Julien

Dernière mise à jour le 25/09/2013

Présentation


alimentation-1.stabilisee


barriere-passage-a-niveau

Que-ce que sais que le fil mémoire ?? Tous simplement c’est un fil qui à une mémoire, non je rigole ou un peu… Ce fil à la capacité de ce rétracter lorsqu’il subit une tension, et lorsque la tension n’existe plus il revient à sa position d’origine.
Le moyen le plus simple de chauffer un fin fil à mémoire, constituant une résistance électrique significative, est d’appliquer à ses deux extrémités une tension électrique, engendrant en son sein un courant de chauffage par effet Joule. Ce courant peut indifféremment être alternatif ou continu.
En modélisme, le fil de 125 µm (0,125 mm de diamètre) convient dans la plupart des cas.Un tel fil requiert un courant d’environ 200 mA pour atteindre sa température de contraction.La tension nécessaire dépendra évidemment de la longueur du fil, mais nous allons voir qu’il est très facile de la déterminer empiriquement. Chaque application exige une longueur de fil appropriée, qu’il est facile de calculer. Le fil offre une contraction répétitive de (3% à 3,5 % de sa longueur à froid), quand il s’échauffe à 70°C.


Déplacement de 2mm
Si vous souhaitez provoquer un déplacement de 2 mm pour manœuvrer votre modèle, la longueur de fil active dont vous aurez besoin sera donc de 2 mm / 0,035 = 60 mm.

Déplacement de 5mm
Ou encore, si vous souhaitez un déplacement de 5 mm, la longueur de fil devra être de 5mm/0,03= 140 mm.
En pratique, les longueurs typiques nécessaires en modélisme sont de l’ordre de 5 à 15 cm.
Et les tensions électriques à fournir devront être de l’ordre de 1 à 3 V.
Deux limites importantes doivent être respectées pour que le fil conserve son efficacité à travers le temps:
ne pas le surchauffer en lui injectant un courant trop élevé (ce qui se traduirait par un mouvement brusque facilement détectable à l’oeil)
ne pas imposer au fil une charge de plus de 200 g (ou 2 N)

Caractéristiques techniques du fil mémoire


Comme dis précédemment pour 5mm de déplacement il me faut un fil de longueur à froid 14cm, soit une tension de 4,2V pour un courant de 400mA (0,4A).
1cm=2petit carreau, je me suis amusé à compter les nombres de petits carreaux en longueur et en largeur, et (à peu prêt) la longueur du fil mémoire est d’environ 27 petits carreaux soit une longueur de 13,5cm, et le déplacement de A vers B environ 7,5mm en hauteur pour ce type de montage.
Avantages :
Remplace aisément solénoïdes et servomoteurs, Toute naturelle aussi est l´utilisation du fil à mémoire pour la motorisation des panneaux de signalisation mécanique ! Le silence absolu de l´opération, sa douceur (2 à 3 seconde de mouvement) garantissent non seulement le réalisme mais aussi la durée de vie du matériel par rapport à la brutalité des solénoïdes…
Inconvénients :
Mise en oeuvre pas toujours facile et très sensible à la température ambiante (problème pour de nombreux réseaux qui sont au froid en hiver et au chaud en été.

Schéma a)


Intéressons nous maintenant au schéma a) que je vous propose ci-dessus, montage simple, qui permet d’ouvrir ou de fermer des barrières de passages à niveau, avec une longueur de fil de 10cm.


regulateur-l7812c-2 regulateur

Régulateur L71812C
L’alimentation comprise entre 12 à 24V volts alternatif, va passer par un redressement simple alternance, et filtré par un condensateur C1, ce qui va venir alimenter notre régulateur de tension du type L71812C qui va venir réguler la tension à 12V aux extrémitées de notre fil mémoire et ce régulateur à la particularité il fourni un courant de 1,5A maximum (seulement 400mA nous sera utile pour alimenter notre fil mémoire), c’est pour cela qu’une résistance limitation de courant est en série et qui va venir limiter le courant à 400mA empêchant les mouvements brusques.


