DEPORT INFRAROUGE · un classique 74C922. Les blocs sont identifies par des cadres en ... est...

($-.77%,

DEPORT INFRAROUGE

SOiVOMETRE

RELAIS EJP

RECEPTEUR AVIATIONAMPLI AUDIO -VIDEO

MODULE CAMERA CCDTESTEUR DE POCHE, etc.

I.S.S.N. 0243 4911

ADMINISTRATION-REDACTION-VENTES :PUBLICATIONS GEORGES VENTILLARD

Societe anonyme au cap.tal de 350 880 F.2 a 12, rue Bellevue, 75940 Pans Cedex 19.Tel.. 42 00 33.05 - Fax 42 41 89 40Telex PGV 220 409 FDirecteur de la publication Jean-Pierre VENTILLARDDirecteur honoraire Henri FIGHIERARedacteur en chef Bernard FIGHIERAMaquettes Jacqueline BRUCEAvec la participation deP. Wallerich, F. Jongbloet, G. Isabel, Ph. Bajcik,R. Knoerr, J. -L. Tissot, B. Petro, P. Martin, A. Garrigou.La Redaction d'Electronique Pratique decline touteresponsabilite quant aux opinions formulees dans lesarticles, celles-ci n'engagent que leurs auteurs.

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Titre P.R E S donne en location-gerancea la SOCIETE PARISIENNE D'EDITION2 a 12, rue de Bellevue, 75019 PARIS

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SPED l

LffipLja Le precedent

numeroa ete tire

A 81 200 ex. »

N° 151SEPTEMBRE 1991

UJ

EMSOMMAIRE

cc0

00

O

Lu

a REALISEZ VOUS-MEMESSerrure multicode 21

Relais EJP 29

Convertisseur AD/DA

Cloche electronique

3544

Sonometre 49

Deport infrarouge

Centrale d'alarme

Modules de protection

546788

Alarme auto/moto

Ampli audio/video

EN KITRecepteur aviation

PRATIQUE ET INITIATIONCamera CCD

Testeur de poche CDA

95101

103

8285

Fiches a decouper 93

Fiche technique : le 40193 107

DIVERSCourrier 110Le present numero comporte un encart jete e WEKA » sur tout le

tirage.

SERRURE MULTICODECette serrure electronique se differencie des autrespar plusieurs points : avec un nombre restreint decomposants courants, elle autorise quatre combinai-sons, facilement modifiables, avec un maximum dequinze chiffres parmi seize (1615 combinaisons !),possede une sortie auxiliaire avec un second code, vi-sualise l'etat du systeme et dispose de securites di -verses. Sachez toutefois qu'aucun systeme n'est in-faillible...

PRINCIPELd figure 1 preoen:e agence-ment des huit blocs fonctionnels,dont le cceur du systeme fait ap-pel a une EPROM qui memorisele code secret et permet une mo-dification ask. La plupart descircuits sont en technologieMOS, mais I'EPROM impose latension d'alimentation et laconsummation.

Description des blocsLe bloc (1) fournit deux informa-tions : le code (4 bits) de la tou-che enclenchee et un signal devalidation. Le bloc (3) genere unsignal sonore quand le signal devalidation existe. L'EPROM, as-sociee a un registre, constitue lesequenceur (bloc 2), sorte d'au-tomate programmable et verita-ble cceur du systeme. Le bloc (8)assure la visualisation d'etat, enindiquant l'attente de code, l'ou-verture ou ('inhibition de la ser-rure.Le bloc (4) amplifie le signal desortie S1 pour commander la O-che electrique, ou son relais decommande, et le bloc (5) imposele temps d'activation l'autresortie, S2, optionnelle, ne dis-pose pas de ce bloc. Le bloc (4)impose un del& entre deux ap-puis, et remet a zero le sequen-ceur, si ce delai n'est pas res-pecte. Le bloc (6) bloque laserrure en effectuant une remisea zero du sequenceur, pendantune duree assez longue, en casd'erreur, pour prevenir toute ten-tative de recherche du code. II

reste le bloc alimentation neces-saire a l'alimentation + 5 V.

FonctionnementAu depart, ou apres une erreur,le systeme est mis a zero(etape 0). Un appui sur le claviergenere un « beep N (bloc 3), four -nit le code au sequenceur(bloc 1) et initialise le delai inter-touche (bloc 4). Si le code de latouche est reconnu, on passe al'etape suivante, en attendant un

autre code. Si le code n'est pasreconnu, on peut soit passerdans une sequence d'erreur(fausses ,tapes pour empOcher('Identification du code), soit re -passer en etape 0, soit inhiber lesysteme pendant un temps de-termine en activani le signal ER(bloc 6). Si on attend trop long -temps pour presser la secondetouche du code, on repasse en

N° 151 ELECTRONIQUE PRATIQUE 21

1Synoptique.

VISUALISATION

LECTURE

DU

CLAVIER

GENERATION

"BEEP"

(8) 2

Code

4

( I)

(3)

+ 5VALIMENTATION

etape 0 en activant la RAZ(bloc 4). On procede de mernepour les touches suivantes ducode. A la derniere touche, pourun code correct, la sortie Si estactivee ; le relais (ou la Oche)est commando et le systerne re-vient en etape 0, apres la dureed'ouverture imposee (bloc 5). Anoter la possibilite de laisser lasortie activee, jusqu'a une remisea zero externe ; ce signal peutaussi inhiber le fonctionnementde la serrure par un sequenceurhoraire ou une alarme.Une DEL tricolore (bloc 8) fournitdes indications a l'utilisateur : enattente de codage, la DEL estjaune ; en cas d'erreur, unique-ment si le signal ER est active (si-non, ce serait trop simple pourune personne mal intentionneede decouvrir le code !), la DELest rouge, rappelant ('inhibitiondu systeme ; quand la sortie Siest validee, la DEL passe au vert,pour la duree d'ouverture.

ANALYSEDU SCHEMALa figure 2 presente le schemastructurel de la serrure, qui nelaisse apparaitre que quatre cir-cuits integres, dont ('EPROM etun classique 74C922. Les blocssont identifies par des cadres enpointille, afin de faciliter la com-prehension.

Bloc 1Le clavier de seize touches, cableen matrice, est Ore par un circuitspecialise, ICi (74C922). Le

wk -)?

SEQUENCEMENT

A

EPROM

_11

DELHI

INTER -TOUCHE(4)

+ V C C

(2)

(7)

Extension

L-_-- -J (

Externe

DUREE

OUVERTURE

DUREEINHIBITION

5)

(6)

condensateur C2 fixe la fre-quence de lecture du clavier(10 nF : 6 kHz a 2 : 30 Hz) etle condensateur Ci fixe laconstante de temps de suppres-sion des rebonds (0,1 p.F : 1 msa 100 AF: 1 s) ; vous pouvez, lecas echeant, retoucher leur va-leur, sans effet sur le fonctionne-ment global. Le code binaire de latouche (cf. fig. 7) est disponiblesur les sorties DCBA. Durant l'ap-pui sur la touche le signal DA estactif (etat 1). Si on appuie surplus dune touche, le circuit four -nit une succession de codes, cequi fera passer le sequenceur enphase de code errone (securitepour les matins qui peuvent ap-puyer sur toutes les touches enmeme temps) ; si on appuie Ion-guement sur une touche, it n'y apas repetition.

Blocs 3 et 4Le signal DA active un monosta-ble redeclenchable (IC4b, C4, Rs,D4) qui fixe la duree minimale dusignal sonore et des autres si-gnaux de commande ; la dureeest 1,1 . R6 .

C4, soit une impul-sion d'etat 0 d'environ 0,2 s enDAT (sortie de IC4b). Le signalsonore est genere par un tran-ducteur piezoelecrique PXE,commande par un oscillateur(IC4c, C5, R14, D5) de frequence1/(1,7.Ri4.C5, soit environ

( RAZ

externe

Cache

electrique

1 kHz, lorsque D5 est bloquee,DAT = 0). Le signal DAT de -charge egalement C6 via D6,pendant l'appui sur une touche(sortie IC4d = 0, Dip bloquee,RAZ = 1 inactif) ; quand on rela-che la touche, DAT = 0, C6 secharge via R13 et si DAT n'estpas actif dans le temps imparti,donc pas de touche presseeavant 1,1 . R13 . C6 (2,4 s envi-ron), la sortie de IC4d passe a 0,Dio conduit et active Ia RAZ. Ladiode D7 decharge C6 a la raisehors tension.

Bloc 2Le sequenceur a EPROM fonc-tionne selon le principe definidans la serie LOGIC (mo-dule L0_7). II met en oeuvre('EPROM IC2 et une sextuple bas-cule IC3. Son fonctionnement estcomplexe et lie a la programma-tion de ('EPROM, aussi nous y re-viendrons aux figure 5 et 6, aux-quelles vous pouvez vousreporter. Simplement, selon Ia

succession de codes fournie parIC1, les sorties ER, Si et S2 sontactivees par un kat 1 : ER en casd'inhibition, Si pour le code cor-rect, S2 pour le code optionnel.Un kat 0 sur le signal RAZ remeta zero le sequenceur, ainsi queles sorties ER et Si. Les interrup-teurs K1 et K2 permettent le choixdes codes parmi quatre sequen-ces en memoire.

Blocs 7 et 6Quand Si = 1, T3 est sature etcommande le relais RL ; ladiode D3 protege T3 de l'effetselfique.- Quand Si = 0, T5 de -charge C8, alors que, quand Si= 1, il se charge via R8 ; quand leseuil de IC4e est atteint, ladiode Dg conduit, le signal RAZdes active, reinitialisant le sys-

22 No 151 ELECTRONIQUE PRATIQUE

2 Schema de principe complet.

I -

CLAVIER

11111

0 10

iO

L(1)

1

3

+ 5 V

18

X1

X2

X3

X4

Vcc

IC1B

Y1

Y2

Y3 DA

Y4 KBM

OV OE OSC

9 13 6iC2

77 7

R5

17

16

15

14

4

3

2

1

8

7

6

5

12

5

C1

iRL

T3

I

+ Vc c

1D3

R15

r

DAT

23

22

KI

D5

C5

R 14

19

24 221+5V + 5 V

Vcc Vpp

A4 D4

A5 D5

A6 D6

A7 D7

AO EPROMAI DO

IC2A2 DIA3

A8 D2

A9 D3

410

OV OC CE

14 6

15

16

17

14 D213 D3

9

10

11

121 181

77, 77;

PXE

d, IDF-

(c)

( 3 )

D6

D7

13

11 D49

H IC3

Q2

Q3

Q4

Q5

Q6OV

15

12

1

2

13 M312(a)

P11

R12

C7

T6

RAZ

T4

+ 5V

P9

(6)

S1

(7)j L (51J

IC5

+ 5 V

L

TI

R2

+ 5V

72

.11 V 02P3

(B)

I AUX


3 Details pratiques, a l'echelle,de la carte imprimee principale.

OV +VccAUX

(2nd code)

RAZ ;ext.l

tome et remettant a zero Si ; lasorite Si reste donc active1,3 . R8 . C8 (environ 5 s).Quand ER est actif, C9 est chargévia T4 (suiveur pour augmenter lecourant de charge instantane deC9) ; la porte IC4f fournit alors unkat 0 qui active RAZ apres uneconstante de temps due a R12,

C7 et necessaire pour garantir lacharge de C9 ER bascule, -14est bloque, et C9 se dechargedans R9, tout en maintenant RAZ= 1 pendant une duree1,1 . R9 . C9 (environ 4 mn). Leresistor R10 protege la porte, carC9 reste chargé, meme en cas decoupure d'alimentation.

Bloc 8 et alimentationLa DEL tricolore D1,D2 (DELverte Di et DEL rouge D2 dansun merne boTtier) est comman-dee par le signal Si et le signal desortie de la porte IC4f ; normale-ment, Di et D2 sont allumees(polarisation par R1 et R2),l'eclairement jaune ; si Si = 1, T2est sature, eteignant la DELrouge, donc Di D2 eclaire envert ; si la sortie de IC4f est al'etat 1, T1 monte en suiveurconduit et eteint la DEL verte,d'o6 un eclairement rouge deD1D2.Le regulateur IC5 fournit le + 5 Vnecessaire a I'EPROM, C3 en as-sure le decouplage. Le conden-sateur C est facultatif et cableuniquement si la source d'ali-mentation + Vcc est loin de lacarte. Comme la consommationreste faible (100 mA), l'alimenta-tion Vcc sera comprise entre 8 Vet 24 V.Note : les temps et formules sontdefinis pour les valeurs typiquesdonnees par le constructeur etpour des composants ideaux ; sivous observez des valeurs tropeloignees en pratique, ou si vousvoulez modifier les valeurs, voicisur quels elements agir : R6 pourla duree minimale du « beep D,R 1 4 pour la frequence du« beep )), R13 pour le delai inter-touche, R8 pour le temps d'ou-verture, R9 pour le temps d'inhi-bition.

REALISATIONLa serrure se decompose endeux circuits : le premier sup-porte toute l'electronique ; le se-cond supporte le clavier, la DELet le transducteur piezo ; ce se-cond circuit est optionnel, mais itpermet de simplifier le cablage etde rendre le montage compact.

Les circuitsLe trace des circuits imprimes estdonne en figures 3 et 4. Vouspouvez realiser le transfert dutrace par une des methodes pro-posees par la revue, mais la pluspropre est certainement la me-thode photographique. II vousfaut deux plaques d'epoxy, pre-sensibilisees ou non, de 85x 110 mm. Une fois le transfertdu trace effectue, le cuivre estgrave dans un bain d'acide ade-quat (perchlorure a 400 ou au-tre), puffs soigneusement rince.La protection des pisses est inu-

24 N°151 ELECTRONIQUE PRATIQUE

Trace du orcult annexe,grandeur nature.

0

0

0

0

CLAVIER 4 x 4 TOUCHES ME CANORMA

tile avec des plaques presensibili-sees (la resine protege et auto -rise les soudures), sinon optez depreference pour l'etamagechaud ou un vernis special. Lepercage des trous est effectueavec un foret de 1 mm, sauf pourles trous de fixation (3,2 mm) etles picots (1,2 mm).

L'implantationElle s'effectue conformementaux figures 3 et 4. Commencezpar le circuit annexe (fig. 4) ; le

connecteur J1 est soude cotecuivre (attention au sens), J2 estsoude, broches coupees a rascote composants ; la DEL estsoudee en prenant garde a sonsens et le transducteur est soudecote cuivre, par un ou deuxpoints sur la zone de cuivre cen-trale, ainsi qu'un fil isole vers lapastille reliee a J2 ; le clavier au-tocollant est soigneusement po-sitionne puis appliqué sur la pla-que d'epoxy ; sa connexionelectrique a J1 s'effectue commele presentent les photos.

Pour le circuit principal, les corn-posants sont implantes, confor-mement a la figure 3, selon lesregles usuelles : on commencepar les 13 straps en fil rigide de-nude, le strap en fil rigide isolequi retie les deux points A, lessupports de circuits, le connec-teur J2, les resistors, les conden-sateurs (attention a la polaritedes tantales), les diodes (sens re -pert par l'anneau), les transistors(sens indique par le meplat ; T3,face isolee vers D3), le regulateurIC5 (face metal vers 103), les in-terrupteurs K1, K2 et les picots deconnexion. Les circuits seront im-plantes dans les supports uni-quement lors de la procedured'essai, en respectant le sensMini par I'encoche.

Essai

Cette procedure dolt etre respec-tee pour garantir le fonctionne-ment du montage ; sinon, ce der-nier est lie aux lois de Murphy,car une erreur est si vite arrivee,merne pour un technicienconfirme ! Vous allez donc testerchacune des parties, etape par&tape, de preference a l'aided'un oscilloscope, en vous ref&

('analysedu schema, pour finalement ob-tenir un fonctionnement garanti,sit& ('EPROM programmee et in-set -6e dans son support. On uti-lise le terme « pressez » pour unappui fugitif sur une touche et« appuyez » pour un appui main-tenu le temps de l'essai.Alimentez le montage sous Vcc= 9 V (pile ou alimentation) et ob-servez le + 5 V aux bornes de C3,sinon verifiez C3, IC5 ou ('alimen-tation. Inserez IC1 dans son sup-port et observez, apres l'appuisur les touches, le changementde code (memorise) sur les bro-ches 8, 7, 6, 5 du support deIC2, conformement a la figure 7,ainsi que ('impulsion sur la bro-che 13 du support de 104 ; sinonverifiez IC1 ou le cablage du cla-vier.Inserez 104 dans son support ;pressez sur une touche, observezune impulsion d'etat 1 en DAT(cathode de D6) et d'etat 0 sur labroche 9 du support de 103 ; le« beep » doit etre audible, sinonverifiez le PXE et I'oscillateur. Ob-servez l'etat sur la cathode deD10 qui est 1 quand on appuieune touche et passe a 0, environ2,4 s apres (sinon verifiez D7,R13, C6).

N. 151 ELECTRON IQUE PRATIQUE 25

Photo 2, - Aspect de la carte imprimee principale.

Connectez le relais comme indi-que et reliez Ia broche 5 du sup-port de IC3 au + 5 V ; le -3Iaisdolt coller (sinon verifiez R ,5, T3,D3), Ia DEL D 1 D2 s'illumine envert (sinon verifiez D1D2, T2, R2,R3 ; court-circuitez C9 pour le de -charger, si necessaire) ; verifiezque C8 s'est chargé et qu'unetat 0 est present sur la cathodede D9 ; reliez maintenant Ia bro-che 5 au 0 V, C8 dolt se dechar-ger et l'etat sur la cathode de D9passe a 1 ; reconnectez Ia bro-che 5 au + 5 .V et observez lacommutation de l'etat sur la ca-thode de D9 apres environ 5 s(sinon verifiez R8, C8, D8, T5).Reliez la broche 2 de IC3 au+ 5 V ; Cg se charge a environ4,3 V et observez un etat 0 sur lestrap a cote de T1 et un eclaire-ment rouge de Di D2 ; reliez labroche 2 au 0 V et observez lechangement d'etat sur le strappres de Ti, ainsi que l'eclaire-ment jaune de Di D2, environ4 mn apres (sinon verifiez T4, R9,C9, Rio pour la duree et Ti, R1,D1D2 pour la visualisation).Reliez les broches 2 et 5 du sup-port de IC3 au 0 V et dechargezCy ; appuyez sur une touche, lesignal RAZ (br.1 du support deIC3) est a 1 ; relachez la touche,RAZ passe a 0 apres 2,4 s envi-ron, delai intertouche, sinon veri-fiez Dip. Reliez la broche 5 au+ 5 V, pressez sur une touche, lerelais colle, D1D2 est verte ; RAZ

26 N. 151 ELECTRONIQUE PRATIQUE

passe a 0 apres 5 s environ,temps d'ouverture, le relais « de-colle », Di D2 est a nouveaujaune, sinon verifiez D9. Reliez fu-gitivement la broche 2 au + 5 V,la broche 5 etant au 0 V, pressezsur une touche et observez RAZ a

0 pendant pres de 2 mn (DELD1D2 rouge).Verifiez le changement d'etat surles broches 22 et 23 du supportde IC2, selon l'action sur les in-terrupteurs miniatures K1 et K2 etpositionnez-les pour un etat 0. In-serez IC3 dans le support ; reliezIa broche 9 du support de IC2 au+ 5 V, pressez une touche, le re-lais colle (DEL verte) et se decolleapres 5 s environ ; reliez la bro-che 10 du support de IC2 au+ 5 V, pressez une touche, laDEL est rouge pendant 4 mn en-viron (sinon verifiez IC ia et IC3 ;une difference de temps est nor -male, car il faut charger pleine-ment C9 pour ces 4 mn).

Carte O.K.L'ensemble est maintenant fonc-tionnel, et il ne reste plus qu'aprogrammer I'EPROM pour utili-ser votre serrure. Le clavier peutetre reuni au circuit principal ensuperposant les deux circuits,grace au connecteur J2, commele presentent les photos, mais onpeut egalement le deporter avecun cable a onze conducteurs (il

est preferable que l'electroniquene soit pas accessible a l'utilisa-teur !). Le montage s'effectueradans un ou deux bditiers, selon

A7 A6 A5 A4 A3 A2 Al AO D7 06 05 04 D2 01 00

Numero

de l'etape

Code de Ia touche

(code 1)

Numer o

Etape suivante

Contrble .....

NumeroEtape suivante

( Erronee I

Contrble

--

Code de la touche

(code 2)

Aodesutres

c

A7 A64544

0 0 0 0

0201

0 0 1 0

0 0 1 1

ouverture

Repos

Etape 3D1=1IerreurI

inhibition

DO = I ouverture

D2 =1 ouvertureaukilliaire

D1 =1 inhibition

action de 00, 01effective 'a l'etape

suivante

A7-44 A3 - AO 97 - D4 D2 DI DO

0 0 0 00 0 0 0

0 0 0 0-autres-

0 0 0 1

0 0 0 00 0 00 0 0

0 0 0 10 0 0 1

0 0 0 0-autres-

0 0 1 0

0 0 0 00 0 00 0 0

00100 0 1 0

0001-autres

00110000

0010 0 0

0011 XXXX 0000 010

Contenu de I eprom qui suit

est quelcanque

5 Principe de codage de l'Eprom.Exemple simple.

('application envisagee, sans ou-blier qu'il faut egalement loger('alimentation- Cette dernieresera de preference sauvegardee,c'est-h-dire munie d'une tatterieen cas de coupure secteur (Iabatterie doit permettre ('alimen-tation de la Oche). La revue apropose de nombreuses alimen-tations, alors it vous sera aise defaire votre choix, en sachant queVcc doit etre compris entre 8 V et24 V continus (dissipateur surIC5 Si Vcc > 15 V).

Rem a rq ue

Vous pouvez supprimer Ia tempo-risation d'ouverture ; it faut alorsremplacer D8 par un strap, etsupprimer les quatre compo-sants : R8, C8, T5, D9. Au mo-ment de I'ouverture, Si = 1 etreste dans cet etat, jusqu'a ('im-pulsion de remise a zero, appli-quee sur ('entree RAZ externe,ou une erreur de code (touchesupplementaire).

PROGRAMMATIONDE L'EPROMPour programmer ('EPROM, it

faut comprendre le principe dusequenceur, résumé brievementpar la figure 5 et I'exemple de Iafigure 6. L'analyse qui suit fait re-ference a ces deux figures. N'ou-bliez pas que ('EPROM doit etrevierge avant programmation (ex-position de 20 mn aux UVs). Leno 137 de la revue a propose unprogrammateur manuel, maistout programmateur de 2716convient.

PrincipeLe sequenceur fonctionne parstapes, depuis l'etape initiale 0avec un maximum de seize eta-pes. Le numero de l'etape estcode en binaire sur 4 bits.Comme c'est un systerne se-quentiel, it y a l'etape actuelle,codee sur les 4 bits A7, A6, A5,A4 de ('EPROM et l'etape sui-vante, codee sur les 4 bits D7,D6, D5, D4 de ('EPROM, retrans-mis a ('EPROM par IC3. Le codede la touche est fixe sur les bitsA3, A2, Al, Ao de ('EPROM, cequi autorise donc seize stapesnouvelles selon la touche ap-puyee. Mais ('EPROM fournitaussi 3 bits D2, Di, Do, qui corn-mandent respectivement la sortieauxiliaire, ('inhibition de 4 mn etla sortie Si.

