasion du soixantieme an-niversaire de sa creation et deson implantation dans la nouvel-le usine du Parc des GlarsinsAnnecy -le -Vieux, METRIX organi-sait les 5 et 6 Septembre der-niers deux journies de rencontreavec ses distributeurs, ses parte-naires et ses commettants qui sesoldaient le 6 au soir par un feud'artifice au Palace de Meuthon-St-Bernard, avec pour arriere-plan le splendide cadre du lacd'Annecy.

L'inauguration de I'usine a ete cele-bree par Monsieur Franck BOROTRA,Ministre de l'Industrie et du Com-merce, qui n'a pas manque, dans

son allocution, desaluer le dynamis-me et ('esprit d'en-treprise qui ani-ment la societedepuis sont entreeau sein du groupeGMME (Generalde Mesure et deMaintenance Elec-tronique). DanielAUZAN, PDG du groupe GMME, arappele la composition actuelle dugroupe (voir encadre), ses objectifsde croissance et la complementaritedes societes le composant quiconduit a une synergie dans les do-maines de la mesure, de ('instrumen-tation et de la maintenance.

Le groupe GMME est compost des societes suivantes:

General Electronique BeauvaisGeneral Electronique BriveDemovale (Beauvais)Metrix (Annecy)SEFRAM (St-Etienne-Bievre)

Muller Weigert (Allemagne)Elditest (Allemagne)Boonton (USA)Neuberger (Allemagne)

Maintenance et renovation d'appareils electronic(Micro-electronique et faisceaux hertziensRecyclage des produits electroniques en fin de viMetrologie, Instrumentation generaleInstrumentation pour Telecommunications,

enregistreursInstruments de tableau.:Accessoires de mesureAppareillages audio et hyperfrequencesAppareils de controle encastrables

re peuvent 'etre imitees assez facile-ment par la mise en oeuvre de colleepoxy coulant le long du tube PVCavant durcissement. L'ensemble estalors peint a l'aide dune bombecontenant une peinture blanche etmate. Le bougeoir perce au diametrede la bougie est pose sur le couverc leet ('illusion sera parfaite.

IC, : LM358 (double ampli-op)IC:: CD4001 (4 portes NOR)IC, : ISD 1020, 2590 (memoireanalogique)1 support 8 broches1 support 14 broches1 support 28 broches

coupleur pression1 coupleur 4 piles 1,5V4 piles 1,5V (LR6) Alcaline1 haut-parleur 050/4 ou 8 L2Micro-Electrett (2 broches)Microswitch 3 interrupteursInterrupteur monopolaire(broches coudies)Ampoule a filament 6V formeflamme (hors module)Bditier metal BM(140 x 100 x 32)4 fiches "Banane" males3 embases "Banane" femelles(hors module)

METRIX aujourd'hui:

METRIX developpe une gammed'instruments et d'accessoires spe-cifiques aux exigences des marchesmondiaux de I'Electronique, del'Electrotechnique et de I'Enseigne-ment. Marches sur lesquels les cri-teres de selection sont avant tout lasimplicite, la performance et surtoutla securite.Outre une gamme importante adap-tee de produits, METRIX beneficiedune implantation internationalede grande envergure, la societe estpresente dans 53 pays. Dans le do-maine de l'electronique, METRIXconcoit des instruments pour les la-boratoires de recherche et de de-veloppement, les sites de produc-tion ou les bureaux d'ingenieurs.

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