Résistance de limitation de courant R1 et R2
Ce montage est utilisé pour une longueur du fil mémoire de 10 cm, ainsi la résistance R1 est de R1=(12-3)/0,4=22 Ohms, la puissance dissipé pour 22 Ohms est une puissance par effet joule, évidement avec un courant qui la traverse la puissance dissipée par effet joule serais donc de P=rI²=22*0,4²=3,52W, une résistance que l’on trouve dans le commerce et qui aurais une puissance de 1/2W ne tiendrais pas longtemps.
Pour éviter qu’elles ne chauffent j’ai donc placé deux résistances en parallèles de 47 Ohms avec une puissance de 2W chacunes. La résistance équivalente vue par le courant est de 23,5Ohms (un petit peu plus que 22 Ohms mais ce n’est pas grave…), la puissance dissipé dans une résistance est de P=47*0,2²=1,88W < à 2W (0,2A oui, car le courant ce divise dans ces deux résistances).
Pour une résistance de 47 Ohms, et une puissance de 2W, le courant est de I=racine de (P/R)=racine de(2/47)=0,2A.
Avec deux résistances de 47 Ohms en parallèle la résistance équivalente est de 23,5 Ohms, le courant qu’il circule dans la résistance équivalente est de 0,4A on en déduit la puissance P=23,5*0,4²=2*1,88=3,76W=(enfin de compte nous somme bon puisque la puissance d’une résistance est de 2W ce qui fait au total 4W avec les deux, aucun risque d’échauffement intense).

Remarques: Le montage alimente un fil sous un courant de 0,4A (courant max), si l’intensité est trop importante vous pouvez laisser juste une seul résistance de 47 Ohms et de puissance de 2W à la place des deux résistances R1 et R2.

Schéma b)


implantation-46

En ce qui concerne le schéma b) un autre montage ou il est possible de faire varier la tension en fonction de la longueur du fil.
Pour une longueur de 15 cm, il faut une tension de 4,5V
Pour une longueur de 1 cm, il faut une tension de 0,3V
En ce qui concerne le schéma un autre montage ou il est possible de faire varier la tension en fonction de la longueur du fil. Le schéma reste inchangé j’ai juste apporté quelque modification, rajout d’un potentiomètre RV1de 47Ohms et passages d’une seule résistance en 39 ohms (2W) J’ai évoqué les caractéristiques de ce fil mémoire soit 0,3V/cm avec un courant de 400mA Maxi, Je préfère être un peu en dessous pour éviter des actions brusque sur ce fil mémoire.
Pour 1cm soit 0,3V la résistance de ce fil est donc de R=U/I=0,3/0,2=1,5 Ohms
1cm=>0,3V=>R =1,5 Ohms
2cm =>0,6V=>R=3 Ohms
3cm =>0,9V=> R=4,5 Ohms
4cm =>1,2V=> R=6 Ohms
5cm =>1,5V=>R=7,5 Ohms
Etc…..


Résistance R1
La résistance R1 limite le courant à 0,2A, et la chute de tension est de 7,8V, la tension qui ce trouve aux bornes du potentiomètre RV1 est de 4,2V. Lorsque le potentiomètre RV1 est en position haute, la résistance de ce potentiomètre est donc nul (0 Ohm), le potentiel entre le curseur et la masse est de 4,5V (lorsque fil mémoire branché sur les pattes J3 et J4).
Lorsque le potentiomètre ce trouve en position basse la résistance est total soit 47 Ohms. Dans ce cas la tension aux bornes du curseur du potentiomètre RV1 et la masse est de 0,2V et non 0,3. Oui car le courant consommé en sortie de notre régulateur est de I=U/Rt, avec Rt la résistance totale soit R1+RV1+Rfil=39+47+1,5=87,5 Ohms, ce qui fait don un courant de I=U/Rt=12/87,5=0,137A lorsque le potentiomètre est en position basse la tension entre le curseur et la masse est de 0,2V, pour un courant de 0,135A, ces calculs ce vérifie uniquement si un fil mémoire est branché sur les pattes J3 et J4. Dans le cas contraire la tension mesurée aux bornes du potentiomètre sera toujours de 12V.


Potentiomètre RV1
J’ai pris volontairement un courant plus faible en raison du potentiomètre qui ne fait que 3W pour 47 Ohms . Pour un courant de 0,4A la puissance serais deP=RV1*I²=47*0,4²= 7,52W échauffement, pour un courant de 0,2A la puissance n’est que de 1,88W.