ExempleSoit le codage Mini par la fi-gure 6 ; au repos, l'etape ac-tuelle est A7, A6, A5, A4 = 0000et le code A3 A2, Al Ao est in-connu : pour un appui sur la tou-che '4' de code 0000, ('EPROMest a I'adresse A7 - Ao= 00000000 et transmet D7 -D4 = 0001, que IC3 recopie pourfournir l'etape suivante 0001 ;pour les autres touches, l'etapesuivante est 0000 (choix deI'exemple). A cette etape 0001,on procede de merne, selon lecode de la touche choisi ; ainside 0001, on passe en 0010 enpressant a nouveau Ia touche '4',mais on repasse en 0000 avecd'autres touches. Puis on passede 0010 a 0011 en pressant Iatouche '0' de code 0001, maisen 0000 avec les autres tou-ches. Si on presse encore unetouche, n'importe laquelle, onpasse en 0000. Le principe dusequencement est doncainsi que le contenu de ('EPROMet le cheminement (cf. fig. 6).

Commande de ER,S1 et S2Analysons Ia procedure de corn-mande des signaux de sortie Si,S2 et d'inhibition ER, en distin-guant St, ER et S2. Pour eviterles aleas de commutation (secu-rite), Si et ER sont memorises ;ils sont definis a une etape don -née, mais ne prennent effet qu'al'etape suivante. Ainsi, dansI'exemple, Si est Mini actifl'etape 2 (0010), mais la sortien'est active qu'a l'etape 3(0011) ; it en est de merne pourER, defini a l'etape 3, mais effec-

tif uniquement en repassantl'etape 0. A la remise a zero, ouen cas d'inhibition, ces signauxsont remis a zero ; on ne validedonc Si ou ER qu'a retape pre-cedant ('action. En revanche, S2(AUX sur le schema et non utili-see dans I'exemple) est une sor-tie directe de ('EPROM (D2) ; ellepeut donc avoir des aleas decommutation (supprimes par unsimple circuit RC dans l'etageamplificateur optionnel), mais esta l'etat de l'etage actuelle ; le si-gnal RAZ est sans effet sur cettesortie, qui permet donc d'autrespossibilites, laissees au choix del'utilisateur.Revenons a notre exemple : sivous tapez 440, la sortie est ac-tive, mais si vous tapez encore unautre chiffre, la serrure est inhi-bee ; pour un code errone, it n'y apas d'inhibition. II suffit de pro-grammer ('EPROM, comme indi-que dans le tableau de Ia figure 6(l'etat du bit D3 est quelconque,aussi fixons-le simplement a 0).Ecrivez, aux adresses consecuti-ves, 000 a 03F, les 64 octetshexadecimaux : 10, 00 (repetequinze fois), 20, 00 (repetequinze fois), 00, 31, 00 (repetequatorze fois), 02 (seize fois) ; les192 autres (de 040 a OFF) etantlaisses a FF (non programmes).Attention, ce code 440 est vala-ble uniquement pour Ki = K2 = 0.Selon l'etat de ces interrupteurs,vous pouvez avoir quatre codesdifferents, en programmant lapartie adequate de ('EPROM :000 a OFF zone code 1, 100 a1FF zone code 2, 200 a 2FFzone code 3, 300 a 3FF zonecode 4 ; it aurait m8me ete possi-ble d'utiliser Aio, et permettreainsi huit codes differents.

Photo 3. - Mise en place du strap de liaison en fil isole.

HEF4D1.7461"HSSFr '14 1

la

7Codage

des touches.

-1-0001

-5-01 01

-9-1001

-o-1 1 01

12!li 7

-0- - 4 - -8- - c -

0000 0 1 0 0 000 1 1 00113_1 H-2- -6- -A- -E -

00 10 01 10 1 0 1 0 1 1 1 0

- 3 - -7- - 8 - -F0 0 1 1 0111 1 0 1 1 1 1 1 1

ConclusionEn ayant compris le principe,vous pouvez experimenter vospropres codages, pour comman-der une ou les deux sorties.L'exemple est un test fonctionnelde la serrure, aussi preferez unesolution plus compliquee qui in-hibe des la seconde etape, encas de code errone, mais sansnecessairement revenir aussit6t al'etape 0 ; ainsi vous pouvez déjàmodifier l'exemple, pour passer,en cas d'erreur aux etapes 0 et1, a une etape 5 (0101)... la fi-gure 5 fournit egalement les indi-cations pour deux codes, maisrappelez-vous que le nombre to-tal d'etapes est au maximum deseize. Si votre courrier le neces-site, l'auteur apportera un se-cond exemple plus complexedans la revue. Protegez ('EPROMcontre ('effacement des don-nees, en masquant la « fenetre »avec une pastille autocollante.

CODAGEDU CLAVIERLa figure 7 definit le code destouches selon leur position, enregardant le clavier avec la DELvers le haut. Dans les cases gri-sees, apparait ('inscription choi-

Touche 3

A3 A2 Al A0 = 1101(16)

sie par I'auteur et reportee sur leclavier Mecanorma par des let-tres transfert ; ce choix permetde noter un code dans un carnet,sans qu'il soit interpretable parune personne indelicate (parexemple le code a cinq caracte-res : 12-5 %). En dessous, appa-rait la valeur hexadecimale ducode qui facilite la programma-tion de ('EPROM, ainsi que la va-leur binaire ; par exemple, la tou-che '+' a le code '3' enhexadecimal et 0011 en binaire.Le clavier utilise est un claviersensitif Mecanorma, mais vouspouvez realiser votre propre cla-vier avec seize touches ou utiliserun clavier type telephone.

UTILISATIONComme it y a deux codes, le pre-mier s'applique a la Cache princi-pale envisagee, le second a une'Cache annexe. Ainsi vous pouvezchoisir un code a trois chiffrespour ouvrir votre porte d'entree,et un code a six chiffres pourcommander l'alarme. Autre pos-sibilite, la commande d'un portailelectrique et l'eclairage du jardin,un antivol de voiture..., mais voustrouverez certainement d'autresapplications...Attention, les voleurs reperent lestouches les plus souvent em-ployees, alors n'hesitez pas anettoyer frequemment le clavierou a changer votre code ! Poureller plus loin, pourquoi ne pasmettre un systeme horaire quimodifie le code (action sur A8 ouA9, Ki et K2 &tent ouverts) ou in-hibe la serrure selon I'heure (ac-tion sur RAZ externe). Votre sys-

Photo 4. - Raccordement du clavier a la carte annexe.

tome d'alarme pourraitegalement agir sur RAZ externepour inhiber la serrure, mais at-tention, ce n'est pas possible sielle est utilisee pour inhiberl'alarme !)...

P. WALLERICH

NOMENCLATURER 1 : 180 it 1/4 WR2 : 180 S2 1/4 WR3: 18 Kt 1/4 WR4 : 15 K2 1/4 WR5: 15 162 1/4 WR6 : 390 kit 1/4 WR8 : 390 Kt 1/4 W139 : 1 MO 1/4 WR10:47kit 1/4WR11 : 151d1 1/4 WR12 : 47 kS2 1/4WR13: 1 MS1 1/4 WR14: 18 kit 1/4WR15 : 22 Kt 1/4 W

C : 220 nF 63 V milfeuil: 10µF 10 V tantale

C2 : 47 nF 63 V milfeuilC3 : 15 ALF 10 V tantaleC4 : 0;47 ALF 63 V milfeuilC5 : 33 nF 63 V milfeuilC6 : 2,2 AtF 10 V tantaleC7 : 10 nF 100 V milfeuilC8 : 10 AF 10 V tantaleC9 : 220 AF 16 V axial

: BC 251AT2 : BC 237AT3 : BD 681T4 : BC 548CT5 : BC 215AT6 : BC 237A

ICi : encodeur de clavier74C922

: EPROM 2 Ko 2716IC3 : sextuple bascule 74HC174(a defaut 40174)1C4 : sextuple 'trigger'MC14584, 4010617C8505: )regulateur 78M05 (ou

DiD2 : DEL tricolore 0,5 mmD3 : 1N400 7 (si Oche),1N4148 (si relais)D4a Dip : 1N4148

Ji : connecteur fourni avec le cla-vier MecanormaJ2 connecteur 12 br. M/F pasde 2,54 mmPXE : transducteur piezoelectri-queClavier 16 touches en matrice(Mecanorma)Cls : 2 plaques epoxy 85x 110 mm simple face

COMPLEMENTPOUR RELAIS « EJPLe module dont it est question dans cet exposé estdestine a etre associe au relais EJP installe par EDFlorsqu'un abonne decide de souscrire un tel type decontrat. Ce module exploite les informations disponi-bles a la sortie du relais de facon a preyenir l'abonnequ'il se situe ou non dans une periode « de pointe ».

PRECISIONS SURL'ABONNEMENT EJPL'abonnement EJP (traduire« electricite jour de pointe ») estpropose par EDF aux abonnesqui peuvent se dispenser d'utili-ser l'energie electrique les joursde grosses consommation, enparticulier pendant l'hiver.Dans la pratique, entre le 1 er no-vembre et le 31 mars, les servi-ces EDF imposent aux abonnesde « s'effacer » pendant 24 pe-riodes de 18 heures, pendantlesquelles le prix du kilowattheureest de l'ordre de 0,34 F (HT)quel que soit le moment du jourou de Ia nuit. Bien entendu,l'electricite n'est pas coupeependant les periodes de pointemais le prix du kilowattheure estsuffisamment dissuasif pour quel'abonne reduise de lui-merne saconsommation en modifiant parexemple son mode de chauffageou en reportant au lendemainune lessive ou un repassage quipeuvent attendre.Cette politique permet d'eviterEDF d'entreprendre Ia construc-tion de nouvelles centrales, quine serviraient que pendant lesquelques jours de l'annee ou laconsommation monte de faconinquietante.

DEROULEMENTD'UNE PERIODEDE POINTELa figure 1 montre qu'une 'A-node de pointe est annoncee6 h 30 le matin par le passage auniveau haut du signal Preavis.Trente minutes plus tard, donc7 heures, debute la periode depointe proprement dite qui se

Prink

Jour 1 Jour 2

0

Asservissement

6H30 7H

//

24 1H 61-430 71-1

//Li

71-1 1H

manifeste par un etat haut du si-gnal Asservissement jusqu'a1 heure le matin suivant. Si Iajournee suivante est aussi uneperiode de pointe pour EDF, lecycle recommence, sinon les si-gnaux Preavis et Asservissementrestent a l'etat bas.

LE RELAIS EJPC'est le role du relais EJP, qui re-poit les informations vehiculeespar le reseau depuis les centresEDF, que de generer les signauxprecedemment evoques.La figure 2, montre ('organisa-tion interne de ce relais.- Les contacts 1 et 2 serventalimenter le relais lui-meme.- Pendant la phase de preavis,les contacts 6 et 7 sont reunis(K1 ferme).- Pendant la phase d'asservis-sement, K2 bascule et c'est autour des contacts 5 et 6 d'être

Fonctionnement sur une periode.


ALIM.

RELAIS

5 N

+Vs

COMM.

PR EAV IS

ASSERV (

T1

R2

R 10

C5

R11

C6

z

X0

11.- K2

+ Vs

R12

101

+Vs

R13

+V

1C3

R6

TR

012 R7

BUZZER

09

RS

D6

07

P1 P2

+v5

RS

08

R14 110

+Vs0

1C4

R

B

C

R15 V

1C4

+Vs0

105

LE

1118a

- R24

+V

LT

106

BL LE

010

-04-

825 a

AF1

AF2

2 Details du relais.

3 Schema de l'alimentation.

4 Schema electronique.

+V

T3

K3

APPAREILA

COMMANDER

R3

101 LD2 LD3

)v 0C 0

K1 K2 K3

reunis (de meme pour 3 et 4, quipermettent au compteur de bas-culer en position heure de pointeet de comptabiliser les kilowat-theures a plus de 3 F !)Le particulier n'a acces qu'auxcontacts 5, 6, 7, et I'obtentiondes niveaux « haut » de la fi-gure 1 resulte de la connexion dela borne 6 (commun) a un poten-tiel positif par rapport a la masse.

ETUDE DU MODULE

a) CaracteristiquesCelui-ci utilise les signaux fournispar le relais EJP pour renseignerI'utilisateur sur la situation encours. Nous avons choisi d'allu-mer des diodes LED de couleursdifferentes.

R16

Photo 2. - La carte complete avec ses deux afficheurs.

Periode normale : verte.Periode de preavis : orange +buzzer (intermittent).Periode de pointe : rouge cligno-tante.L'affichage du nombre de Oho -des de pointe de l'annee encours est confie a un compteurdont le contenu est sauvegardeen cas de panne secteur. Deplus, pendant les *lodes depointe, un relais permet de com-mander automatiquement lamise hors service des appareilsgros consommateurs non indis-pensables.

b) L'alimentation (fig. 3)La tension redressee double al-ternance par Di et D2 est filtreepar C2 et regulee par un regula-teur 5 V positif hisse a 5,7 Vgrace a D3.La sortie directe (+V) alimentetous les elements qui, en cas depanne secteur, n'ont- pas besoind'être maintenus sous tension.Cette meme tension (+ V) re-charge en permanence un accu-mulateur de 3,6 V et 120 mAhde capacite. La tension disponi-ble aux bornes de I'accumulateur(+Vs) alirhente toute la logique etsurtout le compteur dont l'etat nedoit pas se modifier en cas depanne. La diode D4 evite a l'accude se decharger dans les ele-ments de visualisation pendant

les coupures secteur. Le courantde charge de I'accu (valeur fixeepar R 1 ) est de quelques milliam-peres, ce qui ne peut en aucuncas nuire a la duree de vie de cetelement. En cas de panne, lecourant debite par ce dernier estde 2 a 3 mA, ce qui assure uneautonomie de pros de 3 jours, cequi est donc tres suffisant.

c) Le schemad'ensemble (fig. 4)

10 Pilotage des elementsde signalisation

En *lode normale, les signauxPreavis et Asservissement sont« 0 », la sortie de la porte NOR2de IC2 est donc a « 1 », rendantT2 conducteur, la LED verte estallumee.En mode Preavis, Ti est conduc-teur puisque ce signal est a « 1 »,et la LED orange est illuminee.D'autre part, la patte 4 de IC7Otani aussi au niveau « 1 », cecircuit integre, qui n'est en faitqu'un 555 cable en astable, estvalide. On obtient en sortie de ICSgrace a Die, D13, R7, R8 un si-gnal carre dont la duree de l'etathaut est tres faible par rapport acelle de l'etat bas. Le buzzer (aelectronique integree) est doncalimente periodiquement pen-dant une duree suffisante pour

prevenir l'abonne sans toutefoislui « casser les pieds » pendantles 20 minutes que dure le prea-vis.La diode D5 a pour but d'eviterau buzzer de sonner pendant lespannes secteur, car ICS n'etantplus alimente normalement par lapatte 8, le fonctionnement cor-rect de ce circuit n'est plus ga-ranti. La porte ET2 et IC3 assurepour sa part une meilleure mise0 de la patte 4 de IC7 en dehorsde la periode de preavis. Pendantla phase d'Asservissement, T3est rendu conducteur, ce qui apour consequence de faire bas-culer le relais en position travail etalimente de ce fait la LED rouge,qui est un modele clignotant defacon a attirer ('attention. Le se-cond circuit du relais est utilisablepour commander un relais depuissance, car it ne faut pascompter sur ce modele pour pilo-ter une charge de puissance.

2° Logique de controleet compteur

Ce qui est a craindre avec lesmontages relies directement ouindirectement au secteur, cesont les pannes et les elks defonctionnement lies aux retoursde la tension. Nous avons donc

muni les deux entrées de signauxagissant sur l'etat du compteurde circuits de type monostable


5/6/7 Dessin du circuit imprime / L'implantationdes composants / Brochage des circuits integres.

c:(wcm400§J

isa co-a409:\rIt

\Ikowi)t c4(k(raj*5oxaett_407/04Th-o:

oi

-71

N AS (OM P RESET SET

BOBT

BUZZER

T RBOB

qui introduisent des constantesde temps et des retards permet-tant de limiter ce genre de pro -blame.En particulier, le signal preavisn'est pris en compte qu'apresune duree voisine de T =0,7 . R . Ca et pendant uneduree T = 0,7 . R12 . C8. II en vade meme pour le signal d'asser-vissement. II resulte de cela quela bascule RS realisee avec lesportes 1 et 4 de IC2 est comman-dee par des signaux « propres D.Le signal Preavis sert pour Ia re-mise a « 0 » et le signal Asservis-

sement pour la mise a « 1 D.

Le poussoir P1 sert a imposerune remise a « 0 » de Ia basculeRS et du compteur debut novem-bre au debut de la periode hiver-nale. Le poussoir P2 sert a ('initia-lisation du compteur dans le casou l'on installerait ce dispositifpar exemple apres qu'un certainnombre de jours de pointe ontdéjà ete enregistres. Le conden-sateur C10 elimine les eventuelsrebonds de P2 et Dg empeche('application d'un niveau « 1 »

la sortie 0 de la bascule RS.Le circuit integre IC4 devant

compter jusqu'a 24, nous avonsutilise un 4518 (double comp-teur BCD) associe a deux deco-deurs 7 segments des 4511pour afficheur cathode com-mune. Ce type de decodeur pre-sentant la particularite de pouvoireteindre les « zeros » inutiles, lessorties A et B de Ia decade desdizaines sont appliquees a laporte OU constituee de Dio, 1)11et R16. La sortie de ce OU reste« 0 » tant que I'on n'atteint pas ledixienne jour de pointe, ce quieteint automatiquement le« zero » des dizaines.

32 N° 151 ELECTRONIQUE PRATIQUE

Photo 3. - Le relais prend place sur un support.

REALISATIONPRATIQUEL'ensemble des elements duschema y compris ('alimentationet son transformateur se trouverassemble sur un meme circuitimprime (fig. 5). L'implantationdes composants est donnee a lafigure 6.Des borniers pour CI permettentd'assurer les connexions avec lerelais EJP. Pour faciliter le pas-sage des fils sous le circuit im-prime, la zone de CI situee enface de ces borniers doit etre'thee (a la scie et a la lime) avant('insertion des composants.Les afficheurs sont fixes sur unsupport a wrapper (plus haut queles modeles pour CI), ce qui per -

met d'amener ceux-ci au niveaude la face avant du betier. Onsoudera les resistances situeessous ce support en premier pour&titer tout probleme par la suite.Les diodes LED doivent avoir despattes de longueur telle quellesaffleurent a la surface du boltier.Les poussoirs P1 et P2 sont desmodeles D6 fixes sur le circuit im-prime et non accessibles directe-ment en facade. Deux trous de-vront etre perces en face avantdevant les poussoirs. L'action surceux-ci s'effectuera par exemplegrace a un petit tournevis. Cettedisposition evitera toute modifi-cation non voulue du contenu ducompteur, par exemple par desenfants.Une fois termin& le montage

Photo 4. - Un accumulateur cadmium -nickel maintient lalogique sous tension.

peut etre teste sur table. Onpourra simuler les signaux al'aide d'un simple inverseurtrois positions, mais, que l'on serassure, le montage ne posse-dant aucun element de reglage,si tout est cable comme itconvient it fonctionne du premiercoup apres quelques minutes ne-cessaires a la charge de l'accu, amoins que celui-ci n'ait etechargé au prealable, auquel casle fonctionnement est immediat.

Le circuit imprime a ete dessinepour permettre son insertiondans un betier Retexbox (modeleGibox RG3). Des tiges filetees de3,5 mm de diametre seront utili-sees pour assurer la fixation ducircuit imprime au couvercle dubo'itier apres que celui-ci a eteusine (trous pour les afficheurs,les LED et les poussoirs). Les ti-ges Hetes seront vissees dansles ergots en plastique du cou-vercle, deux ecrous par tige assu-reront le maintien du CI a labonne hauteur.

La partie inferieure du boitier serapercee selon vos besoins pour lepassage des fils de liaison vers lerelais EJP et eventuellement versl'element a commander.

Nous sommes certains que lesabonnes au tarif EJP (ainsi queceux qui auront decouvert sesavantages au travers de cet arti-cle) trouveront un interet a cemontage puisqu'ils seront avertisgrace a lui du passage au tarif« heure de pointe » et qu'en plusun certain nombre de leurs appa-reils seront delestes automati-quement pendant ces periodes.

Photo 5. - Les trois DEL signalent retat de la periode.

N. 151 ELECTRONIQUE PRATIQUE 33

NOMENCLATURE DES COMPOSANTS

Resistances177 : 270 11 (rouge, violet, mar-ron)R2 : 10 k12 (marron, noir, orange)R3 : 270 St (rouge, violet, mar-ron)R4 : 10 k12 (marron, noir, orange)R5 : 10 kfl (marron, noir, orange)R6 : 100 kft (marron, noir, jaune)R7 : 100 /di (marron, noir, jaune)R8 : 1,8 M11 (marron, gris, vert)Rg : 15 Kt (marron, vert, orange)Rio : 560 k12 (vert, bleu, jaune)R11 : 560 k12 (vert, bleu, jaune)R12 : 390 K2 (orange, blanc,jaune)R13 : 390 k11 (orange, blanc,jaune)R14 : 10 1(12 (marron, noir,orange)R15 : 10 k11 (marron, noir,orange)R16 : 10 k12 (marron, noir,orange)R17 : 4,7 k1-1 (jaune, violet,rouge)R18 a R30 : 390 12 (orange,blanc, marron)

CondensateursC1: 0,1 ALF 400 VC2 : 1 000 ALF 25 V

C3 : 47 ALF 25 VC4 100 AF 25 VC5, C6 : 1 AF 16 V tantaleC7, C8 : 0,47 AF 16 V tantaleC9: 10 ALF 16 VC10 : 47 nF

DiodesDi, 02 : 1N4001 ou equivalentD3, D4, D5, D6, 07, 08, 09, DlaD 7 7 : 1N914 ou 1N4148

TransistorsTi. T2 : 2N2222T3 : TIP 127

Circuits integresiCi,IC2 : CD40011C3 : CD40811C4 : CD4518IC6,1C6 : CD451 1IC7 : UA5551 reg. 7805

LED

1 verte2 oranges3 rouges clignotantesAfficheurs DIS1806 ou TIL702ou LTS547

Divers1 accu cadmium -nickel Varta,3,6 V, 120 mAh1 relais HB2 D6V2 contacts RT2 borniers 3 plots a souder1 bornier 2 plots a souder2 poussoirs D6 pour CISupports pour CI1 boItier Retexbox Gibox RG31 buzzer actif1 transfo 1,8 VA, 220 V, 2 x 9 V

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CONVERTISSEURSA/D ET D/ASous ce titre quelque peu mysterieux, it s'agit deconvertir une grandeur analogique en son equivalentdigital ou numerique, pour profiter pleinement de lapuissance de traitement des circuits logiques et de lapossibilite de stocker une information codee dans unememoire electronique ou encore sur un disque com-pact. La conversion digital vers analogique est ('ope-ration inverse de restitution du signal initial. Nousnous attacherons a bien mettre en evidence le prin-cipe de ce procede desormais courant, et ('aspect di-dactique des modules proposes devrait pleinementsatisfaire nos lecteurs avides d'experimentation.

A - PRINCIPE DELA REALISATION (fig. 1)II est quelquefois necessaire ourentable de pouvoir modifier ('as-pect d'un signal, de le transfor-mer en vue dune meilleure ex-ploitation, en un mot de leconvertir sous une forme diffe-rente. Prenons un exemple tressimple : la representation del'heure se fait habituellement enheures et minutes, mais elle peutegalement se traduire sous uneforme decimale, quelquefois pluspratique a utiliser lors des calculs.Ainsi deux heures et trente minu-tes peut s'ecrire 2,5 heures. II

est egalement fondamental enelectronique de pouvoir « numeri-ser » une grandeur analogique,afin de lui faire profiter des possi-bilites de traitement de l'electro-nique digitale, avec ses comp-teurs, registres et memoiresdiverses. L'exemple le plus frap-pant est sans nul douse l'avene-ment quasi irreversible du disquecompact qui est tout bonnementen train de balayer le bon vieuxdisque de vinyle ! En effet, sousun volume plus restreint, on par-vient a enregistrer les informa-tions audio sous la forme d'alveo-les microscopiques, lues ensuitepar un fin faisceau laser, avecune purete et une fiablite jamaisatteinte a ce jour. Ce veritable pe-tit miracle technologiqueconsiste a traduire les faibles si-gnaux captes par le micro (= ana-logique) en signaux numeriques(= digital). On parle bien d'un

eAlC/40500CP FF86 /7B0.

401>

4111)

,, -411141U:4

convertisseur analogique/nume-rique egalement note A/N, quianalyse le signal d'entree et letransforme quasi instantanementen un nombre binaire souventcode sur 16 bits, c'est-à-dire unevaleur comprise entre 0 et65535.

A la lecture du disque compact,un autre convertisseur opere latransformation inverse et restitueles valeurs binaires lues sous laforme analogique initiale, proprea etre ecoutee par l'utilisateur surson haut-parleur. Ces convertis-seurs A/D et D/A sont tres cou-


E TALONNAGE

MANUEL Le synoptIque du montage.

IN SIGNAL

ANALOGICLUE

CAN = A /0

COMPARATEURS

DECODEURSLINEA IR E /BCD

SEUILS DETENSION

BUFFER

I- 1- - -- - -f MEMORISATION OU TRAITEMENT I- - - -

DEMULTIPLEXEUR

OUT <

CNA= 0/A

SORTIE

A NALOGI QUE

RESISTANCES =

PONT - DIVISEUR

COMPT EUR

4 BITS

FTCOMMANDE

MA NUELLE

A FFICHEURS

4 BITS

AFF ICHEUR

4 BITS

rants dans l'industrie, sur les va-riateurs utilises en electroniquede puissance et jusque dans lesapparel's de mesure a affichagedigital.II nous a semble indispensable devous en devoiler les grands prin-cipes par le biais de deux modu-les didactiques parfaitementcomplementaires. Nous avons,been entendu, refuse de faire ap-pel a des circuits integres hyper-performants disponibles dans lecommerce, et a quel prix ! Fidelea notre devise, nous faisons plu-tot de l'Electronique pratique, et

Photo 2 - Le circuit imprime reste aere

('utilisation de nombreux circuitsintegres connus et economiquesvous devoilera parfaitement lesentrailles des modules et facili-tera surtout l'acces aux pointstests interessants. Sans vouloiratteindre la parfaite precision desconvertisseurs existants, et sansfaire appel a des codages sophis-tiques, nous vous promettonstout de meme de retrouver ensortie du module D/A la valeuranalogique exacte telle qu'elle a6t6 introduite dans le moduleA/D. Precisons encore que notreconvertisseur portera sur une

Ir",141"453.:SP'014 6.1.96,2,9T

11S:3aq:11122

echelle de 4 bits seulement,c'est-a-dire que la grandeur ana-logique a traiter sera precise a1 /15e pres de sa valeur totale.

B - ANALYSEDES SCHEMASELECTRONIQUES

a) Convertisseuranalogique-nurnerique(A/D)Le schema de principe est donnea la figure 2 et regroupe rien demoins que seize ampli-op, tousmontes en comparateur de ten-sion. Nous parviendrons a simpli-fier ce trace en utilisant quatrecircuits LM 324, comportantchacun quatre amplis : ils sontbien connus de nos lecteurs, carsouvent utilises dans ces pages.Rappelons tout d'abord quel'ampli-op monte en comparateurde tension fonctionne de la ma-niere suivante : si son entrée noninverseuse e+ est soumise a unetension superieure, ne serait-ceque de quelques millivolts, a cellepr6sente sur son entrée Inver-seuse e-, la sortie de l'ampli-open question passe brutalementau niveau de la tension positived'alimentation, consider -6ecomme un etat logique haut ouniveau 1.Dans le cas contraire, la sortiereste proche du niveau de la


15u

15

R2

Umax

14u15

R3

9

R410

R5

R6

R7

RS

R9

R105

R11

R12

R13

R14

R15

R16

3u15

2u15

U/15

13

12

3

13

12

2

13

10 +

0 V 13

AOP

12

4

LM 324

14

IN OUTra 0 < SIGNAL EXTERIEUR

0 +V

IC24532

13

12

11

10

15 Lo

14

GS

C/ MOS4050

D 3 lt4

P3

LI i

D4 3©2 "L2

DI° 14 I15 I319 111

3112

11 9 10R 2.

D aki

4 5L1

2

IC 14532

13

12

1015

U max

16

+ V 0

24

C2

E

CIMIN

masse, c'est-a-dire a un niveaubas. TouteS les bornes e+ de lachaine des comparateurs sontreunies entre elles et repoivent latension a convertir.Nous avons prevu deux possibili-tes, selectionnables a l'aide d'unsimple strap : soit la tension aconvertir provient d'un signal ex-terieur (borne OUT), soit pourl'essai du module elle est prele-vee sur le curseur de l'ajustableP1, dont le role exact est de fixerla valeur maximale a traiter.L'ajustable P2 permettra de fairevarier cette tension, et de proce-der ainsi a un essai de l'ensem-ble. On peut considerer que latension maximale a traiter seracelle disponible sur le curseur de1211, soit 15/15 de U maxi. Afin debien obtenir le franchissement dudernier seuil de tension, celui quiest le plus eleve, il a ete juge utiled'inserer la faible resistance R1,en serie, avec toutes les autresresistances egales, fixant les di-vers seuils de tension (R2 a R16).Le seuil le plus bas est bien en-tendu la masse, soit 0 V. L'aug-mentation'de tension d'un seuill'autre vaudra pr6cis6ment Umaxi/15 ou encore U out/15. Lalinearite de cette echelle de me -sure est assuree a la conditionque les resistances soient de va-leurs Ogales avec une toleranceraisonnable. Une tension mesu-ree d'un niveau moyen quelcon-que provoquera le passage a 1 atous les ampli-op inferieurs a ce-lui correspondant au seuil le plus

15R21

17 14

R22

18 13

12

R 23

19

R24

2C I I

R25

21 10

R26

2?

R27

?3

R 2 8

2

R29

R 30

R31

5

R 32

R 3 3

R34

8

6;5 IC 94067

151

2LesconvertisseursA/D secomposentd 'amplisoperationnels.

3D

ENTREES DE

COMMANDE

4

0

VERS COMPTEUR

E3

OU EN TREES

NUMERIQUES

3LesconvertD/AfonctIonnentgrace au CD4067.

1 Commun I> 0 U T

12 SIGNAL ANALOGIQ1

proche. Les seize sorties des di-vers amplis ne sont pas directe-ment exploitables, et it nous fautproceder a un autre codage as-surant la conversion lineaire enBCD (= binaire code decimal).Les circuits integres ICi et IC2,un module CMOS portant la refe-rence 4532 remplissent ce roleparticulier. II est evident que deux

No 151 ELECTRONIQUE PRATIQUE 37

v

4Une premiere

application tressimple.

R36

R37

-'V

C33

R38

12

13

77;

11

C4

R 39

circuits sont necessaires si noussouhaitons obtenir 4 bits en sor-tie. Si ('entree 1 du circuit IC1 estsoumise a un etat haut, it est clairque toutes celles qui lui sont infe-rieures le sont aussi, a savoir 13,12, 11 et 10. On applique le motbinaire 00011111 sur les huitentrées du circuit, le code binaireen sortie est 100, soit 4 en deci-mal. II faut encore preciser a cetinstant que le circuit integre IC1est muni d'un selecteur automa-tique de priorite au plus hautrang, sortie toujours prioritairesur les autres en cas de presen-tation simultanee d'un etat hautsur plusieurs entrées, ce qui estle cas ici. Les sorties sur IC s'ef-fectuant sur 3 bits seulement, ontrouve le mot binaire 100 respec-tivement sur les sorties C, B, A(bornes 6, 7 et 9). Le circuit IC2est inoperant tant que IC1 n'aurapas atteint sa valeur maximale ;de meme, le premier circuit serabloque lorsque le second est atravailler. La suite se devine aise-ment : quelques portes OR recu-perent les diverses sorties pourles diriger vers l'etage bufferchargé d'illuminer les LED Li , L2,L3 et L4, qui representent le codebinaire sur 4 bits, correspondantau signal a traiter. La sortie GS dusecond decodeur sera notre bitde poids fort, soit D sur leschema.Un signal evoluant entre 0 et Umaxi en volts sera converti en


U

DJ10

R 40

12

10

13

11

une valeur binaire comprise entre0000 et 1111. Les performan-ces modestes de notre petitschema suffisent neanmoinsbien nous faire saisir le principede fonctionnement de ce premieretage CAN.

16

U/0

14

IC 124067

11

CLK

8 5

B

4050

R 45

R 44

R 43

R42

b) Convertisseurdigital-analogique :(D/A)II, peut egalement se nommeretage CNA. Son principe estbase sur celui des ponts diviseurs

Photo 3 - Vue globale de la carte d'application.

77,

®MC 140508CP FF86178

!!!

57 Le dessin des deux circuits imprimes.

O

N. 151 ELECTRONIQUE PRATIQUE 39

6 L'implantation des composants.

OUT

< A NALO GI DUE

+V

MASSE

+ ALIMENTATION

MASSE

SIGNAL

EXTE RIEUR

DCBA

L ( B

MAX

IN

OUT

40 N0 151 ELECTRONIQUE PRATIQUE

Photo 4. - Les circuits integres demeurent classiques.

de tension que chacun se doit deconna'itre déjà. Deux resistancesde valeurs &gales permettentd'obtenir au point milieu desdeux une tension exactementegale a la moitie de la tensiond'entree. Un nombre plus &evede resistances ou une resistanceplus forte d'un cote permet demodifier aisement Ia valeur dufacteur de division du point ainsi

F 4075113DC£4)40INDONESIA

constitue. En modifiant par shun-tage, a ('aide d'un commutateura plusieurs positions, le nombrede resistances mises en service,on peut aisement admettre quela tension de sortie du signal de-pend etroitement du rapport deIa partie basse et de la partiehaute du pont diviseur. Leschema de notre circuit se trouvea Ia figure 3 et it apparait de suite

que le gros du travail sera realisepar le circuit IC9, un circuitCMOS portant la reference 407.Ce circuit est un multiplexeur/de-multiplexeur a seize canaux. Dequoi s'agit-il ? II possede quatreentrées A, B, C, et D qui sont af-fectees a l'adressage ; une autrebroche nommee « commun » estdestinee au signal analogiquetransmettre ou a recevoir, selon('utilisation que l'on compte fairedu circuit integre, qui possedeencore seize bornes d'entrees,sorties, qui representent les seizecanaux d'utilisation.Le fonctionnement est le sui-vant : si la broche 15 d'inhibitionest soumise a un &at bas, le cir-cuit se comporte comme uncommutateur a seize directions,dont ('une seule est valid& a lafois, bien entendu, selon le codebinaire appliqué sur les entréesA, B, C et D.Si, par exemple, on applique lecode 0101, on realise Ia liaisonentre la borne commune 1 et lecanal 5 en sortie. La resistanced'un canal passant est d'environune centaine d'ohms, mais deplusieurs megohms si ce canalWest pas active. La chaine desresistances R21 a IR35, de valeursegales, forme le pont diviseur uti-

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Vok ac : 200mV 750V- Courant dc 200µA - 10A- Courant ac . 2000 -10A- Resistance : - 2000MAFonction Test : Continuite; diode;

HFE

Precision de base dc :V 0.5%

TM 5365 F429,- 30 plages chaRisation Voh dc : 200mV - 1kV- Yoh ac : 200mV 750V Courant dc: 200µA -10A- Courant ac: 200pA 10A- Resistance: 2000 2000MQ- Frequence 2kHz - 200kHz

- Capacite: 2nF - 200FFonction Test : Continuke;

diode; logigue; HFE

.0001

TM 135 F499,- 39 p Law crutilisation- Volt dc : 200mV 1kV- Volt ac : 200mV - 750V

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HFE

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Vok dc : 200mV 1 kV

- Voit ac : 200mV - 750V

-Courant dc: 203µA 10A- Courant ac: 200pA -10A

- Resistance: 20011 - 20MCI

- Frequence: 24Hz 20MHzFonction Test : Continuite;

diode; HFE

Precision de base dc Y 0.5%

TM 175 F599,- 39 plages- Vok dc : 200mV I kV

- Vok ac : 200mV - 750V

- Courant dc : 200pA -10A- Courant ac : 200pA 10A- Resistance : 200A -2000M11

- Capacito : 2nF - 20pF

- Frequence 2kHz - 10MHzFonction Test Continuite;

diode; HFE Logique etLED.

.opot

U271(Z7717.111

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lise. Pour transmettre la tensiond'entree integralement vers lasortie, it suffit de mettre la bro-ch e 16 en relation avec laborne 1 commune. II suffit pourcela de produire le code 1111aux entrées binaires, activantainsi le contact 15 interne. A uncode binaire sur 4 bits corres-pond bien une tension analogi-que precise, dont la valeur maxi -male est ajustee par P3 etprelevee directement sur ('ali-mentation de la plaquette. Unetension exterieure peut faire ('ob-jet d'une conversion de la mememaniere, mais it faudra, dans cecas précis, oter l'ajustable Pi inu-tile.Pour completer ce module et ob-tenir aisement un code BCD sur4 bits, nous lui avons adjoint lescomposants de Ia figure 4. Ontrouve le circuit compteur/de-compteur IC12, le tres célèbre4029. II peut passer de 0000 a1111 ou inversement, a ('aidedes deux pousoirs notes + et -.Deux bascules monostables pre-cedent une simple bascule RS, etgenerent ensemble les divers si-gnaux de commande, sur ('en-tree CLOCK d'une part, et surrentree UP/DOWN d'autre part.Une visualisation sur quatre LEDest disponible et permet de biensuivre revolution du comptagebinaire. Cette option ne sera utileque si vous souhaitez convertirmanuellement un signal digital enson equivalent analogique. Dansle cas le plus courant, it vous suf-fira de relier les modules entreeux et d'injecter un signal a ('en-tree du bloc A/D pour le voir res-sortir intact sur le bloc D/A.II sera possible ulterieurement demettre en ceuvre divers registresa decalage ou memoires avantde proceder a la conversion du si-gnal numerise. Nous ne manque-rons pas de vous proposer quel-ques applications dans les mois avenir. Une alimentation sur pilede 9 V pourra suffire pour chaquemodule.

C - REALISATIONPRATIQUE (fig. 5, 6, 7, 8)Nous vous proposons deux pla-quettes cuivrees de dimensionsidentiques et aucune mise encoffret puisqu'il s'agit ici de mon-tages plutat utilitaires. Le pro -cede photographique semble leplus apte a reproduire ces des -sins a rechelle 1 comme a rhabi-

tude. De nombreux straps ne pu-rent etre evites, du moins avecun circuit imprime a simple face ;des supports sont conseilles pourles divers circuits, moins pour lesexces de chaleur lors de ('opera-tion de soudage qu'en raison dela facilite de maintenance even-tuelle. Quelques picots tulipes oupoignards faciliteront les diversesliaisons a prevoir entre les deuxmodules. La mise au point de('ensemble est aisee : sur la pla-quette du convertisseur A/D,it faut tout d'abord fixer la va-leur de la tension maximale ap-pliquee au sommet de la chaInedes resistances qui forment lepont diviseur. II faut agir pour celasur ('ajustable P1. Pour procedera un premier essai, it suffit d'utili-ser ('ajustable P2 qui simulera di -verses valeurs analogiques. Enfait, un signal externe est acceptesur la borne OUT et sera traite deIa meme maniere.

LISTEDES COMPOSANTS

1° Convertisseur A/D

a) Semi-conducteurs1C1, 1C2 decodeur lineaire BCDCMOS 45321C3,1C4,1C5,1C6 : quadruple am-pli-op LM 3241C7 : quadruple OR CMOS 40711C8: sextuple buffer CMOS4050Li, L2, L3, L4 : diode LED 3 mmverte

b) Resistances(toutes valeurs 1 /4 W)

R7 : 100 SI (marron, noir, marron).R2 a R16 : 1 id2 (marron, noir,rouge)R17 a R20 : 560 S2 (vert, bleu,marron)P, : ajustable horizontal 30 kftP2 : ajustable horizontal 4,7 Kt

c) Divers5 supports a souder 14 broches3 supports a souder 16 brochesCoupleur pression pile 9 VPicots a souder

2° Convertisseur D/A

a) Semi-conducteurs/C9 : demultiplexeur 4 bits CMOS4067

Le module D/A se contente deproduire un signal analogiqueequivalent au nombre binaire ap-pliqué sur ses entrées. Si voussouhaitez recuperer strictementIa meme valeur maximale, it fautagir sur P3 pour disposer a Iaborne 16 de IC9 d'une tensionegale a celle presente sur le cur-seur de P1.II ne devrait y avoir aucune sur-prise, et tout capteur physiquecapable de faire varier une ten-sion pourra prendre place a ('en-tree du circuit CAN. Quant a lavitesse de conversion, sachez parexemple que le circuitDAC 0808, souvent utilise enmode digital vers analogique,realise une operation en 150 nsavec un taux de precision de + ou- 0,19 %, le tout sur un octetcomplet. La conversion opposeepeut s'effectuer avec le circuitADC 0804 du meme fabricant.

Guy ISABEL

1C10 a ICi 1 : quadruple NANDCMOS 4011 ou 40931C12: compteur/decompteurCMOS 40291C13 : sextuple buffer CMOS

L5, L6, L7, LB : diode LED 3 mmrouge

b) Resistances(toutes valeurs 1 /4 W)

R21 a R35 : 10 /d (marron, noir,orange)R36, R37 : 27 Kt (rouge, violet,orange)Rag, R39 : 100 kc2 (marron, noir,jaune)R40, R47 : 150 (marron, vert,marron)R42 a R45 : 560 (vert, bleu, mar-ron)P3 : ajustable horizontal 100 kft

c) CondensateursC1 :plastique 22 nFC2 : chimique vertical 22 AF/25 VC3, C4 : plastique 470 nF

d) DiversSupport a souder 24 broches2 supports a souder 16 broches2 supports a souder 14 broches2 poussoirs pour circuit imprimeCoupleur pression pile 9 VPicots a souder


UNE CLOCHEELECTRONIQUELa menT ulesiq suyentheeletcisterourniqcuaepambolededrenesimutuiliieser, nf,rierrqpuoert

son connu. Le tintement caracteristique d'unecloche ou de plusieurs a I'unisson a ete possible par lamise en oeuvre du petit circuit SAB 600 de Siemens.

Nous vous proposons une ver-sion simpliste mais pedagogiqued'un tel module imitateur, qu'ilvous sera facile de modifier, demultiplier et enfin d'utiliser pourrealiser, pourquoi pas ? un verita-ble carillon ou jeu de cloches. Lescomposants necessaires sonttous tres ordinaires et facilesd' approvisionnement.

A - PRESENTATIONDU MONTAGELa cloche est un instrument demusique fort ancien déja, dont laforme metallique en coupe ren-versee se met en vibrationlorsqu'on frappe sa surface exte-rieure avec un marteau ou saface interne avec un battant. Ellese compose de plusieurs parties,comme la pince, la panse, le cer-veau et la couronne. En reso-nance, la cloche fait entendreune note fondamentale a laquelles'ajoutent les harmoniques even-tuels (octave, quinte, tierce,etc.). Le trace exterieur et int&

Frequence

de base F

F/2

F/3

ov

+ A/2+A3

AmplitudeA

A/2

A/3

Reconstitutionpar

addition

1Chronogrammes dufonctionnementelectronique.

rieur de cet instrument si particu-lier conditionne sa justesse. Lemetal habituellement employepour la fondre est un bronze spe-cial, alliage de 80 % de cuivre etde 20 % d'etain. Un ensemblede plusieurs cloches constitue uncarillon, instrument de musiquetraditionnel dans certaines re-gions, mais tellement malaise adeplacer en raison de son volumeet surtout de sa masse.L'electronique moderne, avec lessynthetiseurs par exemple, par-vient a imiter d'une maniere sa-tisfaisante .le son d'une cloche,son particulier, si riche en sonori-tes metalliques, qui s'attenuelentement a moms qu'un autrechoc provoque une nouvelle note

identique. Pour simuler d'unemaniere correcte le timbre d'unecloche avec des moyens pure-ment electroniques, it suffit deproduire un signal carre dunefrequence F donnee et d'une cer-taine amplitude A (voir fig. 1). Cesignal est ensuite divise par 2 enfrequence et en amplitude ; onobtient donc une frequence F/2avec une amplitude A/2. Unetroisieme composante est sou-haitable, valant F/3 avec A/3pour tension. L'addition, ou plu-tot le mélange de ces trois si-gnaux genere une courbe parti-culiere tres complexe et ressem-blant a celle d'un son produit parune cloche veritable. A vrai dire,dans notre maquette, la division

2Synoptique de

la cloche.

CO MMA N DE

Schema del'alimentation

symetrique.

Fus 2A

PF

N

2 VA

ETAGE5

DI V ISEURS

AMPLITUDE

SIGNAL F

EXTINCTION

PROGRESSIVE

(4,,

Ponts moviesti

AMPLITUDESIGNAL F/2

AMPLITUDE

5 I GNA L P/4

AM PLI

PUSH-PULL

E 5

7905

par 3 n'est guere aisee a obtenir,et nous lui avons prefere celle par4, suivant ainsi la progression bi-naire 1, 2, 4 (8, 16...). Le resul-tat est plus simple a obtenir etencore fort honorable du point devue des sonorites. II reste a trai-ter ce signal composite pour luifaire acquerir une attenuationprogressive sur ('amplitude,chose facile it est vrai avec la de -charge controlee d'un groscondensateur chimique... Lesheureux possesseurs d'un oscil-loscope pourront voir evoluer lacourbe construite par additiondes trois signaux et juger du re-

sultat a l'oreille. Les autres de-vront se contenter de mesurer les

ADM TION NEU R

HAUT - PARLEUR

0 Vou massecommune

amplitudes au moyen d'un multi -metre. Consolez-vous, souventseule l'oreille est bonne conseil-lere. En construisant plusieursmodules identiques, mais a desfrequences de base differentes,on peut envisager la constructiond'un mini -carillon tres spectacu-laire.