Fil mémoire
La résistance évolue en fonction de la longueur du fil, si nous voulons faire varier la tension par l’intermédiaire du potentiomètre RV1 qui va alimenter un fils d’une longueur comprise entre 1cm et 15cm en gardant un courant constant de 0,2A, il suffit de régler le potentiomètre RV1 en fonction de la longueur désirée.
Je m’explique, pour une longueur de 15cm soit 4,5V, la résistance du fil mémoire est de 22,5 Ohms (par déduction du courant et de la tension par centimètre). Dans ce cas le potentiomètre est en position haute 4,5V (tension évoquée précédemment). La résistance de RV1 étant nul le courant traverse R1 puis le fil mémoire, le fil voit 4,5 à ses extrémités et en lui traverse un courant de 0,2A.
Cette fois-ci nous utilisons un fil mémoire de longueur 1cm, soit une résistance de 1,5 Ohms et une tension de 0,3V, RV1 est donc en position basse.


Remarque : avant de brancher votre fil mémoire, et pour des raisons de sécurité, il est préférable de positionné le curseur en position basse, pour les vérifications à l’aide d’un ohmmètre, il suffit de vous mettre sur le calibre Ohms et de mesuré entre la patte mesure et J3, et de régler à l’aide d’un petit tournevis le potentiomètre pour que la valeur lu sur l’afficheur numérique de l’ohmmètre soit de 47 Ohms (environ)

Circuit(s) imprimé(s)


Schéma a)

circuit-imprime-31


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Schéma b)

cicruit-imprime


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Historiques


>25/09/2013
– 1er mise à disposition

Dernière mise à jour le 16/11/2013

Présentation


Ce montage électronique permet l’alimentation en 12V sous un courant maxi de 100mA, à savoir qu’il est possible de mettre une charge qui consomme un courant 20% de plus en sortie de l’alimentation.

Schéma


alimentation.160v-5a

Principe
A la mise sous tension un led D3 s’éclaire en présence de la tension ; L’étage d’entrée qui est constitué d’un transistor 2N2222 d’un condensateur C1 d’une résistance R1 et d’une diode zéner (D2 12V). Ce type de montage permet d’avoir une sortie régulé.


Étage de sortie
L’étage de sortie qui est piloté par un relais 2 contacts (NO/NF) 12V, ce relais va jouer le rôle de disjonction, en effet lorsque l’intensité consommé en aval du montage sera proche de 120mA (+20%), le relais s’ouvrira immédiatement et donc interrompre l’alimentation du circuit aval.


Aperçu du fonctionnement par graphe

courbe-de-declenchement

Les résultats sont remarquables, nous avons ici une représentation d’une évolution du courant dans le temps, et lorsque l’intensité sera proche de 120mA (100mA +20%), l’ouverture (Décl) du relais est immédiate, il passe de l’état logique « 1 » à l’état logique « 0 ».

Circuit(s) imprimé(s)


Aucun

Historiques


16/11/2013
– 1er mise à disposition

Dernière mise à jour le 16/03/2014

Présentation


Alimentation stabilisée en courant et en tension, cette alimentation permet d’obtenir un courant constant, ce qui évite des variations de couple pour des moteurs à courant continu par exemple, et de en même temps de redresser la tension. Oui pourquoi pas faire une pierre deux coup…

Schéma


alimentation.160v-5a


Alimentation à partir du secteur EDF
Oui, et je tiens à préciser que c’est à vous de mettre en amont les protections adéquat, un simple coupe circuit 10A suffit puisque l’alimentation est conçu pour alimenter une charge sous un courant maxi de 5A.

Redressement

Nous y voilà, en ce qui concerne les diodes elles devront accepter un courant de 5A voir plus. Ils existent sur le marché différentes diodes qui peuvent monter par exemple jusqu’à 30A c’est le cas de la diode type BYT30P1000, (choix personnel), bien sûr ils en existent d’autres, la chute de tension pour un courant de 8A est d’environ 0,7V voir 1V pour être large. j’ai aussi été large dans le choix de mes diodes.