B - ANALYSEDU SCHEMAELECTRONIQUELe schema synoptique vous estpropose a la fig. 2.Precisons de suite que nous au-rons besoin d'alimenter un am-pli-op sous une tension symetri-que, pour faire evoluer('amplitude des signaux par rap-port a une masse de referencecommune. La figure 2 donne ledetail de construction d'une tellealimentation, construction facili-tee, it est vrai, par l'utilisation dedeux regulateurs integres, l'unpositif, l'autre negatif. Attention,ils n'ont pas exactement lememe brochage et une erreurce niveau n'est pas tolerablesous peine de destruction. Untransformateur a deux secondai-res alimente deux ponts redres-seurs distincts et leur cortege decondensateurs de filtrage. Le 0 Vou masse commune se situe en-tre le + 5 V et le -5 V, notes + Vet -V sur le schema, dont l'autrepartie est donnee a la figure 3.Trois portes NAND A, B, C tor-ment un classique oscillateur as-table libre, dont la frequence debase est reglable aisement parl'ajustable P1, qui pourra avanta-geusement etre remplace par unpotentiornetre en face avant d'uncoffret (voir photos). On trouveensuite le circuit C/MOS 4040

Photo 2. - Le regulateur nggatif et son redresseur.

4Schema du

circuitelectronique

de 0 cloche, lesignal musical

provient dudiviseur

CD4040 aurythme de

l'oscillateur.

A 6

8 R110

& D-NAAAAA--8

R8

+ V

PUSH Lu C4

-v

R11

-v

R1

16 404010 1C2

5

11

- V 0

f/4

P4

P3

u(4

1/2 fP2

R9 C3

+V

1C33 +

R10

3

-V

NPN

NP

-v

Ti

12

C6

contenant de nombreux &ages Photo 3. - La carte electronique de la cloche.diviseurs par 2. Nous avonschoisi been entendu trois sortiesconsecutives : une frequence debase F sur la borne 5, puis F/2sur la borne 3 et enfin F/4 sur laborne 2 du circuit IC2. Ces troisfrequences aboutissent sur lesajustables P2, P3 et P4, destinesa mettre au bon niveau ('ampli-tude des divers signaux avant deles acheminer vers l'ampli-opIC3, monte ici en additionneur. Lesignal traversant la resistance R9est finalement la somme algebri-que des amplitudes individuelleset instantanees a la frequence dusignal le plus eleve, soit F. Ontrouve encore l'etage amplifica-teur de puissance, construit au -tour de I'ampli-op IC4, et destransistors complementaires Tiet T2, qui pourront eventuelle-ment etre remplaces par des mo-deles de moyenne puissance(2N2904 -2N2905) si l'on desireobtenir un son un peu moins ridi-cule ! La resistance Rio assureune contre-reaction efficace, ten-ds que le chimique C6 coupe lacomposante continue vers lehaut-parleur de 8 St, qui restituedes frequences meme tres bas-ses.A noter que l'entrée non-inver-seuse (broche 3) de IC4 n'est pasreliee au -V par une resistancecomme on le fait habituellement,

-V

v

C2

HP a.2

R7


mais recoil un potentiel variablepar Ia charge, puis Ia dechargedu condensateur C5, ce qui pro-duit un realisme supplementairepour l'obtention du son recher-ché. Une action sur le poussoirgenere le son de la cloche, quis'evanouit lentement des la miseau repos du poussoir. Cette ma-quette simple se prete aisementa quelques modifications ou ex-tensions en vue d'une realisationplus serieuse.

C - REALISATIONPRATIQUESi vous n'optez pas pour la miseen coffret du montage, Ia pla-quette cuivree comporte toutesles pastilles pour des ajustableshorizontaux et recevra de merneun poussoir miniature a 4 picots :

deux piles de 4,5 V doivent assu-rer une alimentation rapide pourquelques experimentations seu-lement. Le trace du cuivre de laplaquette principale est donne al'echelle 1 a la figure 5, sa formeparticuliere est destinee a pren-dre place dans une 1 /2 coquilled'un tres pratique boitier MMPportant la reference 1 16 PP. Lessupports des circuits integres nesont pas indispensables, maisfort pratiques pour la mise aupoint et Ia maintenance even-tuelle. La figure 6 donne le traced'une petite alimentation syme-trique delivrant une tension de± 5 V. L'implantation des corn-posants de la carte principale setrouve a la figure 7 et son alimen-tation a la figure 8. L'unique strapde cette plaquette est precise-ment destine a relier les deuxtensions egales et pourra se reti-rer si vous souhaitez un jour dis-poser de deux tensions de 5 V in-dependantes.

Guy ISABEL

Photo 4. - Les circuits integres pren-nent place sur des supports.

0

LISTEDES COMPOSANTS

1° Semi-conducteurs

/C/ : portes NAND A, B, CC/MOS 4011

IC2 : &ages diviseurs par 2C/MOS 4040IC3, IC4 : ampli-op AA 741 DIL 8Ti : transistor NPN BC 337T2 : transistor PNP BC 3272 ponts moulds boitier rondRegulateur 5 V pose 7805Regulateur 5 V negatif 7905


+V

0V

-v

SEC TEUR

220 V

O

HAUT PARLEUR 8 Q.

ou potentiometre en facade

U

2 x 6 Volts

2 VA

Fusible 2 A

5 8 Dessin des circuits imprimes.Dessin des implantationsdes cornposants.

2° Resistances 1 /4 WRi : 1,5 kit (marron, vert, rouge)R2, R3, R4: 100 162 (marron,noir, jaune)R5:10 kit (marron, noir, orange)R6 : 33 kS2 (orange, orange,orange)R7:1 kit (marron, noir, rouge)R8 : 47 it (jaune, violet, noir)R9, R12 : 10 kft (marron, noir,orange)R10 : 220 kit (rouge, rouge,jaune)Rii : 2,2 k52 (rouge, rouge,rouge)Pi : ajustable 47 kit horizontal oupotentiometre + boutonP2, P3, P4: ajustable 4,7 /d2 oupotentiometre + bouton

3° CondensateursCI :plastique 1 nFC2, C5 : chimique vertical100 ;IF, 25 VC3 : plastique 100 nFC4: chimique vertical 4,7 ALF,25 VC6, C7 : chimique vertical

C8, C9 : chimique 47 j.LF, 25 VC10, C1, : plastique 22 nF

4° DiversBatier plastique MMP modele116 PPTransfo mould. a picots 220, 2x 6 V, 2 VAFusible sous verre 5 x 20 + sup-port

4V

OV

Bloc de 2 bornes visse-soude,pas de 5 mmPoussoir pour CI ou miniature2 supports a souder 8 brochesSupport a souder 14 brochesSupport a souder 16 brochesHaut-parleur 8 SI, 1 W maxiFils souples, picots a souder

SONOMETRESouhaitant effectuer quelques essais comparatifs surle niveau sonore de differents vehicules places dansdes conditions identiques, nous avons ete amenes amettre au point un sonometre. Sans etre un modelede precision, it permet de faire des mesures compara-tives exemptes de tout a priori comme pourrait l'etreI'oreille humaine.Nous vous proposons dans les li-gnes qui suivant de realiser cetappareil tres simple, auquel voustrouverez tres vite bien des appli-cations.

SYNOPTIQUELa figure 1 montre que, aprestransformation du signal sonoreen courant electrique dans le mi-cro, le montage comporte troissous -ensembles :- un amplificateur dont le gainpeut etre ajuste en fonction dutype de « bruit » a mesurer,- un detecteur de crete,- un filtre passe -bas dont laconstante de temps a ete choisiepour que l'appareil puisse mesu-rer le niveau moyen du « bruit »et non suivre ses variations, par-fois ties rapides.Le signal continu ainsi recueilliest alors appliqué a un galvano-metre gradue en decibels, quiconstitue notre indicateur de ni-veau.

LE SCHEMAD'ENSEMBLELe montage ne fait appel qu'a unseul circuit integre bien connupuisqu'il s'agit d'un TL084 quicomporte quatre amplificateursoperationnels, exactement lenombre necessaire a cette reali-sation.

AMPLI

La figure 2 montre que la section« d » du bollier sert a symetriserla tension delivree par une pile de9 V (modele 6F22). Les deux re-sistances R1 et R2, de valeuridentique, polarisent ('entree noninverseuse a la moitie de la ten-sion d'alimentation, soit 4,5 V.Comme cet AOP est monte ensuiveur, on retrouve sur sa sortie,sous une tres faible impedance,cette merne tension, qui vaconstituer notre potentiel de refe-rence, c'est-a-dire la masse dumontage. Les condensateurs C2et C3 assurent un decouplage ef-ficace des potentiels + et - 4,5 Vpar rapport a la masse.Sur la figure 3, nous voyons quele micro electret utilise est pola-rise par la resistance R3. Le signaldelivre par celui-ci est couple ca-pacitivement par C4 a un premieramplificateur de gain (- R5 -R4).Une deuxieme amplification estobtenue grace a la section « b »du TL084, qui, compte tenu dela presence de la diode D dans saboucle de reaction, ne laisse pas-ser que les alternances positivesvers le circuit parallele R12-05,qui se charge a la valeur crete dusignal amplifiesNotons au passage que l'amplifi-cation de ce deuxierne etage de-pend de la position du commuta-teur K2. Avec les valeurs prisespour les resistances R9 a R11,l'amplification vane d'un facteur

DETECTION

CRETE

2,5 a environ 40 suivant que lesinterrupteurs sont tous fermes outous ouverts.La section « c » du TL084 est ca-blee en filtre passe -bas d'ordre2, ce qui contribue a un meilleurfiltrage de la tension presente auxbornes de C5 et permet d'obtenirune tension proportionnelle a lavaleur moyenne du bruit.La resistance R15 limite la valeurdu courant dans le galvanometre.Avec un modele deviant comple-tement pour un courant de250 AA, it faut compter 4 ld2 parvolt appliqué a ses bornes. Etantdonne qu'ici la tension delivreepar l'AOP « c » ne depasse pas3,5 V, une resistance de 15convient tres bien. Ce calcul netient pas compte de la resistancepropre du cadre, ce qui n'est ab-solument pas genant puisquel'appareil West pas destine a fairedes mesures absolues mais rela-tives.

Schema fonctionnel du montage


2Le symetnseurd'allmentation

3Schema

electroniquedu sonomAtre /

Dessin du circuitimprime.

V cc

C4

M IC

R4 RS

,Val

K I

C2

K

R 10 c

R 9 ---J M/0-

R 8

R6

REALISATIONPRATIQUEL'ensemble des composants dumontage trouve sa place sur lecircuit imprime de la figure 4. Lafigure 5 montre comment les im-planter. En particulier les conden-sateurs au tantale, qui sont deselements polarises.Les dimensions du circuit im-prime sont telles qu'il peuts'inse-rer dans un boitier (MMP de typeCi) dont les dimensions reduitesfacilitent ('utilisation en tout lieu.Ce boTtier sera decoupe pour per-mettre la fixation de I'interrupteurK1 (un inverseur a glissiere). Onprevoira un trou en face du microet on percera la partie superieuredu boTher pour que le cadre duvu -metre rentre 6 l'interieur decelui-ci.

R

I)

RIP

C5

T

CC

UTILISATIONLe seul element de reglage decet instrument est le commuta-teur K2.Lorsque les quatre « inters » sontouverts, le gain de l'AOP « b »vaut R7 -R6, soit 39. Si Von fermel'interrupteur inferieur (K2a), R8se trouve en parallele sur R7. Cesdeux resistances ayant la memevaleur, le gain de l'etage est doncdevise par 2, ce qui correspond aune perte de 6 dB. Si Von metmaintenant R9 en parallele avecle couple R7 -R8 (K2a et K2b fer-mes) on obtient encore une divi-sion de ('amplification par 2,donc une nouvelle perte de 6 dB.On volt ainsi que ('amplificationpeut etre reduite d'un facteur 16,

4/5 Dessin du circuit imprime /Implantation des composants.

R I

R2

11'4

C

IC3

C7

soit 24 dB lorsque les quatro in-terrupteurs sont fermes.Pour miler les indications en deci-bels du vu -metre a la notion depuissance acoustique, on se sou-viendra qu'une augmentation de3 dB de la tension (indication duvu -metre) correspond a une puis-sance multipliee par 2. Dans l'au-tre sens, une perte de 3 dB estassociee a une puissance diviseepar 2. Pour 6 dB la puissance estmultipliee par 4, et ainsi de suite.II va de soi que chacun pourratrouver a ce sonometre une appli-cation particuliere. Outre la me -sure relative du niveau sonoredes vehicules, pour lequel nousI'avons realise, celui-ci a serviaussi pour mesurer la differencede niveau sonore lors du passagedes messages de publicite a latelevision. Inutile de vous dire

Photo 2. - Vue d'ensemble de la Oa -tine.

Photo 3. - Le circuit imprimes 'adapte au bortier MMP-C1.

qu'iI y a souvent plus de 4 ou5 dB d'ecart (c'est-à-dire unepuissance doublee voire quadru-plee) pendant le passage de cesmessages.On pourra aussi envisager sonutilisation pour ,valuer ['ameliora-tion apportee par !'isolation d'uneparoi si l'on a pris soin de mesu-rer le niveau de bruit, dans lesmernes conditions, avant etawes la transformation. Quelleque soit !'application envisageeon devra toujours garder a !'espritque le montage n'effectue quedes mesures relatives.

NOMENCLATUREDES COMPOSANTS

ResistancesR1 : 12 kcl (marron, rouge,orange)R2 : 12 kit (marron, rouge,orange)R3 : 4,7161(jaune, violet, rouge)R4: 4,7 Kt (jaune, violet, rouge)R5: 220 kg (rouge, rouge, jaune)R6: 10 kg (marron, noir, orange)R7 : 390 kg (orange, blanc,jaune)Rg : 390 kg (orange, blanc,jaune)R9 : 180 kO (marron, gris, jaune)R10 : 82 kg (gris, rouge, orange)R11 : 47 kg (jaune, violet,orange)R12 : 100 kit (marron, noir,jaune)R73 : 330 kit (orange, orange,jaune)R74: 330 kit (orange, orange,jaune)R15 : 12 kg (marron, rouge,orange)

CondensateursC1:100nFC2: 100 tiF 16 VC3: 100 ALF 16 VC4 : 10 ALF tantale 16 VC5: 100 nFC6 : 0,47 ALF tantale 16 VC7 : 0,47 ALF tantale 16 V

Circuit integreCi, TL084

DiodeDI .AA119

Divers1 interrupteur DIL a 4 circuits1 inverseur a 2 positions1 micro electret 2 fils1 galvanometre de 250 AA dedeviation totale1 boltier MMP type Cl

MINK)

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DEPORT PAR RADIODE TELECOMMANDEINFRAROUGEComme nous le suggerions, it y a quelque temps de

cela, l'arrivee d'un deport de telecommande infra -

rouge par liaison hertzienne se faisait sentir. Au-jourd'hui, nous voici arrive a ce debat : it semble utileou parfois indispensable de deporter a des distancesimportantes une liaison infrarouge pour actionner unteleviseur, un magnetoscope ou autres chaTnes hi-fi.La solution qui vient immediatement a ('espritconsiste a la realiser par fibre optique ou cablecoaxial, mais est-ce bien raisonnable ?

En fait, l'idee qui nous a seduitreste celle de la transmission HF.De par sa souplesse d'emploi,son autonomie et sa portee, no-ire apparel satisfait a la majoritedes situations envisageables.L'utilisation du circuit integreLM 1872 de la firme NationalSemi-Conducteurs a facilite laconception et simplifiera, bienentendu, la teche du realisateurque vous etes. Avant d'entrerdans le vif du sujet, nous allonsrevenir un court instant sur ce cir-cuit integre pour en assimiler lesfonctions principales et biencomprendre le principe de la rea-lisation dont it fait partie.

CARACTERISTIQUESPRINCIPALES

L'emetteurGamme de frequences :72 MHz.Tension d'alimentation : une pilede 9 V de type 6LR61.Puissance de sortie 10 mWsous 50 f2.Type de modulation amplitudeAl D.

Le recepteurGamme de frequenes :72 MHz.Sensibilite utile : 10µV.Selectivite globale : 10 kHz placea- 10 dB.Type de modulation : amplitudeAID.Portee du rayonnement IR : de 2a 4 metres.

54 N0 151 ELECTRONIQUE PRATIQUE

LE LM 1872La modulation de frequenceayant pris une place tres impor-tante dans le domaine des radiocommunications, les fabricantsde composants electroniques ontoeuvre dans ce sens et pour le

moans abandonne leur produc-tion de petits recepteurs en mo-dulation d'amplitude. Pour sapart, la firme National Semi-Conducteurs a su preserver quel-ques modeles dans son catalo-gue - nous parlerons, biendu LM 1872. Ce dernier se voitconfier les taches demandant latransmission de signaux numeri-

ques puisqu'il comporte touteune logique interne de mise enforme (trigger) et de restitutiondes voies analogiques et digitalespour la telecommande de mode-les reduits. La section HF secompose de l'oscillateur localpourvu de son melangeur, suivipar la chalne d'amplification Fl455 kHz et du demodulateurd'enveloppe, restituant le traind'impulsion s6rie envoye parl'emetteur. Par chance, NationalSemi-Conducteurs nous fournitces impulsions sur la broche 13de son circuit. La figure 1 repro-duit la partie demodulation etmise en forme. La tension de sor-

1Schema simphfie de Synoptique dela sortie synchro fonctionnementdu LM1872. du montage.

251010

detecteurrenveloppe

445 Khz0

signal F1 module

en amplitude

ampllficateur

-OD1 micro A

1/2 Vcc

o Vcc .6 volts

triggervers la logique

de decodage

BOITIER DETELECOMMANDE

ANTE NNE DERECEPTION0

FILTREAMPLIFICATEUR PASSE-BAS

DIODE I R

vers la logique externe

MODULATEU

OSCILLATEUR AMPLIFICATEUR DEA QUARTZ MODULE SORTIE MODULE

FILTRE AMPLIFICATEUR FILTREASSE BANDE HF PASSE BANDE

SCILLATEUROMMANDE

MODULATEURINFRA ROUGE

RECEPTEURLH 1872

ANTE NNE

D'EMISSION

tie maximale disponible corres-pond a Vcc/2, ce qui impliqueune amplification puis une remiseen forme efficace des crOneauxconstituent ['information.A I'instar de ce qui se fait demieux, le detecteur d'enveloppese compose d'une structure dif-ferentielle active procurant ungain de 30 dB, a comparer auxdetecteurs classiques a diodesgermanium qui n'offrent pas cetavantage. L'entree inverseuse sevoit polarisee a un potentiel de25 mV pour fixer le seuil de de-tection. A titre indicatif, une ten-sion Fl de 25 mV efficaces estobtenue pour 25 AV sur l'entreeHF du LM 1872 (gain Fl de1000). Un transistor amplifie lesignal utile pour declencher letrigger a une tension de Vcc/2avec Ia capacite de 10 pF qui secharge grace a la source de cou-rant de 1 tiA dans le collecteur.La sortie directe du trigger est di-rig6e vers Ia logique de decodageinterne alors que nous obtenonsa Ia sortie 13, via un transistor in-verseur, le signal compose desbits de coda9e. Une resistance etune capacite externe y prennentplace. L'apparition d'une por-teuse provoque le blocage de ce

son collecteur est aupotentiel Vcc, ainsi Ia capacite secharge. Sa disparition porteVcc/2 Ia base du transistor, ainsisature, it va decharger le conden-sateur au travers de son espacecollecteur-emetteur. La loi qui re-git ces composants est la sui-vante : T = 0,7 x R x C.

LA SECTIONHAUTE FREQUENCELa conception du recepteur re-leve du principe a simple change-ment de frequence possedantune Fl placee a 455 kHz. Deuxpots ferrite sont utilises pour ob-tenir bande de

TRIGGER AMPLIFICATEUR

AFL une passante10 kHz, ces transformateurs Flpossedent un coefficient de qua-ke d'environ 110. Par le choix ju-

TELEVISEUR dicieux du facteur de couplageentre Ia sortie du melangeur, bro-che 18, et ['entree FI, broche 17,

EMISSION

INFRA ROUGE

nous pouvons esperer ['augmen-tation de la sensibilite du recep-teur dans un rapport de 1 a 2.

MAGNETOSCOPE

localL'oscillateur travaille avecdes quartz en resonance paral-161e, tailles 455 kHZ plus bas dela frequence a recevoir. L'ensem-

CHAINE HIFI ble Fl donne un gain de 58 dB.Un controle automatique de gainagit sur les transistors FI, la ten -


3L'emetteur designaux infra -

rouge.

R3

2

R7

Cl

C15 IC14R12

T

T3

R5

1.'2 CII

R6 2

C 11

CI

C10

R11

T4

C3 T?

C7 SRIO

"'Ice

C5 C16

C4 C17

Ill+9V 0V

0 SORTIEANTENNE

Photo 2 - La vis sous le cIrcuit tient l'aritenne sur le dessus

o IIcD3

sion de CAG integree par un re-seau RC modifie les courants depolarisation des transistors FI,donc le gain global dans uneplage de 70 dB. Ce CAG fonc-tionne par detection et integra-tion de l'onde modulee en ampli-tude presente sur la broche 15,le seuil d'action se situe a100 mV.

DESCRIPTION DUFONCTIONNEMENTDE NOTRE MONTAGE

Apres ce bref rappel sur les ca-racteristiques du LM1872 nousvoid' arrive dans le vif du sujet,dont le principe reste simple. II

s'agit de retransmettre par voiehertzienne les informations d'unbolter de telecommande infra -rouge a usage domestique. Pource faire, deux photodiodes cou-plees a une paire d'amplificateurs


4 Le recepteurde signauxinfra -rouge.

C8es

:R6

TRAINS D IMPULSION 9,1 VOLTS

VERS LA LOGIQUE VERS LA LOGIQUE

operationnels detectent les or-dres puis les mettent en forme.Ces informations attaquent uncouple de transistors monies endarlington qui alimente a leursrythmes l'oscillateur a quartz et

.son amplificateur. Donc nous au-rons une porteuse HF moduleedans le seul cas oisi se presenteune commande a retransmettre.Le recepteur, pour sa part, re -colt, demodule et retranscritdans son integralite les impul-sions de telecommande. Commea remission la frequence por-teuse de 36 kHz du code a etesupprimee, it faut le reproduireavant d'exciter les diodes d'emis-sion infrarouge. Nous proposonsle synoptique a la figure 2, it per -met d'assimiler ('ensemble desfonctions du montage.

DESCRIPTIONDETAILLEE DUFONCTIONNEMENT

Note au sujetdes quartz utilisesdans nos montagesTout element cristallin permet,selon I'usage, de fonctionner surdeux frequences bien distinctes :l'une se nomme frequence de re-sonance serie, la plus basse,l'autre est appelee la frequencede resonance parallele, plushaute de quelques kilohertz.Dans le tableau de la figure 7,vous voyez la courbe d'impe-dance de tout quartz en fonctionde son mode de resonance. Ence qui nous concerne, les mode-

IT1

JACK D'ALIMENTATION

12 VOLTS

les que nous suggerons dans cemontage permettent un fonction-nement sur les deux modes. Lecristal monte dans le recepteurs'adapte parfaitement au mon-tage, resonance parallele. En re-vanche, le quartz d'emission estnormalement prevu pour travail-ler dans une configuration touteautre : it s'agit d'un modele reson-nant sur son cinquierne harmoni-que dans le mode serie, alors quenotre schema laisse apparailreun montage pour des quartz enresonance parallele, plus simplea reproduire. Pour cette raison,nous avons d6 compenser sa fre-quence en la rabaissant par descapacites externes.


5Le decodeurinfra -rouge et

sonremodulateur

R11

ENTREE DE SIGNAUXNUMER IMES

R10

1/2 C12

R13R12

L_1017

R14

018 C19

1/2 012

R15

020

1/4 01 13 1

11 8

1/4013 11

C21

R18

C 22

10

020

R20

ALIMENTATION 9,1V

R19

C 2 3

3

D3

D4

R22

R21

C24 25

L'EMETTEUR RADIO

Le recepteur infrarougeOn devrait plutot I'appeler recep-teur infrarouge-reemetteur radio.La decision sur le choix du typede modulation fut dictee par deuxpoints cruciaux : it s'agissait deconcevoir un Ornetteur consom-mant un courant recluit en veilleet occupant Meter juste au mo-ment o6 un ordre est sollicite. Orune transmission en FM neconvenant pas, seule la modula-tion d'amplitude offrait ces possi-bilites. Nous proposons leschema electrique a la figure 3 :deux photodiodes BPW34 misesen parallele et placees au milieud'un pont diviseur recoivent le si-gnal infrarouge ; a ce moment,les diodes conduisent, et le po-tentiel present sur la broche 2 deIC1 equivaut a Vcc/2 - Rd x Id.La sortie bascule vers un etat baspuis reinverse par le deuxiemeamplificateur. Cette configurationpermet d'eliminer dans sa totalitela porteuse de 36 kHz ernise parvotre boitier de telecommande.

Nous trouvons sur la broche 7 deIC1 des impulsions variant de 0 aVcc, un filtre passe -bas constituopar R9, et C3 diminue le temps demontee des creneaux, reduisantdu merne coup les frequencesharmoniques du signal de modu-lation. L'avantage de cette tech-nique est de permettre Ia trans-mission de Ia seule informationutile sans encombrer inutilementle spectre radio frequence. De cefait, on peut esperer un taux demodulation proche de .100 % etaugmenter ainsi l'efficacite de latransmission. La bande passanteproduite par la modulation se voitainsi limitee a une valeur d'envi-ron deux fois 562 Hz, « aux har-moniques ores ». Cette fre-quence correspond a celle queproduit le code RC5 du standardPhilips.

Le modulateur radio

Nous operons dans la gamme defrequences des 72 MHz parI'emploi d'un quartz, que nousavons trouve au rayon « Tele-commandes » des annonceurs

de Ia revue. II procure une oscilla-tion stable et elimine le reglagedes etages HF. L'oscillateur tra-vaille dans un montage qui voit labase et le collecteur du transistorT3 relies au travers du quartz,mettant ainsi en phase cesnceuds de courants HF pour uneseule frequence. Autour de X1,dont le boTtier est relie a lamasse, nous trouvons deux

qui facilitent sonentrée en resonance et abaissesa frequence. Le circuit accordedans le collecteur de T3 entrainela mise en evidence de la por-teuse, le point milieu des capaci-tes C12 et C13 autorise le prele-ve m en t de l'onde HF parl'intermediaire de C10 pour sonamplification. Cette derniere, rea-lisee par T4, se retrouve dans lecollecteur et appliquee a l'an-tenne par le pont capacitif consti-tue autour de C8 et C9. La modu-lation en amplitude de l'ondepure est effectuee par les transis-tors Ti et T2, montes en darling -ton. L'emetteur de T2 applique letrain serie du codage simultane-ment sur le collecteur de T3 etsur Ia base de T4. Enfin une diodeelectroluminescente permetd'apprecier la mise en route dumodulateur. Vis-b-vis de la lon-gueur d'onde employee, une an-tenne telescopique de un metrepermettra la bonne propagationdu champ genera par le modula-teur. L'alimentation est simple-ment confiee a une pile de 9 V,alcaline de preference.

LE RECEPTEURLa figure 4 en presente leschema electronique.


Photo 3. - La pantie HF du recepteur avec son quartz et son filtre de bande.

Le preamplificateurd'entreeAfin de parfaire la sensibilite utiledu LM1872, nous avons dotenotre recepteur d'un etage depreamplification HF. Celui-ci s'ar-ticule autour du transistor FETT1, le J310 de Siliconix, et secompose d'un premier reseauRLC accorde dans la gamme des72 MHz dans Ia porte du FET.Une diode au germanium AA119limite a 300 mV ('amplitudemaximale admissible par le mon-tage. La polarisation de Ti se voitconfiee a la resistance R detelle sorte que le courant drainepar ce transistor soit de 10 mA.Le gain en tension d'un tel mon-tage atteint 20 dB. Dans le drainde Ti nous disposons d'un dou-ble reseau accord& celui-ci estarnorti par une resistance de470 g pour prevenir une legereinstabilite du transistor (tendancea l'auto-oscillation). Le couplagevers le recepteur CI 1 s'effectuepar C29, de faible valeur pourconserver la bande passante et('accord en frequence des cir-cuits accordes.

Le demodulateurII se compose du LM1872 (Da lesignal provenant de l'antenne ar-rive sur la broche 5, aux bornesdu circuit accorde L3 -C6. La fre-quence intermediaire s'obtientpar translation entre la frequencerecue et celle que genere le cir-cuit integre grace au quartz Xi etson reseau accorde constitue par

les elements L4, C11 et C10. Enreek& la resonance de ('elementcristallin se realise dans la bandedes 36 MHz, it s'agit d'un quartzdont la frequence vaut Ia valeurde reception moins 455 kHz etdevise par deux. L'oscillateur in-terne fournit l'harmonique deux aun niveau suffisant pour realiserle mélange des signaux de recep-tion. Nous trouvons sur la broche18 la sortie du melangeur at)nous selectionnons la frequencede 455 kHz au travers du trans-formateur Fl TR2. Par un enroule-rnent de couplage, nous l'injec-tons sur l'entrée Fl du recepteurenfin, le circuit accorde TR i , qui

possede un facteur de surtensioneleve (110), Ia preleve pour l'ap-pliquer sur le demodulateur d'en-veloppe. Apres une derniere am-plification nous retrouvons sur labroche 13 notre train d'impulsionserie envoye par l'emetteur.

Amplificationet mise en formedu signal numeriqueLa figure 5 donne le schema deprincipe. Pour suivre le chemine-ment du signal numerique, nousproposons dans le tableau de lafigure 6 Ia forme des impulsionsdisponibles en differents pointsde l'emetteur et du recepteur.Pour ('amplification et une pre-mière mise en forme, nous em-ployons le performant NE5532,qui possede la particularite depresenter un faible bruit et com-prend deux amplificateurs opera-tionnels dans un boTtier 8 bro-ches. Une premiere moitie de cecircuit apporte un gain de 820sans inverser le sens du signal ;la seconde moitie permet de re-mettre en forme le signal. Le seuilde ce trigger est fonction du si-gnal disponible sur la broche 7 deC12. Les points de basculementhaut et bas sur le signal d'entreesont donc proportionnels a ('am-plitude de celui-ci grace aux corn-posants R14, R15 et C19, et nonplus fixes une fois pour toutes.Ce dispositif s'avere interessantlorsque nous devons ressortircorrectement des signaux degrande dynamique. Sur la bro-

Photo 4. - Les quatre diodes IR retransmettent la commande vers l'appareiltelecommander.

N' 151 ELECTRONIQUE PRATIQUE 59

S

6 Les chronogrammes dufonctionnement de toutela chain de transmission.

SORTIE DU BOITIERDE TELECOMMANDE

7 de CH

EMETTEUR DE T2 SIGNALNUMERIQUE DE MODULATION

SORTIE ANTENNE AU POINTCOMMUN DES CAPACITES

CB - C9

SORTIE FI 455 KHz15 DE CI'

13 DE CI 1

3 DE Cl2

9 DE CI 3

3-4 DE CI3REPRODUCTION DU SIGNAL

ORIGINAL

COLLECTEUR DE 12 -13

L .emetteur radio

h- _firrJ. L

Loupe

Vcc 27 mic r o secondes

La frequence de 36 kilo Hertz

est eliminee

Le recepteur radio

Le temps de monte est diminuepar I" action du passe bas

R9 /C3 -C7

Vcc

0

_f

1 Volt

50 milli Volts pour

50 micro Volts i I 'entree

tl

Loupe

Vcc 27 micro secondes

the 1 de Cl2 nous disposonsd'un train d'impulsion variant de0 a Vcc quelle que soit ('ampli-tude du signal appliqué sur ('en-tree 2 de cet amplificateur. Pouretre utilisable par le decodeur in-frarouge de votre televiseur oumagnetoscope, le signal dolt su-bir un traitement particulier, quenous abordons maintenant.

Le traitementdes informationsSur le schema de la figure 5 vousdecouvrez quatre portes NANDCD4093B qui component cha-cune un trigger d'entree. Ellesremplissent quatre fonctions biendistinctes, une premiere porte lo -gigue 1 permet ('inversion du si-

gnal delivre par la broche 1 deCl2 et active la porte II. En ('ab-sence d'impulsions, cette portevolt son entrée a un etat hautpermanent, ce qui, d'apres la ta-ble de vent& entraIne un etat basen sortie. L'oscillateur de por-teuse dolt produire une fre-quence voisine de 36 kHz, ha-chee au rythme du traind'impulsions present sur ('entree9 de la porte II. Si cette entréeest soumise a un etat haut, sasortie presente un etat bas ; pen-dant la duree d'une impulsion,l'oscillateur agit sur le front mon-tant d'entree. La periode de ce-lui-ci est dorm& par la formulesuivante : T = 0,8 x R x (C21+ C22), et le rapport cyclique vaut50 %. Les portes III et IV inver-sent le signal numenque et acti-vent le montage Darlington batiautour des transistors T2 et T3afin de fournir aux diodes IR leurcourant d'excitation. La diode D7protege des surtensions le circuitcollecteur de T2 -T3.La resistance R21 et le condensa-teur C23 fonctionnent en regula-teur de potentiel, suppleant dansle merne temps le courant ab-sorbe a la pile. En fait C23 secharge a travers R21 pendant lesbreves sollicitations de T2 et T3,on obtient ainsi de forts courantsde pointe circulant dans les dio-des infrarouge, sans pour cela al-terer la charge de la pile.

L'alimentationdu montageElle est confiee a un bloc fournis-sant 12 V et reliee a la platine parun jack d'alimentation, le pole po-sitif branche au milieu de la fiche.

REALISATIONPRATIQUE

Les circuits imprimesLe montage comporte deux cir-cuits imprimes en verre epoxysimple face, dont les dessinsvous sont presentes aux figu-res 8 et 9. Une methode cou-ramment employee par l'electro-nicien consiste a photocopier surpapier calque les dessins propo-ses par la revue. Puis muni deleur « mylar », d'insoler le cuivrephotosensible. Cette « techni-que », bien que tres pratique, pa-rait par rapport aux di-vers possibilites proposees denos jours. Nous preferons de loinfaire confiance aux annonceurs


7 Brochage des conlposantset table de ventedu CD4093.

55 1

E 5- 2

E A. 3

masse 4

IB

Diodes Transistor :a effetelectroluminescentes de champ J 310

11-Schema electrique du quartz Anode

NE 5532

DOUBLE A MPLI FICATE UR OPERATIONNEL

Cathode

I 8 Vcc

I 7S B

I 6 E B-Brochage vue de dessous

I 5 E B+

SILICONEX

J 310

Drain Porte

Source

Impedance

Elevee

Faible

Resonnancerie Resonnanceparallele

Frequence

2N2222 - 2N2369

10 271

Cathode cote du meplat

Vue de dessouscote broches de sortie

Diode Z ENE R et A A 119

BPW 34

111 Anode

2 I-I

5 pH

6H

a i-1

9 111-1

12 Id- 1

13 11_1 X

Vue de dessus E1

TRANSFORMATEUR Fl TR I et TR 2

point chaudpoint froid

cosse de masse

blindage

masse sortie ou NC

VUE DE DESS 0 US

E2

El E2

0

1

0

0

1

1

1

0

10

de la revue, qui realisent avecsoin et a moindres frais vos cir-cuits imprimes, ou ben produireun mylar de quake grace au filmPosireflex.

Les pergages des circuitsDe maniere classique, ils se reali-sent a l'aide d'un foret de0,7 mm, sauf pour :- les quartz : 1,1 mm ;- les transformateurs Fl1,1 mm pour les picots et1 ,5 mm pour les points masse(capots de blindage) :- les interrupteurs de mar-che/arret : 1,1 mm ;- les prises d'antenne : 3 mm ;- le jack d'alimentation :

2,2 mm ;- les diodes et inductancesmoulees : 1,1 mm.

Photo 5. - Vue generale de l'emetteur.


Cela fait, degraissez les deux cir-cuits imprimes avec de ('ethanoldenature.

L'implantationdes composantsConformernent aux figures 10 et11 vous cablerez en premier lieules composants passifs, les resis-tances, les straps, les condensa-teurs, les inductances moulees,les pots FI, puis les semi-conduc-teurs, les quartz. Attention auxdiodes AA1 19 qui s'averent fra-giles, ne les pliez pas au ras dela capsule en verre, ('implantationest prevue en consequence (voirle tableau de la figure 7). Le tran-

Photo 6. - Les deux capteurs IR de type 8PW34 recoivent les ordres du boItierde telecommande.

0

t.17

+ 9 VoltsPILE PRESSION, ALKALINE

8 Dessin du circuitimprime del'ametteur. 10 Implantation

descomposants

de l'emetteur.

sistor FET J310 se pose a platsur le circuit. Les transistors etdiodes d'emission IR reposentsur des entretoises en nylon ouen plastique. Aux points prevuscet effet, nous avons mis enplace des vis avec leurs contre-ecrous sur les circuits imprimes,pour visser directement l'antennetelescopique.

Mise au point

Verifiez les circuits imprimescontre d'eventuels faux contactsou courts -circuits, lorsque toutest correct connectez les alimen-tations. Soudez sous les circuitsimprimes, a la place de an-tenne, une resistance de 47 SZpour les premiers reglages. Unepile de 9 V pour l'emetteur, et12 V vers le recepteur, prove-nant d'un bloc d'alimentationsecteur. Si vous avez observe lesinformations fournies plus haut,le fonctionnement est immediat aquelques dizaines de centime-tres. Le seul reglage a faireconsiste a ajuster les pots Fl detelle maniere que les trains d'im-pulsions correspondent exacte-ment a ceux transmis par Vernet-teur. Pour cela, prenez commereference les donn6es presen-tees par le tableau de la figure 6.Un oscilloscope double tracepourrait vous rendre de precieuxservices. Eloignez progressive-ment les deux appareils pourpeaufiner les reglages. On peuttolerer un certain kart de fre-quence entre emission et recep-tion, it suffit de le compenser parle reglage des transformateursTR1 et TR2 du recepteur. Deslors, vous pouvez dessouder lesdeux resistances et positionnerenfin les antennes, vous serez en

4;

F.

9Dess.n du

circuit imprimedu recepteur.

1 1Implantation

descornposants

du recepteur.

Antenne telescoptque de 1m

O

Bloc secteur12 Volts au millieu

mesure de piloter votre TV, ma-gnetoscope ou chaIne hi-fi. Sicela ne se produit pas, verifiez vo-tre realisation, les valeurs descomposants, leurs polarites, etreprenez les reglages.

UtilisationsUne fois n'etant pas coutumenous vous parlerons de portee« relative )), relative aux condi-tions dans lesquelles votre appa-reil est employe (antennes, lieud'utilisation, infrastructures me-talliques). Trop de parametresentrent en jeu dans le systemepour se permettre d'être précisdans ce domaine. Toutefois,sans craindre quelques malen-tendus, nous pouvons avancer Iacouverture totale d'un pavilion dedeux etages. Cela devrait suffirea la majorite des cas. Muni decette realisation, vous pourrezcommander a distance tous vosappareils equipes de telecom-mandes infrarouge. La distanceentre les diodes BPW34 et le boi-tier de telecommande varieraavec sa puissance ; dans notrecas (materiel Philips), elle va de 0a 10 cm en fonction du boitier.La reception satellite de l'auteur(un modele Portenseigne) se voitegalement telecommandee parnotre « deport ». Les lecteurs quiont realise l'emetteur TV decritprecedemment dans la revue ap-precieront (surement autant quel'auteur) la possibilite d'actionnerle magnetoscope a distance, aucours par exemple d'une « tele-diffusion privee », et bien se- toutautre appareil a usage domesti-que. Apres tout, a l'epoque duD2BUS, tout est permis ! Nousesperons avoir ete assez précisdans nos explications pour vouspermettre de realiser cet appa-reil, et rappelez-vous que les on -des hertziennes appartiennentla DTRE, le bon respect des loissoumet les citoyens desireux defaire de la telecommande a ac-quitter Ia taxe annuelle proposeepar ('administration. Apres ce de-tail important, nous vous souhai-tons une bonne realisation. Abientot pour une nouvelle appli-cation des ondes radio !

Ph. B.

Photo 7. Le boitier du quartz d'emission rejoint !a masse oar ur stray'

NOMENCLATUREDES COMPOSANTSL'EMETTEUR

ResistancesR1 et R2 : 150 kit (marron, vert,jaune)R3 a R6 : 15 kit (marron, vert,orange)R7 : 680 kit (bleu, gris, jaune)R8 : 820 kft (gris, rouge, jaune)R9 : 10 kit (marron, noir, orange)Rio : 2,2 kit (rouge, rouge,rouge)R11 : 22 kit (rouge, rouge,orange)R12 : 56 kft (vert, bleu, orange)

CondensateursC 1

et C2 : 10µF, 12 V, verticalC3: 10 nFC4 : 220 a 470 AF, 12 V, verticalC5 : 470 nFC6 : 10 nFC7 : 10 nFC8 : 39 pFC9 : 82 pFCto: 47 pFC11: 10 pFC12 : 33 pFC13 : 120 pFC14 : 4 7 pFC15 : 3,3 pFC16 : 100 nFC17 : 470 nF

InductancesLi et L2 : 150 nH, moulde axiale

Semi-conducteursCl : NE5532 Philips, amplifica-teur operationnel double, entréebipolaireT1 et T2: 2N2222A, transistorde commutationT3 et T4 : 2N2369A, transistorNPN pour applications HFDi et D2 : BPW34, diode de re-ception infrarougeD3 : DEL verte 0 3 mm

QuartzXi : quartz 72,4 MHz

Diversrri : interrupteur pour Cl au pasde 2,541 pile de 9 V alcaline1 circuit imprime epoxy simpleface1 antenne telescopique de 1 m4 entretoises pour les transistors

LE RECEPTEUR

ResistancesR1 : 180 52 (marron, gris, marron)R2 : 470 i2 (jaune, violet, marron)R3 : 150 Kt (marron, vert, jaune)R4 : 100 it (marron, noir, mar-ron)R5 : 39 Q (orange, blanc, noir)R6 : 100 kit (marron, noir, jaune)R7 : 150 kit (marron, vert, jaune)Rg : 220 Q (rouge, rouge, mar-ron)Rg : 150 kg (marron, vert, jaune)R 10 : 10 Id2 (marron, noir,orange)


R11 : 1 /di (marron, noir, rouge)R12 : 820 kn(gris, rouge, jaune)R13 : 10 kS2 (marron, noir,orange)R14 : 100 ki2 (marron, noir,jaune)R15 : 4,7162(jaune, violet, rouge)R16 : 2,2 A412 (rouge, rouge, vert)R17 : 2,2 MO (rouge, rouge, vert)R18 : 56 Kt (vert, bleu, orange)R19 : 10 kti (marron, noir,orange)R2o: 2,2 kg (rouge, rouge,rouge)R21 et R22 : 10 SI (marron, noir,noir)R23 : 470 St (jaune, violet, mar-ron)

CondensateursC, : 82 pFC2 : 39 a 47 pFC3: 10 nFC4 : 27 pFC5 : 10 nFC6 : 27 pFC7 : 150 nFC8: 10 nFC9: 100 nFC10 : 18 pFC : 33 pFC12etC13: 470 nFC74 150 nF

C15 : 470 nFC16 : 330 pFC17 : 10 ALF, 12 V, verticalC7,9 : 22 pFC19 : 10 ALF, 12 V, verticalC20: 22 pFC21 :47 pFC22 : 560 pFC23 : 470 ALF, 12 V, verticalC24 : 470 nFC25 : 470 ALF, 12 V, verticalC26 : 220 ALF, 12 V, verticalC27 : 470 ALF, 12 V, verticalC28 : 220 ALF, 16 V, verticalC29 : 2,2 pFC30 : 470 nF

InductancesLi a L3 : 150 nH, moulee axialeL4 : 1µH, moulee axialeTR 1 : transformateur Fl 455 kHz,10 x 10, couleur jauneTR2 : transformateur Fl 455 kHz,10 x 10, couleur noire

QuartzX/ : quartz de reception pour Flde 455 kHz, le plus simpleconsiste a se procurer une pairede quartz « emission -reception »de telecommande, noire ma-quette emploie une paire72,4 MHz.

Semi-conducteursTi J310 Siliconix, transistorFET pour applications HFT2 et T3 : 2N2222A, transistorde commutationC11 : LM 1872 National, circuitintegre de reception AMC12: NE 5532 Philips, doubleamplificateur operationnelC13 : CD 4093, quadruple PorteNAND a triggerDi et D2 : AA119, diode germa-nium de limitationD3 a D6 : LD271, diode d'emis-sion infrarougeD7 : LD271, diode d'emission in-frarougeD7 : 1N4001,D8 : DEL verteD9 : 1N4001,D io : BZX9,19,1 VD 11 : BZX6,16,1 V

Divers/T1 : interrupteur marche/arretpour Cl, pas de 2,542 straps ST1 et ST21 prise jack pour l'alimentation1 bloc secteur 12 V 100 mA1 plaque de circuit imprime enepoxy1 antenne telescoprque de 1 m2 entretoises pour les transistors

diode silicium, 0 3 mmdiode silicium

, diode Zener de

, diode Zener de

DB1 : 25 x 53 x 103DB2 : 25 x 63 x 125DB3 : 30 x 83 x 163

B4 : 30 x 103 x 203

DB5 : 50 x 103 x 203DB6 : 17 x 38 x 83PUPITRES :DPC 1 : 17/25 x 103 x 163DPC 2 : 17/25 x 203 x 163

RIEDPC

DESIGNPLASTIQUE

SUPPORTS CIRCUIT

IMPRIME AMOVIBLES

SANS V1S

- FERMETURE PAR CLIPS

SECURI TE

FORMAT EUROPE

- 4 PARTIES

DEMONTABLES

DEPARTEMENT : PRODUITS STANDARDSLA TOLERIE PLASTIQUEZ.I ROUTE D'ETRETAT Tel.: 35.44.92.9276930 OCTEVILLE/MER Fax : 35.44.95.99

UN SYSTEME D'ALARMEL'evolution de Ia courbe statistique du nombre decambriolages etant plutot a la hausse ces dernieresannees, ('installation d'un systeme d'alarme fiable etefficace devient une necessite. Aussi, nous vous pro-posons la realisation de cette centrale d'alarme capa-ble de controler trois zones a declenchement retardeou non, et a alimentation secourue en cas de pannedu reseau 220 V. De plus, les sollicitations eventuel-les sont memorisees, et la mise en action ainsi quel'arret sont soumis a un code secret.Ses performances n'ont donc rien a envier a desmontages relativement plus couteux disponibles dansle commerce.