Bobine L1 ou inductance
Le rôle de cette bobine permet d’obtenir un courant constant, qui aura une valeur de 5A, là aussi les bobines sur le marché ne manquent pas, les inductances de puissance comme par exemple la bobine de type WE-CMBH 1 mH, permet de laisser passer un courant de 10A maximum. Tiens moi qui voulais 5A ça m’arrange.

inductances-10a


Comment calculer la valeur d’une bobine ?
Rien de bien compliquer, il suffit de regarder la valeur indiquer par le fabricant en l’occurrence celle nommé précédemment est de 1 mH.


Bon alors comment calculer la valeur du courant avec une tension de 230V, un courant de 5A, et une bobine de 1mH ?
Vous utilisez le réseau EDF 230V 50Hz, pour un redressement double alternance, la fréquence en sortie du pont est de 100Hz, puis en sortie du pont le courant en sortie est de 5A, il faut donc que la bobine arrive à maintenir une valeur continu de 5A. L’ondulation du courant peut avoir une valeur Maxi de 7A et une valeur mini de 3A, dans ce cas la valeur moyenne est de 5A, attention que la valeur maxi ne soit pas supérieure au courant acceptable par nos diodes…
Souvenez vous de cette fameuse formule UL=L*di/dt ? J’espère que oui!!! Car c’est à partie de cette formule que tous ce calculs.

 
Pour les Matheux…
Le schéma électronique montre qu’en sortie du pont de diode nous « attaquons » l’inductance L1, et que celle-ci est reliée sur le condensateur. Comme nous l’avons dis précédemment, nous voulons obtenir un courant constant de 5A, mais il y’à un mais. La tension aux bornes du condensateur à savoir que cette tension sera appliqué sur le montage situé en aval, quelle valeur veut-on?
Hum !! Rien de bien compliqué je vous rassure, il suffit de prendre la tension en sortie du pont et de soustraire cette valeur par rapport à la tension en aval du montage, ainsi nous obtenons la chute de tension aux bornes de la bobine L1.
Prenons un exemple, si nous souhaitons obtenir une valeur aux bornes du condensateur de 165V, la chute de tension aux bornes de la bobine serais de Umax-165V soit 230*1,414-165=160V. Il faudrait donc que la bobine accepte une telle tension à ses bornes, j’ai de la chance puisque celle-ci admet une tension Max de 250V (en anglais=rated voltage).
Une chose encore qui est importante, nous venons d’évoquer plusieurs fois le terme « constant » un courant constant, qui dis courant constant dis que le produit UL=L*di/dt est nul puisque la dérivée d’une constante est nul. A vrai dire pas tous à fais puisque l’ondulation du courant varie entre un maximum de 7A et un minimum de 3A. la valeur de di=4A, en ce qui concerne le temps lui il varie sur une période de 10ms soit dt=10ms.
Oui mais UL= ?, et bien voilà, nous venons d’évoquer une chute de tension de 160V dans le calcul précédent et dans ce cas la bobine serais importante mais l’avantage c’est que le courant sera parfaitement lissé. Le cas contraire nous aurons des à-coups de couple au niveau du moteur.


Bobine et tension

Nous avons évoqué précédemment la chute de tension aux borne d’une bobine Cependant plus on va augmenter la chute de tension aux bornes de la bobine et plus l’inductance sera grande. Effectivement si nous le prouvons par calcul cela donne :
UL=L*di/dt => L=UL/(di/dt)=160/(4/0,010)=0,4H ce résultat de 0,4H fais quand même beaucoup.
Essayons de diminuer la chute de tension aux bornes de la bobines et regardons ce qui se passe au niveau de l’inductance
UL=L*di/dt => L=UL/(di/dt)=0,5/(4/0,010)=1,25mH.
J’ai mis une valeur de 0,5V arbitrairement et on remarque très bien que pour un même courant la valeur de l’inductance est plus faible. En électronique nous utilisons beaucoup les inductances de faible valeur et il est préférable de jouer avec ces faibles valeurs car nous avons largement le choix sur les catalogues….

alimentation-1.5a

Résultats des mesures par Proteus, les résultats sont théoriques.

Rôle du condensateur C1
Le condensateur C1 quand à lui va permettre de jouer le rôle de “tampons”, je vous laisse à vos calculettes…

Circuit(s) imprimé(s)


Aucun

Historiques


16/03/2014
– 1er mise à disposition

Dernière mise à jour le 15/10/2013

Présentation


Ce montage est une amélioration de la version précédent Affichages (Niveau de lumière 001). Lorsque l’éclairage est suffisant nul besoin d’allumer les leds, en revanche l’inverse donnera un effet opposé. Ce montage électronique utilise que des composants classiques.