I - LESCARACTERISTIQUESDE FONCTIONNEMENTLa figure 1 reprend le synoptiquegeneral du dispositif.

1° La centrale d'alarmeLa partie maitresse est been en-tendu le bottler renfermant lacentrale de commande. Elle estalimentee par le secteur 220 Vqui, apres un traitement appro-pile, assure en permanence lacharge d'une batterie de sauve-garde. Cette derniere procure a('ensemble une autonomie totalependant plusieurs dizaines d'heu-res, si le secteur venait a faire de-faut.Cette centrale est capable d'as-surer le controle de trois zones in-dependantes, et cela par lemoyen de deux types de detec-tion d'une eventuelle alarme : de-tection de l'ouverture decontacts montes par exemple enserie (contacts magnetiques desfenetres et portes) ou encore re-connaissance de fermetures decontacts ou de circuits devenuspassants, montes en parallele(par exemple les detecteurs infra -rouges comme le MS 02).Pour chaque zone, le declenche-ment peut etre immediat ou re-tard& II convient en effet de pre-voir une temporisation deretardement du declenchementpour la zone qui correspond al'acces normal de la maison ou

de l'appartement, afin de dispo-ser d'une quinzaine de secondespour couper le systeme d'alarmeavant le dernarrage de la se-quence d'alarme. En revanche,pour les autres zones, le declen-chement est immediat.La mise en veille du dispositif serealise, par le biais d'un clavier de12 touches, par l'entrée d'uncode secret pour la mise en mar-che et d'un autre code pour l'ar-ret. Bien entendu, il est possiblede modifier ces codes a tout mo-ment.

Apres Ia mise en marche, il seproduit une temporisation deneutralisation de I'ordre d'unequarantaine de secondes pourpermettre la sortie de ['habitat,sans declencher le systeme.Toute detection est memoriseepar zone, par l'allumage d'uneLED correspondante. Pour effa-cer cette memorisation, it suffitd'entrer le code prevu pour l'ar-Cot. La consequence d'une de-tection reside dans le demarraged'une sequence d'alarme abou-tissant a neuf fermetures periodi-


Zone 1

1hernaonnel'time3rme.

no

a.,

0

Detection" ouvert "

Detection" fermi "

Temporisationou non

Detection"ouvert "

Detection" f erme

se"0

Temporisationou non

Detection"ouvert "

raDetection"fermier""<3

Temporisationou non

Memorisation

CommandeMarche / Arret(Code secret )

Temporisationde

debut

Effacementdes

memoires

Alimentation I

Sequenceur

d'alarme

Alimentationsecourue

ques d'un relais. La duree globalede la sequence est de l'ordre de90 secondes. Pendant cettemime sequence, un autre relaisreste constamment fermi.

2° Le module« commande de la sirene »Ce module fait l'objet d'un boitiera part. II comprend une alimenta-tion issue egalement du secteurqui assure une charge perma-nente d'un accumulateur depuissance. C'est ce dernier quifournit l'energie necessaire a lamise en action de la sirene quiest placee a l'exterieur de la mai-son ou dans un endroit appropriede I'appartement.Mais ce module est dote dunesecurite supplementaire. En ef-fet, un dispositif de temporisationinterne limite la duree globale defonctionnement de' la sirene,pour une sequence d'alarmedonnee, a une valeur de I'ordrede 80 a 95 secondes.Cette precaution evite le pheno-merle desagreable des sireneshurlant en permanence dont l'ef-fet indispose tout le voisinagesans apporter de protection sup-plementaire, en cas de perturba-tions repetitives du systemed'alarme (animal dans la maison,courants d'air, fenetres non ter-mees dont les battants oscil-lent...).

1Eclairaged'alarme

1

Temporisation( duree maxi )

Alimentation Alimentation Isecourue

L'auteur n'a pas juge utile d'ajou-ter la securite complementaire,souvent rencontree, et consis-tant en la mise en action de la si-rene si on venait a sectionner sesfils de raccordement.N'oublions pas qu'une alarme seveut surtout dissuasive : le hurle-ment de la sirene doit crier unchoc psychologique surcherchant a s'introduire dans unhabitat et lui faire abandonnerson projet.

3° Autres possibilitesoffertesLe relais precedemment evoque,qui se ferme neuf fois au coursdune sequence d'alarme, corn-mande donc autant de fois la si-rene d'alerte. Un second jeu decontacts du mime relais assureun allumage d'alarme, au mimerythme, sous la forme d'un spotintense par exemple, en contri-buant ainsi a destabiliser

s'etant introduit dans le lo-gement, surtout la nuit.Enfin, le second relais a ete prevupour actionner une alarme tele-phonique sur laquelle un numeroa ete prealablement programme.Un tel montage a fait ('objetdune description detainee dansnotre numero EP 146 de mars1991.

Sirene

II-LEFONCTIONNEMENTELECTRONIQUE

1° Centrale d'alarme(fig. 2, 3 et 4)

a) AlimentationLe montage est relie en perma-nence sur le secteur 220 V, parl'intermediaire d'un transforma-teur delivrant sur son enroule-ment secondaire un potentiel de9 V, aussitot redresse en doublealternance par un pont de dio-des. Une capacite C2 assure unfiltrage efficace de ce potentiel.La LED verte Li , dont le courantest 'mite par IR1, indique la pre-sence du secteur. Notons egale-ment la capacite Ci, chargeed'eliminer les eventuelles fr.&quences parasites du reseau dedistribution.Par l'intermediaire de la diodeD1, un potentiel continu de l'or-dre dune dizaine de volts estalors disponible sur ('armaturepositive de la capacite C3.Une batterie de 7,2 V(120 mAh) est en charge perma-nente par le biais de la resistancede limitation R2. Le courant decharge est tres faible : de 1 a1,5 mA. Cette valeur a volontai-


L'alimentation et son clavier de programmation.

rA V

C9

TRANSFO

220V/ 9 V

81

T2

.01k_ REL 1

B2

D1

D3

T1 R1

C1

Sirene

ep.

12 R2 Eclairaged'alarme

2

220 V

C2

R1

Ll

D2

rement ete Iimitee etant donneque Ia batterie se trouveconstamment en charge ; lesconstructeurs preconisent en ef-fet, dans ce cas, un courant decharge egal au nombre de mA,1 % de la valeur de la capaciteexprimee en mAh.En cas de defaillance du secteur,Ia batterie est ainsi capable d'as-surer le relais de l'alimentation,par shuntage de R2, grace a ladiode D2.L'interrupteur 14 est normalementtoujours ferme ; it a ete prevu uni-quement pour le cas d'une misehors service prolongee du sys-teme d'alarme.

b) Serrure electroniqueLe circuit integre ICi est une ser-rure electronique ; it s'agit d'unLS 7223. II a déjà fait l'objetd'une description detainee dansEP no 149 (juin 1991). Rappe-lonsque ce circuit est de la fa-mille CMOS, alimente par un po-tentiel pouvant alter de 4 a 18 V.Sa consommation a l'etat deveille ne depasse pas quelquesdizaines de microamperes. II aete prevu pour etre pilote par unclavier du type matrice avec unmaximum de 4 rangees et 4 co-lonnes, donc 16 touches.

3

R3

C4

Ti

Alarmetelephonigue

REL 2

R4

REG

AL

20

C I

19 12 3 4 5 6 7

1511

8 9

- 1K 1M X1 X2 X3 X4 Y1

CT T6

is

F

Y3

16 17

111 1=J 0

0000 CI ID

.. Claviertetephoni,gue

matrice

C7MEI

5V

C8

R6

L3

Dans le cas preent, it est faitusage d'un clavier telephoniqueclassique de 12 touches : 4 ran -gees et 3 colonnes.Un tel circuit comporte plusieurspossibilites. Nous n'allons pas lesexaminer toutes et nous retien-drons uniquement la sortie« Alarme ». Cette sortie passe al'etat haut, une fois que l'on acompose sur le clavier, et dansun temps alloue, un code de 4chiffres. Elle passe a l'etat basapres que l'on a entre un secondcode de 4 chiffres.Le LS 7223 comporte une pro-grammation d'origine. Celle-cis'exprime par une suite de 6 chif-fres qui sont les suivants (pour lecas des liaisons etablies par leclavier, dans la presente applica-tion) : 1-2-5-4-1-2.Les trois premiers chiffres sontcommuns aux deux fonctions :marche et arret. Dans la pro-grammation d'origine, le code« Arret » est 1-2-5-4 et le code« Marche » 1-2-5-2. En fait, lequatrierne chiffre correspond a

l'arret et le sixieme a Ia mise enmarche. Quant au cinquieme, it

est reserve a la programmation.Pour reprogrammer, it suffit d'en-trer 1-2-5-1-*-*. Dans ce cas, Iasortie 11 (Prog) passe a l'etathaut, ce qui se traduit par l'allu-mage de Ia LED jaune L2. On en-tre alors la nouvelle programma-tion de 6 chiffres. Par exemple :8-5-4-0-1-3.La LED jaune s'eteint, et leLS 7223 garde en memoire sanouvelle programmation s'etablitdans ce cas ainsi :

Arr.& : 8-5-4-0Marche : 8-5-4-aChangement de programma-tion : 8-5-4-1-*-*.Le tableau de Ia figure 10 re-prend ce principe.Si on cesse d'alimenter leLS7223, par exemple en ouvrantI'interrupteur 14 et en debran-chant le secteur, apres avoir de -chargé C3, le circuit integre re-trouve toujours saprogrammation d'origine.La resistance R3 et Ia capacite C4


3 La partie logique reste simple.

4-

r-1().toI

L _ J

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r -II I

I C)o.

I I

LTJrn1-M#10-

r--.1n

1 c7. 1

Zone 1

I -1.0

(. (it< 4--AAM-- -,MM-<

xt c° n 7:,

tt

r

IL J

r"qg0

pilotent un oscillateur interne, ne-cessaire au fonctionnement duCl. La capacite C5 fixe le tempsalloue dont dispose l'operateurpour entrer le code secret. Cettevaleur est de 7 a 9 secondes


dans la presente application.La mise en marche de ICI rendpassant le transistor T1. L'emet-teur de ce dernier alimente alorsl'entree d'un regulateur qui deli-vre sur sa sortie un potentiel

continu et regule a 5 V. La capa-cite C7 assure un ultime filtragede ce potentiel, tandis que la LEDL3 temoigne de la mise du dispo-sitif d'alarme en position deveille.

r11I I

2 ;

L J

I01,4,..C;,4;11115r.

e-,00.000000

13

13 0 0El 0Da 0

Photo 2. - La carte principale avec son clavier.

Le potentiel de 5 V a ete retenupour servir d'alimentation even-tuelle a des detecteurs passifs in-frarouges du type MS 02 dont lepotentiel d'alimentation dolt res-ter inferieur a 5,5 V.

c) Zones de detectionAinsi que nous l'avons déjà evo-que precedemment, le montagecomporte la possibilite de se rac-corder a trois zones de detection.Sur le schema de la figure 3, ondistingue assez nettement cesdernieres ; elles correspondentrespectivement aux circuits int&gres IC2, IC3 et IC4 qui renfer-ment chacun quatre portesNAND a deux entrées. A titred'exemple, examinons le cas dela zone 1, dont le controle revienta la porte NAND Ill de IC2. Al'etat de non-sollicitation, lesdeux entrées de cette porte sontsoumises a un etat haut perma-

nent ; la sortie presente ainsi unetat bas.Deux types de sollicitations peu-vent se presenter :a) Controled'ouverture de contactsLa liaison figurant en pointille estnormalement assuree par unechaTne de contacts places en se-rie. D'ailleurs, dans le cas d'unenon -utilisation de ce type de de-tection, la liaison est a realiser('aide de straps reliant les bornes+ et 0 du bornier de raccorde-ment.Dans le cas ou cette liaison vienta etre interrompue, ('entrée 8 dela porte passe a l'etat bas, par lebiais de R12 -

La sortie de la porte NAND pre-sente alors un etat haut.

Controle de fermetureEn plapant entre les entrées Fet - un ou plusieurs contacts enparallele, si l'un d'eux vient a se

fermer, l'entree 9 de la porteNAND passe a l'etat bas et lasortie de la porte presente egale-ment un etat haut.On peut egalement utiliser cettepossibilite pour raccorder une en-trée +, F et -, un ou plusieurs de-tecteurs passifs a infrarouges dutype MS 02, la borne F etantrelier sur Ie collecteur normale-ment ouvert de ces derniers.En definitive, on retiendra qu'unedetection se manifeste par la pre-sentation d'un etat haut, perma-nent ou fugitif, sur la sortie de laporte NAND III.

d) Temporisationde declenchement

La porte NAND IV de IC2 a nor-malement son entrée 13 sou-mise a un etat haut, dans lesconditions normales d'un etat deveille. Nous verrons au dernierparagraphe qu'il n'y a exceptiona cette regle que pendant la qua-rantaine de secondes qui suit lamise en marche du dispositif.Mais lorsque le montage est op&rationnel, une alarme se traduitpar un etat bas, permanent outemporaire, disponible sur la sor-tie de la porte NAND IV. Cet etatbas sollicite la bascule monosta-ble constituee par les portesNAND I et II de IC2. La sortie dela bascule, qui presente normale-ment un etat haut de repos, deli-vre alors une impulsion negatived'une duree determinee, et entout cas independante de cellequi lui a donne naissance. Lephenomene se produit doncmeme dans le cas ou le signal dedetection reste permanent (casd'une porte ou d'une fenetre res-tant ouverte par exemple). Deuxtemporisations sont prevues :- si I'interrupteur II est term& laduree de l'impulsion negative esttres reduite (moins d'une se-conde) etant donne la faible va-leur de R18 ;- si l'interrupteur II est ouvert,l'impulsion dure une quinzaine desecondes a cause de la valeur re-lativement plus importante deR15 -

La porte AND IV de IC5 forme untrigger de Schmitt dont le role estde presenter sur la sortie desfronts montants et descendantsbien verticaux. Ainsi sur la sortiede ce trigger, apres la detectiond'une alarme, on enregistre unfront montant :- immediatement si II estferme ;


4 Chronogrammes de fonctionnement.

:C5

EI09

JTemporisation de neutralisation

(40sec. /

Mise sous tension

Detections102

1Non prise en compte

:C2 en periode de neutralisation

102

AnodeD15

106

a larrnes-

rr1sec. ou15 sec.

Debut sequenced'alarme

t\L:Anode tJ9

.0-Memorisation(allumage (L4)IC6oT

- retarde de 15 secondes si 11

est ouvert ; grace a ce retard dedeclenchement, it est possibled'arreter le systeme d'alarmeavant sa mise en action. On ou-vrira donc l'interrupteur corres-pondant a la zone reservee a l'en-tree normale du domicile.

e) Memorisationd'une detection

La porte AND II de IC6 est mon-tee en porte de memorisation.

Lors du front montant delivre parla porte trigger AND IV de IC5, onenregistre une breve impulsionpositive au point commun de['anode de D9 et de R30. Cetteimpulsion est le resultat de lacharge rapide de C14 a traversR30 et R30, qui forme un mon-tage derivateur. L'entree 5 de laporte AND II etant generalementa l'etat haut, la sortie passe ega-lement a l'etat haut, et reste a ceruveau logique grace au verrouil-lage realise par D12 : c'est donc

Photo 3. - En cas de coupure secteur, un accu maintient le systeme en action


la memorisation de l'alarme. Letransistor T5 se sature, et la LEDL4, montee dans le circuit emet-teur avec une resistance de limi-tation, s'allume.Pour effacer cette memorisation,it faudra placer le dispositif sur« Arret ». A ('occasion de la pro-chaine mise en position de veille,nous verrons que les entréesd'effacement des trois portes dememorisation AND I, II et IV sonssoumises a un kat bas de neu-tralisation et d'effacement enguise d'initialisation. En effet, lorsde la mise sous tension du mon-tage, on enregistre toujours desperturbations qui, sans precau-tion adequate, risqueraient deprovoquer la memorisation incle-sirable de l'une ou de l'autre desportes de memorisation.

f) Prise en compted'une detectionLa porte AND I de IC5, egalementmontee en trigger de Schmitt, re-produit sur sa sortie ('impulsionnegative de duree determineepar l'une ou l'autre bascule, parle biais des diodes D6, D7 ou D8.On enregistre ainsi sur la sortiede ce trigger un front montantvertical en meme temps que celuiqui se produit sur run ou l'autredes trois triggers evoques au pa-ragraphe precedent. Ce frontmontant, via C21, memorise laporte AND III de IC6, dont ('en-tree 9 est generalement soumisea un kat haut.Elle peut etre soumise temporai-rement a un kat bas provoquant('effacement a ('occasion dedeux evenements :- au moment de la mise soustension du montage, apres avoirentre le code « Marche » ;- a Ia fin de Ia sequenced'alarme, comme nous le verronsau paragraphe suivant.

g) Sequence d'alarme

Le boilier reference ICS est un« 555 D monte en oscillateur. Enregle generale, it a son entréeRAZ soumise a un kat bas deblocage par la sortie de la portede memorisation AND III de IC6,evoquee ci-dessus. Dans ce cas,Ia sortie S du « 555 » presenteun kat bas de repos. En revan-che, des que la porte de memori-sation AND III passe a l'etat haut,le circuit IC7 entre en oscillation.Cela se traduit par des creneauxdisponibles sur la sortie, caracte-rises par une 'Anode directe-

Photo 4. - Le clavier de programmation et les DEL de signalisation d'etat.

ment proportionnelle au produit(1141 + 2 x R42) x C22.Dans le cas present, cette der-niere est de I'ordre de 9 secon-des (6 s d'etat haut et 3 s d'etatbas).A chaque front ascendant de cescreneaux, le compteur decimalIC8 avance d'un pas. Initiale-

i1 en position So,c'est-h-dire que la sortie So (3)presentait un etat haut. Cet etathaut se deplace ainsi de procheen proche : S1, S2, et ainsi desuite jusqu'a revenir au debut deIa dixieme impulsion, sur So. Lefront montant alors disponible surcette sortie est aussit6t pris encompte par le dispositif deriva-teur que constituent R43 et C25,ce qui a pour consequence lasoumission, pendant un bref ins-tant, de ('entree 8 de la porteNOR III de IC9 a un etat haut.L'autre entrée etant generale-ment a un etat bas, en dehors dela neutralisation de depart, on ob-servera une impulsion negativesur la sortie de cette porte. Elleprovoque la dememorisation dela, porte AND III de IC6, dont lasortie repasse a son etat bas derepos. La sequence d'alarmes'acheve ainsi, etant donne que('entree RAZ du « 555 » est anouveau bloquee sur un etat bas.Le deroulement de la sequenced'alarme a deux consequences :a) Le transistor T2 se trouve sa-ture periodiquement, neuf fois desuite. II comporte dans son cir-cuit collecteur le bobinage d'unrelais 2RT. A chaque fermeture,

nous verrons que la sirened'alarme entre en fonctionne-ment. L'autre jeu de contacts as-sure l'eclairage periodique d'unrecepteur lumineux.0) Le transistor T4 est saturependant route la duree de la se-quence. Cela entraine la ferme-ture des contacts « travail » d'unrelais REED dont le role est demettre en action une alarme tele-phonique.

h) Temporisationde neutralisationapres mise en marche

Les portes NOR I et II de IC9constituent une bascule mono -

stable. Celle-ci prend son departau moment de la mise sous ten-sion du montage, c'est-a-direapres avoir entre le code « Mar-che » et constate I'allumage de laLED rouge L3. La sortie de cettebascule passe aussitot a l'etathaut. Cette situation persisteaussi longtemps que le potentielsur ('armature positive de C26(qui croft suite a la charge decette capacite a travers R44) n'apas atteint la demi-tension d'ali-mentation. Ce phenomene serealise environ 40 secondesapres la mise en marche.Ainsi, pendant 40 secondes,l'etat haut disponible sur la sortiede la bascule produit plusieurs ef-fets :

- le blocage du compteur IC8sur la position So ; c'est une ini-tialisation forcee qu'il convient ef-fectivement de realiser, faute dequoi le compteur pourrait occu-per n'importe quelle position auhasard ;- le passage a l'etat bas de lasortie de Ia porte NOR III de IC9,ce qui assure, toujours au titred'une initialisation, la dememori-sation forcee de la porte AND IIIde IC6 ;- par inversion de l'etat haut enetat bas par la porte NOR IV deIC9, ('effacement force des troisportes de memorisation de('alarme (AND I, II et IV de ICE) ;- toujours par la merne inver-sion, la neutralisation de la priseen compte d'une eventuelle de-tection en provenance des troiszones.

Photo 5. - Verne le clavier repose sur un support.


20 Commandede Ia sirene (fig. 5 et 6)

a) Role de la commande

Ce module poursuit plusieursbuts- it prend le relais de Ia centraled'alarme ; de ce fait, it est installeentre cette derniere et la sireneelle-merne ;- it assure la charge permanentede la batterie destinee a ('alimen-tation de la sirene ;- it limite automatiquement laduree globale de fonctionnementde la sirene a environ 80 a 90 s,tout en reproduisant fidelementles sollicitations 'Anodes issuesdu relais principal de la centraled'alarme. Nous avons déjà faitkat de la motivation de cette dis-position, au d6but de cet article.

b) AlimentationUn transformateur abaisse la ten-sion primaire du secteur a une va-leur au secondaire de 12 V dontun pont de diodes redresse aus-sit& les deux alternances. La ca-pacite C5 assure un filtrage de cepotentiel redresse ; on relevealors sur ('armature positive unetension continue de l'ordre de 18a 20 V. Par l'intermediaire de R1,la batterie de 12 V et d'une cape -cite de 1,2 Ah est en charge per-manente. Le courant de chargequi en resulte est de l'ordre de15 mA, pour un potentiel auxbornes de la batterie d'environ12,5 V. Sur ('armature positivede C2, on dispose alors d'un po-tentiel continu d'environ 12 V,merne en cas de panne secteur.

D1

Sirene

oTREL

c) Integration dessollicitationsperiodiquesLe circuit integre reference ICcontient quatre portes NAND -trigger. En debut d'une sequenced'alarme, nous verrons plus loinque la sortie de la porte I pre-sente un kat haut de. repos. Enconsequence, a chaque foisqu'un kat haut se trouve pre-sente sur ('entree 8 de Ia porte III(etat haut provenant de la ferme-ture periodique du relais principalde la centrale), la sortie de cetteporte passe a l'etat bas. Le tran-sistor PNP T se sature. II corn-porte dans son circuit collecteurle bobinage d'un relais12 V/1 RT. Ce dernier assurealors ('alimentation de la sirene.Celle-ci est d'un modele courantdisponible aupres de la plupartdes fournisseurs. Dans le presentexemple, it s'agit d'une sirene de12 V, consommant environ2,5 A.L'intensite du son emis depasseles 110 decibels, ce qui nest pasnegligeable.Pendant les phases de fermeturedu relais principal de la centrale,la capacite C4 se charge rapide-ment a travers R6 et D4. En re-vanche, lors des pauses, cettecapacite ne peut que se dechar-ger par Ia resistance de plusgrande valeur R7.

C?

1B2

D2

R2

10

I

a

9

R3

Photo 6. - Le boitier de la sirene.

Ainsi, des le depart de la se-quence d'alarme, la sortie de laporte IV passe a l'etat bas et cellede la porte II a l'etat haut. Cettesituation persiste pendant toutela duree de la sequence.

d) TemporisationLe passage a l'etat haut de laporte II permet a Ia capacite C3

Vers centrale

5 L'efectronique de la sirene.

IC

12 13

IC

IC

2

IC

IC

10

IC

( Cas accidentel de l' alarme continue )

I Fl Fl 11 Fl Fl Fl F91 R FIR de se charger a travers R4. Loque le potentiel surpositive atteint environ 6 V,porte I bascule : sa sortie pass(l'etat bas, ce qui a pour con;quence le blocage de la sortiela porte III a l'etat haut. Le m-sistor T ne peut plus se saturc'est la fin de la duree maximde fonctionnement de la sirerCompte tenu des valeurs deet de C3, cette duree est d'en

u/21 ron 80 a 95 secondes.Lorsque les sollicitations en pivenance de la centrale cesseiles portes IV et II basculent :sortie de la porte II repasse a s&tat bas de repos. La capacitese decharge alors rapidementtravers R5 et D3, afin d'être oprationnelle pour une eventuellenouvelle sollicitation.Le bouton-poussoir BP perrrde tester le bon fonctionnern

1/2

I.

LS 7223

Envi on 1MIN 20 SEC

ri3r4n5n6r7nSerrure electronique

ALARMCAP LOCK LOCK LOCK / TAMP CAP

+V K DISP 1 2 MOM M PROG.

RC/C

X1 X2 X3 X4 Y1 Y2 Y3 Y4/0S

CLAVIER 12 TOUCHES MATRICE ( Vu de dessus)

R2 R4 C2Ri1 11311C1111 Ci3

161111ilql)

CD 4017

Brochage vu par transparence)

Compteur- decodeur decimal

+V RAZ H

55 51 SO 52 56 S7 53

6 Chronogrammes.

NE 555

Tableau des4 liaisons realisees

TIMER

de la sirene.0,

3 cow

0

1-4

cr

R1 R2 R3 R4 C1 C2 C3

1 X X

2 X X

3 X X

4 X X

5 X X

6 X X

7 X X

8 X X

9 X X

o x x* x x

# x x

Relais REED 5V / 1T

( avec diode incorporee )

7Brochages descornposants.

II - REALISATIONPRATIQUE1° Circuits imprimes(fig. 8)

Concernant le circuit imprime rlatif au module de la centrale,configuration des pistes est Esez serree. Pour la reproducticun moyen simple consiste a phtocopier le dessin public, sfeuille d'acetate translucidCette operation est pratiqueepeu de frais par la plupart dmagasins specialises en reprduction de documents et photcopies. A l'aide du « mylar » airobtenu, on pourra alors passerla fabrication du circuit imprinen faisant usage du verre epopresensibilise. L'exposition pes'effectuer soit par utilisati(d'un rayonnement ultraviolet,encore par le recours a une sirple ampoule au krypton en verdepoli. II suffira, dans ce dernicas, de prevoir une duree d'expsition de I'ordre de la demi-heurApres revelation, les circuits sront graves dans un bain de pEchlorure de fer, pour etre ensuiabondamment rinces a l'eztiede. Toutes les pastilles seropercees a l'aide d'un foret0,8 mm de diametre. Certairtrous seront a agrandir a 1, voi1,3 mm, suivant le diametre dlconnexions des composants auquels ils sont destines.Par la suite, les pistes pourroavantageusement etre etarne(afin de presenter une meilleu

N.151 ELECTRONIQUE PRATIQUE

8a/9a

Dessin du circuitimpnme de la

carte principaleavec son

implantation.

tenue mecanique ainsi que da-vantage de resistance aux agressions chimiques telles que l'oxy-dation.Enfin, un dernier conseil : avantd'entreprendre la realisation d'uncircuit imprime, it est toujours in-teressant de se procurer aupara-vant les composants necessairesau montage. Ainsi, it sera possi-ble de rectifier eventuellement letrace des pistes en cas de bro-chage d'un composant differentdu module publie.

2° Implantationdes composants (fig. 9)Le principe d'implantationconseille consiste a debuter parla mise en place des straps deliaison, des resistances, des dio-des et des capacites de petitetaille. Par la suite, ce sera le tourdes transistors, des supports decircuits integres, pour terminerpar les elements de dimensionsplus grandes tels que les grossescapacites electrolytiques, le

transformateur, les relais. On no-tera que, pour diminuer la hau-teur globale des implantationsau-dessus du module de la cen-trale, le transformateur a etenoye et collo dans une decouperectangulaire.La batterie a egalement ete col -lee sur la face superieure du mo-dule. Le clavier vient se connec-ter dans le connecteur femelleprevu a cet effet, puis a ete im-mobilise a ('aide de vis etd'ecrous de 2 mm de diametre

76 No 151 ELECTRONIQUE PRATIQUF

Veiewct-b:(2cr`. de .°3 zonc Ri 6. Rt/-. Eclairage

d'alar me* 220 V

Zone 1....M11

Zone 2 Zone 3

0 0 c) 0 0Borniersoudable

en guise d'entretoises de hauteurfacilement reglable.II va sans dire qu'il convient d'ap-porter un soin tout a fait particu-lier au niveau de ('orientation descomposants polarises.Pour finir ce travail d'implanta-tion, les traces de vernis laissees

220 Vti

o 220V 6

TRANS*d

Q9V9

CommandeSi rene

C2 C1R 1

B2

.1R2 -D4-D3

. .

Clavier telephoniquepar le decapant du fil de soudurepourront etre facilement elimi-flees a l'aide d'un pinceau imbibed'un peu d'acetone.On peut meme projeter sur le cir-cuit un vernis isolant que les four-nisseurs presentent en bombeaerosol, pour obtenir une isola-

Alarmetelephonigue

tion parfaite vis-à-vis de l'humi-dite environnante.

3° Montage et essaisLes modules seront places et im-mobilises dans les bditiers pre-vus. Une decoupe d'acces au

N0151 ELECTRONIQUE PRATIQUE 77

Sirene 12 V

8bi9b Dessinu

circuitimprrme

de la sirene avec son implantation.

Programmation du code secret

Marche 1 2 5 2

Arret 1 2 5 4

Nouvelle programmation 1 7 5 I *

Autre programmation personnalisee(6 chiffres sont a entrer)

Centrale alarme

- Allumage L2

Faire nouvelleprogrammation

a 6 chiffres

Extinction de L2

A partir de laprogrammation

d'origineti re programmation)

Modification ducode existant

Programmation existantea b c d e f

- Taper 1 2 5 1 ** - Taper a b c e **Allumage L2 Allumage L2

- Taperabcdef - Taper nouveau code :Extinction de L2 ABCDEF

Extinction de L2- Le nouveau code est alors : - Le nouveau code est alor:.

Marche : a b c F Marche :ABC FArret : a b c d Arret : AB C D

Programmation : a b c e ** Programmation : A B C F **

OP220 V

10 Methode deprogrammation.

Tableaudes liaisons realisees

1 2 3 4

1

2 x x

3 x

4 1

5J X X

6 ,. x

7 x ,,

8 x x

9 x x

0 x K.

* x x

1,-"'" x x

22-22 2 2 9rIEF40938PV7 6237901

HSSS918R2

95115000420

Photo 7. - Vue interieure de la sirene.

clavier est a realiser sur la facesuperieure du coffret de la cen-trale.On n'oubliera pas de relier entreeux, et pour chaque zone, lescontacts + et 0 du bornier de rac-cordement. Pour effectuer lespremiers essais, on pourra sim-plement avoir recours a la pro-grammation d'origine du circuitLS 7223. Le tableau de la fi-gure 10 indique comment proce-der pour modifier la programma-tion des codes secrets.Les entrées de detection se ca-racterisent par des impedancesrelativement elevees ; de ce fait,elles sont sensibles a tout signal

parasite. Or, les conducteurs re-liant les differents detecteurs(IL5, detecteurs infra -rouges...)cheminent sur des distances quipeuvent etre importantes et secomportent en antenne. Ils peu-vent ainsi etre le siege de signauxdont le potentiel risque d'attein-dre des valeurs declenchant desalarmes intempestives.Aussi est-il conseille d'utiliser desconducteurs blindes, le blindageetant a relier au « moins » de ('ali-mentation. De meme, it convientd'ameliorer encore cet antipara-sitage en montant entre toutesles bornes de raccordement re-perees « 0 » ou « F » et le

Photo 8. - Une grosse batterie assure un fonctionnement optimal.

« moins », des capacites0,22 µF ou de 0,47 µF.Le montage ne necessite pa:reglage. II ne vous reste plusinstaller ('ensemble, la centetant a placer dans un encsuffisamment discret du Ic

ment. Par la suite, it convierde bien definir, apres etudedelimitation des zones de protion et a proceder au montdes differents detecteurs r

pheriques.Robert KNOI

LISTEDES COMPOSANTS

1° Centrale d'alarme28 straps (6 horizontaux, 22ticaux)R t kit (marron, noir, rouge

2 4, 7 SZ (jaune, violet, rougR3 : 1,5 ma (marron, vert, veR4 : 4,7 kg (jaune, violet, roueR5 : 1 kfl (marron, noir, rougeR5 : 470 SI (jaune, violet, marR7 : 10 kg (marron, noir, orarR8 : 2,2 kfl (rouge, rouge, rot.R9 a Ri4 : 6 x 101(0 (matnoir, orange)

75 a R77 : 3 x 100 ki2 (marnoir, jaune)

18 a R20 : 3 x 4,7 kg (jaiviolet, rouge)

2 1

: 2,2 kg (rouge, rot.rougR22 a R25 : 41x 10 keS2 (marnoir, orange)

26 a R29 : 4 x 100 kg (matnoir, jaune)R30 a R37 : 8 x 33 Kt (oraorange, orange)

38 a R40 : 3 x 470 it (jaune,let, marron)R47 : 33 kg (orange, oralorange)

42 : 47 kSI (jaune, vicorange)

43 : 10 kSZ (marron, rorange)R44 : 100 kg (marron, r

jaune)1 a D5 : 5 diodes 1N4(

40076 a 016 : 11 diodes-si

1N4148, 914Li: LED verte 0 32 : LED jaune 0 3

L3 a La : 4 LED rouges 0 3Pont redresseur (1,5 A)REG : regulateur 5 V, 7805Ci : 0,22 AF/400 V, mylarC2 : 2 200 AF/25 V, elect'que

3 : 1 000 AF/25 V, elanque

N° 151 ELECTRONIQUE PRATIC

A -C4 : 10 pF, coramique5 : 2,2µF/25 V, electrolytique

C6 : 0,1 AF, milfeuil7 : 220 AF/10 V, electrolytique

--4C8 : 0,22 AF, milfeuil-C9 : 22 AF/10 V, electrolytique

C10 : 10µF/10 V, electrolytiqueCii a C/3. 3 x 220µF/10 V,electrolytique (sorties radiales)C 14a C16 : 3 x 4,7 nF, milfeuilC176 C20 : 4 x 1 nF, milfeuilC21 : 4,7 nF, milfeuil

-'C22 : 100 µF/10 V, electrolyti-queC23 : 4,7 nF, milfeuilC24, C25 : 2 x 0,1µF, milfeuilC26 : 470 AF/10 V, electrolyti-queT1, T2: 2 transistors NPN2N1711, 1613

-,T3 a T7 : 5 transistors NPNBC 108, 109, 2N2222IC 1 : LS7223 (serrure electroni-que)1C2 a IC4 : 3x CD 4011 ,(4 por-tes NAND a 2 entrées)IC5, IC6 : 2 x CD 4081 (4 portesAND a 2 entrées)

-IC7 : NE 555 (timer)IC8 : CD 4017 (compteur-deco-deur decimal)

-`1C9 : CD 4001 (4 portes NOR a2 entrées)1 support 20 broches (tulipe)

-1 support 16 broches (tulipe)-6 supports 14 broches (tulipe)

1 support 8 broches (tulipe)Bornier soudable (20 contacts)Batterie rechargeable 9 V (45x 25 x 17) 120 mAhCoupleur pour batterie 9 V/4 : interrupteur monopolairepour circuit imprime

-11 a /3 : 3 microswitches (a 1 seulterrupteur)

nsformateur 220 V/9 V/2 VAR 1 : relais 6 V/2RT (type Na-tion I)

relais REED 5 V, 1TConne teur femelle 7 brochesClavier telephonique 12 touches(a structure matricee, 7 sorties)

4Boitier « Tolerie plastique » D30(170x 120x40)

2° Boitier « sirene »-R1 : 560 S2 (vert, bleu, marron)*-R2 : 4,7 k12 (jaune, violet, rouge)

: 10 kll (marron, noir, orange)--R4 : 100 kV (marron, noir, jaune)

49'6, R6 : 2 x 1 142 (marron, noir,rouge)

- R7 : 47 k12 (jaune, violet, orange)1, D2 : 2 diodes 1N4004,

400714D3, 04 : 2 diodes -signal

1N4148, 914`Pont redresseur (1,5 A)a-Ci : 0,47 AF, milfeuil-C2 : 220 AF/16 V, electrolytique

: 1 000 AF/16 V, electrolyti-que

4- C4 : 470 AF/16 V, electrolytique-05 : 2 200 AF/25 V, electrolyti-

que: transistor PNP 2N2905: CD 4093 (4 portes NAND -

trigger)Support 14 broches (tulipe)

-Bornier souci(abl6 (6 contacts)-Bouton-pouisoir a contact tra-vail, pour circuit imprimeRelais 12 V/1 RT (type National)Transformateur 220 V/12 V/2 VA

-Batterie 12 V/1,2 AhSirene 12 V

de liaison avec cosses pourbatterieBoitier « Tolerie Plastique » D10(110 x100 x 50)

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* Alimentations?mare

secteur

decoupagepnmee

usolua 60 \N

* Alicrentations

a de,copageformat

Europe,

chassis(Duvet,

ou en boitiertclasse

d'isolementI et Ill a plusieurs

sorhes.

* Programmestock

stndard.

* Developpement

et fabricationselon

specificationsclients.

1,.__e_prewrnierpi_owbricpa____:ttiteens

alimentatioenusresti-r

g

ESE Ets STAMBOULI ELECTRONIQUE43, avenue du GI de Gaulle/BP 2 F-94420 LE PLESSIS-TREVISETelephone (1) 45 76 63 30+ Telecopie (1) 45 94 84 36 Telex 264 333 F

Minitel : 1 45 93 31 51

80 N, 151 ELECTRONIQUE PRATIQUE

CAMERA CCD PR 625Depuis toujours, le marche de la video se portecomme un charme et reste l'un des plus florissants.Lorsqu'une application se dessinait, les choix de ma-teriels, plutot importants, laissaient libre cours a ('ima-gination des concepteurs.

On trouvait des modeles de ca-mera CCD a des prix franche-ment prohibitifs, surtout quand itfallait ajouter Ia boite indispensable pour le generateur de syn-chronisation video. Par ailleurs,les modeles restaient d'un en-combrement souvent trop volu-mineux pour certaines applica-tions. Afin d'eviter des acrobatiesmecaniques it fallait retirer toutel'electronique du bo'itier et la re -disposer a sa guise dans un cof-fret ad hoc adapts a ses besoinsspecifiques. Aujourd'hui, un fa-bricant nous propose une ca-mera CCD sous la forme d'unmodule extraplat de dimensionscompactes. Elle offre en outred'excellentes performances sursa resolution et sa sensibilite, cequi lui donne la possibilite d'oc-cuper des taches jusqu'a presentnon realisables, telle la surveil-lance de Iocaux plonges dans laponombre avec un encombre-ment physique presque negligeo-ble. La sortie video au standardEIA lui permet de restituer('image sur n'importe quels moni-teurs actuellement disponiblesdans le commerce, toutefois l'en-registrement reste possible si unmagnetoscope tristandard ouN TSC est utilise.

CARACTERISTIQUESPRINCIPALESResolution : 200 000 pixels,500 x 400.Sensibilite : 20 lux ou 0,1 luxavec diodes IR.Video : standard americain EIA.Niveau : 1 V efficace sous 75 O.Tension : 12 V regules.Consommation : 130 mA ou180 .mA avec les diodes IR.Objectif : grand angle de 500.Iris : reglage automatique du dia-phragme.


Focale : reglable de quelquesmillimetres a l'infini.Dimensions : 107 x 77x 40 mm.

RAPPELSTHEORIQUESSUR LA VIDEOSans rentrer dans ('extreme com-plexite de la composition d'un si-gnal video, nous allons essayerde tracer les grandes lignes quivous permettront d'acquerir lasomme de connaissances indis-pensables a Ia mise en oeuvre eta Ia comprehension de ce derniersi d'aventure it vous prenait l'en-vie de le visualiser sur l'ecrand'un oscilloscope. La video -com-posite noir et blanc se caracterisepar la presence de signaux de

synchronisation, ligne et trame,et d'une composante donnant leniveau de gris, appele la lumi-nance.

DES LIGNESET DES TRAM ESUne camera explore une imageselon des lignes horizontales duhaut vers le bas. Une ligne secompose de points la formant degauche a droite. L'image com-mence a se former au coin supe-rieur gauche de l'ecran pour allerjusqu'au coin droit, la premiere li-gne est alors realisee. A cet ins-tant le spot s'eteint et revient agauche pour se placer legere-ment en dessous de la premiere.Le cycle recommence jusqu'aucoin bas droit de l'ecran, le spot

Les 6 diodes a infrarouge procurent une sensibilite voisine de 0,1 lux.

revient alors grace a une impul-sion de synchronisation au coinsup6rieur gauche de l'ecran poureffectuer un second balayage. EnEurope la frequence du secteurvaut 50 Hz alors que d'autrespays utilisent le 60 Hz, pour cesraisons le balayage de l'ecran sefait en 25 images par secondepour le standard CCIR (Europe)et 30 images par seconde pour lestandard EIA. Une image se dis-tingue par la formation de deuxtrames entrelacOes, donc avec25 images par seconde nous ob-tenons 50 trames. L'entrelace-ment des trames consiste a unbalayage des lignes impaires puisdes lignes paires, on Ovite ainsi lescintillement de ('image, causepar un balayage trop lent. En fait,une trame correspond a unedemi-image.

RESOLUTION DEL'IMAGE OU PIXELLe terme anglais Pixel corres-pond a l'abreviation de « Pictureelement », element de ('image.Ce sont eux qui composent uneligne de trames d'images, lenombre de points blancs et depoints noirs donne le niveau degris.

LES SIGNAUX DESYNCHRONISATION

LA SYNCHRONISATIONLIGNE

Le circuit de balayage du televi-seur est commando par une im-

pulsion a front descendant de du-i -6e variable selon les standardsvideo.

LA SYNCHRONISATIONTRAMEA la fin de chaque demi-image lespot doit traverser le tube catho-dique dans sa diagonale, donc letemps sera plus important quecelui du retour ligne. La tramepaire ne possede pas la memeduree que la trame impaire, lestops de trames paires arriventavec un retard d'une demi-lignealors que ceux des trames impai-res se produisent avec un retardd'une ligne.

L'ANALYSEURD'IMAGES ACAPTEUR CCDDans ce paragraphe nous allonsvoir comment se compose unecamera a capteur solide CCD. Leterme CCD vient de ('appellationanglaise de « coupled charge de-vice », qui une fois francise nousdonne c registres a transfert decharge ». La technologie em-ployee consiste a prendre descapteurs MOS au silicium quitransforment les photons encharges electriques. Apres cettedetection on realise ('accumula-tion de ces charges dans des re-gistres pour les traduire aurythme d'une horloge en un si-gnal video composite noir etbianc. La camera PR 625 pos-sede une resolution de200 000 pixels, ce qui veut direque son capteur occupe 500 li-gnes composees de 400 ele-ments photosensibles chacune.

DESCRIPTION DELA CAMERA PR 625Les diverses photographies lais-sent entrevoir la technologie mo-derne de cette camera. En effet,dans votre revue nous n'avonsjusqu'alors jamais presente demontages employant des com-posants montes en surface pourleur construction. II y a un prelimi-naire a toute chose et it va de soique ce module offre une bonne

La face Inferieure de fa camera reste encore bien chargee de composants.


Le cable meplat offre la possibilite de redurre encore la taille de cette camera.

entrée en matiere, d'autant qu'ilest livre tout monte, raison quinous a permis de vous le decrire.La carte se compose en realitede deux sous -ensembles lies en-tre eux par un cable meplat, cetteparticularite donne la possibilitede plier les cartes superieures etinferieures afin d'obtenir une ca-mera de tres bonne performancesous un encombrement recluit.Le positionnement des compo-sants realise sur les deux facesdu circuit imprime donne un as-pect professionnel au produit. Laface superieure supporte lescomposants de volume impor-tant tels que les inductancessous capot blinds, le bloc d'ali-mentation 'sole dans son blin-dage metallique pour eviter lesfuites de courant a haute fro-quence, le capteur CCD dote deson objectif grand angle de 50°et les diverses resistances ajusta-bles qui jonchent sa surface. Laface inferieure des deux cartessupporte les composants de tail-les reduites montes en surface.L'ensemble presente un aspectparticulierement attrayant. Lasensibilite d'origine vaut 20 luxmais le simple fait de doter lacarte superieure, qui supporte lecapteur CCD, de 6 diodes a infra -rouge la fait descendre jusqu'a0,1 lux Les plus curieux d'entre

vous ne perdront pas ('occasionde tester divers objectifs afind'opter pour celui qui convient lemieux a son application.

DOMAINESD'APPLICATION

Cette carte, notamment disponi-ble chez Perlor Radio au prix de1 835 F TTC, permet de realiserdiverses fonctions de surveillancede processus ou d'acquisitiond' images. Dans ce dernier cas, lesignal video peut etre numeriseet traits par un micro-ordinateur,donnant alors la possibilite d'ef-fectuer des traitements et depousser ('analyse de ('image.Ainst la camera s'adaptera sur untelescope ou un microscope. Leniveau de sortie standard de 1 Vsous 75 S2 confere un large do-maine d'utilisation a cette ca-mera. Son rapport qualite/prixvraiment excellent donne accesaux techniques modernes de pri-ses de vue.