Schéma


valeurs-2

Alimentation générale
L’intensité consommée par les 5 leds sont de 10mA chacune soit un courant total de 50mA. Personnellement j’ai choisit de faire parcourir un courant moitié moins cela revient avec un courant total de 25mA soit 5mA par leds qui suffit.

Transistor Q2
Le transistor Q2 du type 2N2222A supporte largement un courant de 25mA et sont gain lui est d’environ 200 ce qui donne un courant Ib=125µA. Pour une tension d’alimentation de 9V la résistance à une valeur de R2=(9-0.7)/0.000125=66400 Ohms (valeur normalisé 68Kohms).

Transistor Q1

En ce qui concerne le transistor Q1, son courant Ic est de quelque µA (122µA pour être précis) ; son courant de base pour un gain d’environ 35 cela donne un courant Ib=4µA.


Test de la LDR (mesures)
Le principe est très simple, c’est de mesurer la résistance de la LDR qui varie en fonction de l’éclairement.
J’ai retrouvé dans le fond d’un tiroir une LDR et j’ai mesuré différentes valeurs :
Dans le noir absolu, sa résistance interne est d’environ de 2Mohms (boite en carton qui recouvre complètement la LDR).
Dans une chambre (volet roulant à moitié fermé) sa résistance interne est de 8,8Kohms.
Dans le jour (volet ouvert complètement) sa résistance est de 2,2Kohms.
Lorsque je mets une lampe (petite lampe à 3 leds) sa résistance interne est de 393 Ohms
PS : Je vous laisse faire ces mesures car en fonction des différentes LDR qui existe sur le marché la résistance interne peut varier d’une à une autre.

 

 
Résistance Rp
Le choix de la résistance Rp est important pour avoir un montage précis. On peut à présent déterminer le niveau d’éclairement grâce aux tests de la LDR.
Si on prend le dernier cas (cas le plus défavorable pour la LDR) le faite de mettre une lampe en directe sur la LDR sa résistance est de 393Ohms, il va de soit que le courant circulant dans ce petit composant n’est pas une centaine voir des milliers d’ampère au moins…., j’ai préférer mettre une résistance de limitation de courant car la LDR a une puissance maxi de 90mW, (la aussi tous dépend du constructeur attention !!), je me suis placé dans le pire des cas à savoir une lampe directe sur la LDR donne une résistance de 300Ohms, allez prenons 200Ohms pour être encore sûr, et une puissance de 90mW maxi (la aussi je prendrais 80mW), le courant circulant dans cette LDR doit être de P=R*I*I=>I=racine de(P/R)=racine de (0.080/200)=20mA. La tension d’alimentation étant de 9V la résistance total est donc de Rt=9/0.020=450Ohms (valeur normalisé 470ohms).
En prenant une résistance de 470ohms le courant circulant dans la LDR et la résistance Rp est de I=(9/(470+200)=13mA ce qui est correct. Bon on récapitule, lorsque nous éclairons en direct la LDR avec une lampe (lampe à leds que j’utilise pour ma parts), la résistance mini est de 393Ohms. Pour éviter le court-circuit la résistance RP limite le courant et protège la LDR pour que celle-ci ne chauffe pas trop. Maintenant pas besoin de ce poser la question lorsque la LDR est plongé dans le noir absolu car la résistance est de l’ordre du Mohm ce qui entraine fortement une diminution de courant et ainsi la puissance dissipé par la LDR diminue aussi.Nous somme dans le noir absolu, les 5 leds doivent être éclairés, ce qui veut dire que le transistor Q2 est saturé (interrupteur fermé), mais pas pour le transistor Q1 qui lui est bloqué (interrupteur ouvert), le transistor Q1 est bloqué en raison de la résistance interne de la LDR qui est de l’ordre de 2MOhms, la tension aux bornes de Rp est d’environ 2mV (pas assez pour venir sature le transistor Q1).
Si maintenant nous somme dans une zone lumineuse, la résistance de la LDR est d’environ de 393Ohms La chute de tension aux bornes de la résistance Rp est de 4.9V et le courant traversant R1 est de 3,5µA il en résulte que R1 égale 1Mohms.

Prototype


20131015-114911 20131015-11504320131015-114923 20131015-115052-120131015-114952

En fonction de la luminosité on remarque que les leds s’illuminent différemment, lumière du jour ou lumière artificielle…
Remarques: D’apres ces photo vous remarquerez deux potentiomètres, j’ai utilisé un potentiomètre à gauche réglé à 470Ohms et un autre potentiomètre à droite réglé à 68Kohms.

Circuit(s) imprimé(s)


circuit-imprime-39.png
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Historiques


15/10/2013
– 1er mise à disposition

Dernière mise à jour le 24/02/2016

Présentation


Ce montage électronique permet d’afficher le niveau de lumière, il va de soit que ce montage est pas d’une précision exacte, mais donne un aperçu du niveau d’éclairement.

Schéma


LDR (photorésistance)

schema-3
 
Une photorésistance est un composant électronique dont la résistivité varie en fonction de la quantité de lumière incidente. On peut également la nommer résistance photo-dépendante (light-dependent resistor (LDR)) ou cellule photoconductrice. Ce composant sert majoritairement à distinguer la présence ou l’absence de lumière. La quantification de flux reste possible mais est moins employée. La photorésistances est montée en pont diviseur de tension et contrôle la luminositée des 5 leds. L’alimentation ce fais sous 9VDc, lorsque l’éclairement est faible voir nul, la résistance de la LDR est grande et la tension aux bornes de la résistance R1 est de quelques mV. Lorsque maintenant la lumière est importante la résistance de la LDR est faible et la tension est proche de la tension d’alimentation (9V).


Diode 1N4004

valeurs-2

La photorésistance peut être représenté par le potentiomètre RV1, et pour un certain niveau d’éclairement la ldr à une certaine résistance. Admettons que la chute de tension aux bornes de la résistance R1 (point milieur de RV1) est d’environ 4,22V.
La diode 1N4004 permet de provoquer une chute de tension sur chaque leds. la tension aux bornes de la résistance R1 étant de 4,22V.
La tension aux bornes de la led D1 est d’environ 2,2V.
-4,22-2,2=2.02 (tension aux bornes de R2).
La tension aux bornes de la led D2 est de 4.22-0,7=3,3V (0,7V tension de seuil de la diode).
-3,3-2.2=1,1V (tension aux borne de R3).
La tension aux bornes de la led D3 est de 3.3-0,7=2,6V.
-2,6-2.2=0,4V (tension aux borne de R4).
La tension aux bornes de la led D4 est de 2,6-0,7=1,9V.
-1,9-2.2=-0,3V (tension négative impossible) soit 0V.
Ainsi chaque chute de tension diminue la tension aux bornes de chaque leds ce qui provoque une baisse d’éclairage.

Prototype


20131014-180826-1 20131014-180840-1 20131014-180851-1 20131014-180857-1


 
De gauche à droite, on aperçoit sur la 1er photo en haut à gauche la LDR, et à l’aide d’une petite lampe à 3 leds, lorsqu’on éclaire plus ou moins la LDR les leds s’illuminent. La dernière led couleur orange montre un éclairement extrêment fort.

Circuit(s) imprimé(s)


circuit-i

Historiques


24/02/2016
– 1er mise à disposition

Dernière mise à jour le 24/02/2016

Présentation


implantations

Ce montage électronique est conçu pour détecter des niveaux de tension compris entre 0V et 5V. Il utilise uniquement des composants standards comme transistors, leds, résistances. Les tests ont été réalisés uniquement sur platine d’expérimentation sans soudures, vous y trouverez des photos. La précision du montage est proche de 0,2V à 0,4V. Ce montage peut être utilisé pour lire une valeur de tensions analogiques comprises entre 0 et 5 Vcc.

Schéma


affichage-a-leds-0-5v-003
Fonctionnement
Ce montage électronique est alimenté sous une tension de 9V (une simple pile suffit). Il peut être utilisé soit en reliant différentes tensions sur les entrées (In1/In2/In3/In4/In5).
5 tensions de références :
Broche entrée In1 correspond à une tension de 1V
Broche entrée In2 correspond à une tension de 2V
Broche entrée In3 correspond à une tension de 3V
Broche entrée In4 correspond à une tension de 4V
Broche entrée In5 correspond à une tension de 5V
Chaque tension disponible sur les broches allumera les leds. Lorsque la tension sera inférieure à la tension de références, les leds seront éteintes.
L’interrupteur SW1 (switch1) permet de déconnecter les tensions de références pour mesurer uniquement la tension analogique venant d’un capteur (0-5V), à vous d’adapter la tension du capteur pour obtenir une tension en sortie de 5V max.

Prototype


proto-35
proto-36
proto-37
proto-38

Petit détails, sur les 2 premières photos celle-ci sont sombres, c’est normal puisque comme vous pouvez le constater à partir de 2,65V la troisième leds commence à s’allumer. la précision est bien d’environ 0,4V.
Le test est réalisé via un potentiomère afin de monter ou dimuner la tension progressivement et d’effectuer quelques mesures.

Circuit(s) imprimé(s)


Aucun, juste une vue en 3D pour faire jolie

Historiques


– 09/11/15
Première mise à disposition.

Dernière mise à jour le 24/02/2014

Présentation


implantation-74

Ce montage électronique linéaire permet d’allumer une série de leds une à une ou en même temps, nous le verrons dans les explications. Ce montage est basé sur un LM3914 et avec quelques composants standard qui gravites autour de lui. Nul besoin d’une “usine à gaz” avec son coût peu onéreux le LM3914 va jouer le rôle de CAN (convertisseur analogique numérique), il permet de mesurer une tension comprise entre 0 et 10V. Deux montages sont mis à dispositions le 1er montage utilise une régulation de tension, l’autre utilise une pile de 9V.

Schéma 001


affichage-2.0-10v

LM3914

Le LM3914, en boîtier DIL 18, fonctionne de la manière suivante: il compare une tension d’entrée à une tension de référence et affiche le résultat en allumant, au choix, une DEL parmi dix (mode DOT, point en anglais), ou les n premières DEL (mode BARGRAPH), et ce de manière proportionnelle au rapport entre la tension d’entrée et la tension de référence. Si la tension d’entrée est variable (et c’est là que le LM3914 montre tout son savoir faire ), la variation se traduira par l’allumage ou l’extinction des leds, selon une échelle linéaire. En définitive, on obtient un dispositif d’affichage analogique permettant de visualiser aisément la variation de la tension d’entrée.

 

 


Voici les principales caractéristiques du LM3914:
Pilote séparément 10 DEL ou un afficheur LCD montage en cascade possible (jusqu’à 10 c.i.) affichage en mode BAR ou DOT, au choix de l’utilisateur échelle linéaire Vref interne de 1,25 V, ajustable par l’utilisateur jusqu’à 12 V Vs (alimentation) de 3 V à 25 V supporte une tension d’entrée Vin jusqu’à 35 V entrée protégée contre tension inverse ou surtension courant de sortie régulé, de 2 mA à 30 mA (résistances de limitation IDEL inutiles). Des leds en sorties Oui, puisque l’utilité de ce montage permet de mettre en évidence une tension, chaque tension lue (par exemple avec un pas de 1V permet d’allumer une leds à la fois).
1V=>1ère led allumée
2V=> 2ème led allumée
3V=> 3ème led allumée
Etc…

Les résistances R1 R2 et R3
C’est ici que tout va se jouer, en effet en fonction de ce qu’on désire il faut jouer sur les résistances équivalentes au montage, bien entendu la résistance équivalent d’après le datasheet est R1 et R2, soit R1 qui correspond à R1 dans notre montage et R2 qui correspond R2 en série avec R3. Le calcul rien de bien compliqué, si nous reprenons l’exemple situé au dessus, nous avons 1V qui correspond à 1 led allumée , 2V correspond à 2 leds allumées etc. Regardons le paragraphe suivant pour mieux comprendre

Choix et calculs des résistances R1 R2 et R3 Ref out=1,25*(1+(R2/R1)) (d’après le datasheet). Si on désire comparer par rapport à une valeur de 10V qui est la valeur haute (RHI) la sortie Ref out doit ce situé à ce potentiel de 10V soit Ref out=10V. Ce qui donne (Ref out/1,25)-1= R2/R1 (simple manipulation de formule). Si on regarde le rapport R2/R1 il faut imposer une valeur et en déduire l’autre, mais si on regarde le datasheet encore une fois il est stipulé que: ILED=12,5/R1 (d’après le datasheet).
et bien voilà !! admettons que nos leds fonctionnent sous un courant de 10mA cela nous donnerais: R1=(12,5/0,010)=1250 Ohms (1k2 normalisé) Et maintenant on en déduit R2 soit : R1*((Ref out/1,25)-1)= R2 ce qui donne : 1200*((10/1,25)-1)=8750ohms. R2 se décompose en deux résistances mis en série , une résistance de 8k2 plus une résistance de 560 Ohms. Remarque: Pour une meilleur précision vous pouvez passer la résistance 8k2 à 7k5. (une petite erreur c’est glissé dans le schéma voir en bas de page dans historique) Mode ON / OFF c’est à vous de voir….

mode-1.on mode-1.off

Schéma 002


schema.002

Alimentation

Le LM3914 peut être alimenter entre 12V et 15V schéma 001, et le régulateur se charge du reste.
Je propose la méthode à pile 9V selon le schéma 002 pour l’avoir sous la mains surtout lorsque nous somme en déplacement cela nous évite d’ouvrir le capot de la voiture et de se brancher sur la batterie ;-).En ce qui concerne le reste rien de changé, par contre en ce qui concerne le mode il est préférable d’utiliser une seul led qui s’allume, vous pouvez bien entendu utilise lorsque l’ensemble s’allume mais au niveau des leds on demande un peu plus de consommation niveau courant.

Circuit(s) imprimé(s)


circuit-8.imprime circuit.imprime-2


Typon-au-format-pdf-14               Typon-au-format-pdf-9v


Toujours bon à savoir:
Petite précision, avant de souder vos composants sur le circuit imprimé il est préférable de monter vos composants électronique sur une plaque d’expérimentation sans soudure pour testé votre montage et de faire vos modifications .

Historiques


06/02/2014
– 1er mise à disposition
06/02/2014
– Petite correction conernant l’erreur glissé dans le schéma, la résistance R3 peut prendre comme valeur 7k5 ou 8k2 à vous d’essayer. mettre (8k2) à la place de (7k5)

Dernière mise à jour le 17/05/2014

Présentation


Implantation


Ce montage électronique est une amélioration du montage Affichages à leds 001 (basé sur des LM3914), en effet, ce montage électronique est de meilleur qualité que le précédent en raison de notre LM324 qui joue le rôle de comparateur de tension. Ce montage peut être utilisé pour lire une valeur de tensions analogiques comprises entre 0 et 10Vcc.

Schéma


Les comparateurs

Affichages a leds 0 10v 002


TL071 ou TL072 voir TL081
Ce montage ne peut fonctionner avec des amplificateurs audio, ou à moins d’utiliser en sortie un pont diviseur de tension pour éviter que les leds s’illuminent si la tension en entrée (In) est nulle. En effet, la tension de sortie de ces 3 Amplificateurs appelé tension de déchet, ont la fâcheuse tendance de venir alimenter les leds alors que nous voulons rien.
Pour cela je vous laisse calculer la valeur du pont diviseur de tension qui empêchera l’alimentation de ces leds . Piloter des relais électromécaniques ?
Oui !! Vous pouvez, par exemple pour une sonde de tension qui donne des valeurs de tension 0/10V donner l’ordre d’activer ou non les sortie, via les relais et alimenter la puissance. Attention quand même au ponte d’intensité à l’ouverture et à la fermeture de ces contacts pouvant entrainer certaines soudures au niveau des contacts
L’affichages à leds
Affichage a leds
Les sorties des LM324 vont venir alimenter les leds. En fonction de la tension appliquée sur les broches des l’entrées non inverseuses (E+), qui celle-ci compare la valeur lue sur les autres broches inverseuses (E-), fait que nous avons un comparateur de tension.
Lorsque la tension sur les broches non inverseusse sont supérieures à la tension appliquées sur les broches inverseuses, les sortie du LM324 sature et allume la led.

Circuit(s) imprimé(s)


Aucun

Historiques


17/05/14
– Première mise à disposition