P. MARTIN

VOLTAGES

DOVOT QUESChristian TAVERNIER -

MONTAGESDOMOTIQUES

La domotique, ou encore ('appli-cation de l'electronique et de l'in-formatique a I'accroissement duconfort domestique, on en parledepuis deja longtemps mais onne la voit pas vraiment se concre-tiser.Les grands fabricants tentent demettre sur pied une norme defi-nissant les methodes et principesde cablages futurs des maisonset appartements et, pendant cetemps, le consommateur attendou se rabat sur les rares produitscommerciaux qui commencentvoir le jour.II est pourtant tout a fait possiblea n'importe quel amateur electro-nicien de realiser toute unegamme de produits, peu coOteuxmais neanmoins performants,pouvant apporter de reelles solu-tions dans les principaux domai-nes concernes par la domotique.Ce livre vous propose de realiserplus de vingt montages danstous les domaines de la domoti-que :- detection de fuites d'eau oude gaz, d'incendie, d'intrusion ;- simulation de presence, ap-pels telephoniques automati-ques ;- telecommande a courantsporteurs, par telephone, pro-grammateur ;

qui vous permettront de rendrevotre vie de tous les jours plussore et plus agreable.Editions Radio11, rue Gossin92543 Montrouge Cedex

84 NO 151 ELECTRONIQUE PRATIQUE

COMMANDE NUMERIQUEDE CONVOISFERROVIAIRES (VII)modules de protection (suite)Nous allons, avec le present chapitre, clore la descrip-tion du systeme train digital. II s'agit de nouveaux mo-dules de protection qui viennent en complement desautres, déjà decrits.

MODULEDE PROTECTIOND'UN CROISEMENTLa figure 1 illustre la situationgeographique.Cette carte permet de protegerles deux cantons situes avant lecroisement (cantons A et B)lorsqu'un convoi est present surrun ou I'autre des cantons situesapres ce croisement.Les conditions a respecter sontles suivantes :- (D) non (A) donc priorite a

la vole (B) ;- (C) non (B) et non (A).Chacun des cantons sera equiped'un module de protection « nor-mal » (module n° 1 decrit dans la

premiere partie) et le module ducanton (C) sera relie au moduledocrit.

PRINCIPEDE FONCTIONNEMENTOn se reporte au schema de la fi-gure 14.Ce montage est compose dedeux mei-nes elements, doncpermettra la protection de deuxcroisements.La borne 7 du module du canton(C), qui commute le + 12 V lors-que le canton est °coupe, est arelier a la borne 1 (ou 6) de cemodule.

Lorsque le canton (C) est oc-cupe, le transistor T1 se saturepar l'intermediaire de R1 et R2, etle potentiel de son collecteur de-venant egal a - 12 V. Cette ten-sion est appliquee, par l'interme-diaire de R3, a la borne 2 dumodule du canton (D) pour le

mettre en occupation forcee.

1 Illustration d'une situationgeographique quelconque.

On a donc :- (C) occupe occupation for-cee de (C) ;

- (D) °coupe coupure de (A).Dans ce cas, les cantons (A) et(B) ne sont plus alimentes, car lerelais du module de (C) coupe lecanton (B) et le relais du modulede (D) coupe le canton (A).Un convoi, venant du canton (A)et qui franchit le croisement, ar-rive sur le canton (C), ce qui pro -vogue ('occupation forcee ducanton (D) et la coupure de (A).Ensuite, it se dirige sur (D) et lecanton (A) reste coupe. La voiedu canton (B) devient donc priori-taire sur celle du canton (A) lorsdu franchissement du croise-ment.

SchOma deponcipe dumodule de

canton.

R3 2

- 12 'V

R3 7

REALISATIONOn fait appel au circuit imprimede la figure 3 et a ('implantationdes composants en figure 4.On commencera par souder lesresistances R1 a R3 puis les tran-sistors Ti.

oz

Photo 2. - Le module de canton.

r 1

a

Pour les liaisons, se reporter aubrochage du connecteur et auxexemples de montage.

NOMENCLATUREDES COMPOSANTSR7 : 27 Id2, 1/4 W (rouge, violet,orange)R2 : 1 K2, 1/4 W (marron, noir,rouge)R3 : 100 kO, 1/4 W (marron,noir, jaune)T1 : 2N2222 plastique T092

Liaisons1 1 re entrée2 1 re sortie pour occupation

forcee3 alim. : - 12 V4 nc5 nc6 2e entrée7 2e sortie pour occupation

forcee8 nc9 nc

10 nc

PROTECTION D'UNPASSAGE A NIVEAULa figure 5 illustre la situationgeographique. Lorsqu'un convoise presente sur le canton (A), it

faut que le passage a niveau sebaisse et reste baisse jusqu'a ce

crit ci-apres.

que le canton (A) soit libre.C'est la fonction du module de -

PRINCIPE DEFONCTIONNEMENTOn se reporte au schema de la fi-gure 6.La borne 7 est a relier a laborne 7 du module de protectiondu canton (A) et la borne 6 a laborne 6.

Lorsqu'un convoi se presente surle canton (A), la borne 7 de sonmodule de protection passe a+ 12 V, ce qui entraIne l'illumina-tion de la LED Di par R4 et ('ap-parition dune impulsion positivesur la base de Ti . Celui-ci se sa-ture et alimente brievement la bo-bine de descente du passage aniveau.Lorsque le convoi quitte le canton(A), c'est la borne 6 de son mo-dule de protection qui passe a+ 1 2 V, ce qui provoque lemerne phenomene, mais sur labobine de montee du passage aniveau.II sera necessaire de mettre enparallele sur chacune des bobi-nes du passage a niveau unediode (type 1N4001...7) oi) lescathodes seront reliees au corn-mun (+ 15 V par exemple).

REALISATIONOn fait appel au circuit imprimede la figure 7 et a ('implantationdes composants en figure 8.On commencera par souder lesresistances Ri a R4, puis lescondensateurs Ci, les transistorsTi et enfin la LED Di.Pour les liaisons, se reporter aubrochage du connecteur et auxexemples de montage.

NOMENCLATUREDES COMPOSANTSRl : 22 Id2, 1/4 W (rouge, rouge,orange)R2 : 100 kS2, 1/4 W (marron,noir, jaune)R3 : 2,2 ki.2, 1/4 W (rouge,rouge, rouge)R4 : 1 k12, 1/4 W (marron, noir,rouge)C7 : 22 ALF 16 V, radial07 : LED au choixT1 : BC 337

Liaisons1 sortie descente2 sortie montee3 nc4 masse5 nc6 entrée montee7 entrée descente8 nc9 masse

10 = nc

A B

Passage aniveau

C

3_ Dessin du circuit imprime.Implantation des composants. 5 Protection d'un

passage a niveau.

6 Schema de principedu passage a niveau. 9 Schema de principe

des fonctions logiques.

Co

de

Co

mmande

scente

mmande

lontee

R4

DI

Cl6

R3

R1 R2

77,

Bohn.'

descen:e

2 Bobine

montee

T1

ac +bc =(a+b) c

b+ c

A B C ICI

Photo 3. - Le module de sortie. Photo 4. - Le module de passage a niveau.

MODULES AFONCTIONS LOGIQUESa) Equation de sortie : (a + b). c.La figure 9 en presente le cas defigure.Cette equation est necessairelorsque deux cantons associesune condition doivent couper('alimentation d'un autre canton.

REALISATIONOn fait appel au circuit imprimede la figure 10 et a ('implantationdes composants en figure 1 1.On cornmencera par souder lesresistances R1 a R3, puis lecircuit integre IC1, soitdirectement, soit sur un support.Pour les liaisons, se reporter aubrochage du connecteur et auxexemples de montage.

F_1 NOMENCLATUREDES COMPOSANTSR1 a R3 : 47 /di, 1/4 W (jaune,violet, orange)IC 1 : 4 portes NAND a 2 entrées4011

Liaisons

1 entrée a2 entrée b3 nc4 masse5 = alim. : + 1 2 V6 b + c7 (a + b) . c8 masse9 nc

10 = entrée C

7-8 Dessin et implantationdes composants dupassage a niveau. 10-11 Dessin et implantation

des composants desfonctions logiques.

1 Schema de principe de!a logique de sortie.

+12V

b) Equation de sortie a.b.c.La figure 12 en propose leschema de principe.Cette equation est necessairelorsque l'on doit combiner plu-sieurs conditions.On utilise le circuit imprime pre-cedent.Le brochage du connecteur de -went :

1 = entree a2 = entree b3 = nc4 = masse5 = alim. : + 12 V6 = sortie b.c7 = sortie a.b.c8 masse9 = nc

10 = entree c

REALISATIONOn fait appel au circuit imprimede Ia figure 13 et a ('implantationdes composants en figure 14.On commencera par souder lesresistances R1 a R3, puis le cir-cuit integre ICi, soit directement,soit sur un support.Pour les liaisons, se reporter aubrochage du connecteur et auxexemples de montage.

NOMENCLATUREDES COMPOSANTSRi a R3 : 47 kit 1/4 W (jaune,violet, orange)IC : 4 portes AND a 2 entrées4081

c) Equations de sortie :

S1 = a.c ; S2 = b.c.La figure 15 en propose leschema de principe.Ces equations sont utiliseeslorsqu'un canton doit couper ('ali-mentation de deux autres can-tons suivant deux conditions dif-ferentes.Meme composants que le prece-dent module.

Liaisons1 = entree a2 = entree b3 = nc4 = masse5 = alim. : + 12V6 = sortie S27 = sortie S38 = masse9 = nc

10 = entrée cJ. -L. TISSOT

Pratique del'electronique

ome 1 L' amplification

Ayant ete pendant sept ans inge-nieur puis chef de laboratoiredans une entreprise d'electroni-que, I'auteur a acquis une richeexperience dans la pratique desamplificateurs operationnels.C'est cette experience, et aussicelle de l'equipe d'ingenieurs etd'agents techniques qu'il super-visait, qu'il traduit dans cet ou-vrage que les lecteurs de Ia pre-mière edition ont appreciecompte tenu de ses originalites :

ouvrage d'un esprit pratique,macs ou ('explication theorique nefait pas defaut ; des formules utiles qui sur-prennent, parce qu'on y trouvela fois precision et simplicite ; une presentation remarqua-ble : texte sur Ia page de droite,schernas correspondants sur lapage de gauche ; des exercices avec solutionsrepresentant 25 % du volume del'ouvrage.

La peclagogie et le tres bon ni-veau de formation de cet ouvragele rendront fort utile aux inge-nieurs et agents techniques, pourqui it sera un outil de travail, auxetudiants, a qui it apportera unprecieux complement de forma-tion pratique. Les uns et les au-tres voudront posseder cet ou-vrage qui leur apportera uneformation serieuse et efficacesans eprouver de difficult& car ilsn'auront a resoudre ni integrale niequation differentielle.

Masson120, bd Saint-Germain75280 Paris Cedex.

Dessin du circuit imprime.Implantation des composants.

ALAR ME AUTO/MOTOBien heureux est le possesseur d'un beau vehiculebien equipe n'ayant jamais fait ('objet d'un vol. Pourd'autres, moins chanceux, la liste est longue entre lesautoradios, les phares, les jantes et autres pneus taillebasse. II est evident que, au-devant de tels delits, it

vaut mieux mettre toutes les chances de son cote etinvestir dans un petit systeme de protection.

PRINCIPE DEFONCTIONNEMENT(fig. 1)II repose sur la variation d'as-siette du vehicule. On designepar « assiette » la stabilite, ('atti-tude du vehicule, sur une routepar exemple. L'attitude dependdu support sur lequel se trouve levehicule. Le systeme de base leplus rudimentaire se contented'un contact au mercure, ou l'ondetecte le moment oil le mercureva etablir une liaison electrique etva donc declencher l'alarme. Lepoint noir d'un tel systeme estqu'il faut s'arranger pour que levehicule soit gare de facon que lecontact au mercure n'entre pasen action, ce qui semble trescontrariant lorsqu'on est sur uneroute de montagne, par exemple.La solution qui vient alors a ('es-prit est simple et consiste a doternotre systeme d'une intelligencede maniere qu'il soit capable desavoir dans quelle position exactese trouve le vehicule.Ce dernier peut occuper aumoins quatre positions differen-tes, selon qu'il tangue ou qu'ilroute. Mais it peut egalement oc-cuper des positions supplemen-taires resultant d'une combinai-son de deux ou trois positions.Ainsi, en disposant quatrecontacts au mercure, chacunoriente vers un point cardinal dif-ferent, nous resolvons une partiedu probleme. Mais le systemedoit etre aussi capable de memo -riser l'etat des capteurs au mer-cure, quel que soit la position duvehicule, et de signaler tout mou-vement de sa part. Notre sys-teme, qui ne veut en aucun casrivaliser avec les alarmes profes-

sionnelles, semble repondre aupetit cahier des charges quenous venons d'evoquer. De plus,nous l'avons dote d'un testeurd'etat de la batterie

ANALYSE DU SCHEMADE PRINCIPE (fig. 2)Notre etude se compose de cinqparties.

a) La regulation de l'alimentationPour alimenter le montage etconformement a la figure 5, labatterie se connecte aux bornesA et B. De A a C nous passonspar D2, qui empeche les inver-sions de polarite, pour arriver a Dpar un interrupteur de service. II

conviendra donc d'alimenter le

montage avec une tension de12 V qui sera abaissee et reguleea 9,5 V par IC6, R1, R2, C2. C1decouple ('alimentation. D2 estfacultative, aussi l'auteur ne l'apas soudee sur le circuit impri-mee.

b) Le detecteur d'usurede Ia batterieComme nous le voyons, il secompose de ICi, un amplificateuroperationnel de type 741, monteen comparateur de tensions.Dans cette configuration, il com-pare une tension U sur sa bro-che 3 a un seuil qui se trouve sursa broche 2. Avec Ia valeur descomposants R3, R4, R5 et D1, onteste le quart de la tension del'alimentation. Si cette tension

LN° 151 ELECTRONIQUE PRATIQUE 95

BATTERIE

PROTECTION CONTRELES INVERSIONS

DE POLARIT E

COMMUTAT IONM /A

REGULATIONALIMENTATION

DES CIRCUITS

1Schema

synoptique de!'alarme. VISU

INDICATEUR D'USURE

DE LA BATTERIE

VISU

"VEILLE"

CAPTEURS DE POSITIONS

MISE EN FORMEDES INFORMATIONS

TEMPORISATION

DE MISE

EN SERVICE

REGLABLE DE

VALIDATION

2 40 sCOMPARAT EUR

ME MOIRELOG IQUE

D'EVENEMENTS

INHIBITIOND'EVENEMENTS

TEMPORISATIONDt ALARME

REGLABLE

ENTRE

INTERFACE

reste superieure a 9,90 V, la sor-tie du comparateur (broche 6)est a l'etat haut. Par contre, si latension d'alimentation venaitdescendre en dessous du seuilde 9,9 V, la sortie du compara-teur passerait a l'etat bas, per-mettant par R6 de faire circulerun courant entre les points I et J.Ce dispositif tres fiable estconnecte directement au point Dpour travailler sur la veritable ten-sion de la batterie et non sur latension de sortie de IC6. C3 et C4decouplent les broches .2 et 3d'IC1.

c) Detection de Ia positiondu vehiculeLes photographies le montrentbien, it y a quatre capteurs aumercure, CPT1 a CPT4, qui sontle reflet physique de la positiondu vehicule. Ces capteurs atta-quent les entrées de quatre ope-rateurs Nand a trigger de Schmittpolarises a l'etat haut par R7 aR io. Ainsi, toute variation se tra-duit en sortie des operateurs A,B, C, D d'IC2 par un niveau hautou un niveau bas.

d) Traitement de ('informationet interpretationIC est un verrou de quatre bitset, tant que sa broche 5 est a

l'etat bas, it recopie ('informationpresente sur ses broches 4, 7,

SI RENE

13, 14 sur ses sorties, les bro-ches 2, 10, 1 1 , 1. Les entréesdu verrou, les broches 4, 7, 13,14 sont polarisees a l'etat baspar Rii a R14 et recoivent les in-formations en provenance desoperateurs A, B, C, D d'IC2. Simaintenant la broche 5 vientpasser a l'etat haut, le verrou sefige et memorise alors l'etat deses entrées. II nest plus affectepar aucun changement d'etat surcelles-ci. II dispose donc, sur sessorties, d'une information de 4bits qui est le reflet des entréesjuste avant la memorisation. IC4est un comparateur logique. Telqu'il est configure ici, il comparedeux mots A et B. Si A = B, labroche 3 du comparateur est al'etat haut. Si A B, alors la sor-tie passe a l'etat bas. Le mot Ase trouve sur les broches 15, 7,10, 2. Le mot B, lui, se trouve surles broches 14, 9, 1 1, 1.De cette facon, on compare enpermanence la position du verroua la position reelle des capeurs is-sue des operateurs A, B, C, D deIC2.IC5 est un circuit qui renfermedeux bascules monostables inde-pendantes. Toutes deux offrentun delai reglable entre 2 et 40 se-condes. La premiere, a ('aide deR15, P1, Ci, fixe Ia duree Ti deI'alarme. La deuxierne, a ('aide deR16, P2, C6. fixe la duree T2 pen-dant laquelle l'utilisateur peut

quitter son vehicule sans declen-cher I'alarme. A la mise sous ten-sion du montage, C7 et R17 ge-nerent une breve impulsion sur labroche 12, qui a pour effet de de-clencher la deuxieme basculemonostable. Sa sortie comple-mentee (broche 9) passe a l'etatbas pendant un temps T2. II seproduit alors deux effets : mise azero de la premiere bascule afind'eviter un declenchement deI'alarme, et envoi de ('informationnecessaire au verrou pour etretransparent. Au bout du -tempsT2, Ia broche 9 d'IC5 passe al'etat haut, rendant la premierebascule operationnelle, et figeantle verrou IC3.Si la broche 3 d'IC4 passaitl'etat bas, par suite d'un mouve-ment du vehicule, la premierebascule monostable d'IC5 se de-clencherait pendant le temps T1et la broche 6 passerait a l'etathaut durant T1. Le procede estsimple mais fonctionnel.

e) Les sortiesT1 est controle par la broche 3d'IC5 via R19. Lorsque se pre-sente un etat haut, Ti estconducteur et permet donc la cir-culation d'un courant entre E et Fa travers R20, pour alimenter uneLED par exemple. T2, Iui, estcontrole a travers R18 par la bro-che 6 d'IC5. Pendant le temps Tde I'alarme, it est conducteur etpermet, par les points I et J, d'ali-menter une sirene electroniquemodulee de basse puissance. Ti


2Schema de

nncipe, CPT1a CPT4

represen tentles contacts

Mercure.

D2B ¢1

D

E

F

00

R20

T2

CI

IC 6

AdjR

NAN`

R2 I i C2

77,

CPT 3

CPT 4

RIO

IC 2

R3 R4

R5

C4

IC1

R18

15

IC 3

15

7 7

13 10

4 2

2 14

10 9

11 11

It

16 4 6

1C4

R I 12 13 14

1/2

IC5

R15

C

PI

+

C5y

13 11

124-

7T

1/2

IC5

R17

15

R16

4

LiC6

et 12 constituent une interfaceentre le module et le monde exte-rieur.

REALISATIONPRATIQUE (fig. 3 et 4)Vous pouvez employer la me-thode photographique pour reali-ser le circuit imprime. L'auteurs'est efforce de reduire au maxi-mum les dimensions du montageafin qu'il tienne sur une plaqued'epoxy de dimensions stan-dards (75 x 100 mm).Apres revelation et gravure dansun bain de perchlorure de ferchauffe, it faudra de preferenceetamer les pistes du circuit par

rapport au milieu dans lequel it vaevoluer. Etamer consiste a prote-ger les pistes contre toutes lesegressions dues au climat. Pourcela, on peut utiliser un baind'etain chimique a froid, parexemple. II faudra ensuite percercheque pastille avec des foretsde 0,6 mm pour les circuits int&gres, transistors et capteurs aumercure, 0,8 mm pour les resis-tances, condensateurs, straps etregulateur. On emploiera du1 mm pour les resistances ajus-tables P1 et P2, ainsi que pour lespicots de sorties et la diode D2.Attention de ne pas omettre lestrap sous IC5. II faudra egale-ment se reporter a la figure 4

pour les liaisons par Ns qui setrouvent sur le montage. Cesquatre connexions a fils sont ex-tremement importantes. Si ellesne sont pas respectees, le mon-tage fonctionnera ties mal. Onveillera egalement a la polaritedes semi-conducteurs et descondensateurs. Les quatres cap-teurs au mercure pourront titresrendus solidaires du circuit im-prime avec un point de colle Neo-prene.Une fois que tout aura etecontrole minutieusement, onpourra passer au c5blage du mo-dule avec les differents organesexterieurs. Pour cela, it convientde se reporter a la figure 5.


3_ Dessin du circuit imprim6et implantation des composants.

E -

E

741 F

3

00

oTo

0

E

El

DI

4042

B2

A2

SORTIE A. B

4>B

ENTREES A < B

Vue de dessus

2 N 2222

A B

Al

C X 1

R X1 /CX I

RESET 1

TR1

TR1

01

43

33

D2

Q2

Q2

01

4585

40984528

4093

A3

B3

A >BSORTIES

A < B

BO

A 0

CX2

RX2 /CX2

RESET 2

TR2

TR2

Q2

Q2

ESSAISVOus disposez donc de votre mo-dule retie a une batterie et a unesirene...

Mode operatoire- Mettre P1 et P2 au minimum(vers la droite).

- Actionner l'interrupteur deservice.A ce niveau, it peut se produireune sonorite breve de la sirene di-gne des alarmes professionnel-les. Cela depend en fait de IC5. IIfaudra de preference utiliser un4098.- Au bout du temps T2, reglablepar P2, la LED clignotante de

veille entre en action. A partir decet instant, le moindre mouve-ment sera fortement sanctionnepar l'action de la sirene dont laduree est reglable par Pi- II convient alors de reinitialiserle montage. On peut egalementalimenter le montage avec unealimentation variable et constateralors l'efficacite du detecteur


Photo 2 - Les contacts Mercure se placent auxquatre coins de la carte.

d'usure de la batterie par ('illumi-nation de la LED appropriee. Cepetit module deviendra vite uncompagnon de secunte indispen-sable. Les plus bricoleurs d'entrevous pourront ('adapter a une ins-tallation déjà existante, ou a uneautre application. Nous vous sou-haitons beaucoup de plaisir facea cette realisation, et beaucoupde chance face aux aleas e la viequotidienne.

Led rouge

Bruce PETRO

Photo 3. - Quelques straps passent en-dessousdes circuits integres


Resistances 1/4 WR 1 : 220 S2 (rouge, rouge, mar-ron)R2 : 1,5 kfl (marron, vert, rouge)R3 : 47 kit (jaune, violet, orange)R4 . 1 k12 (marron, noir, rouge)R5 : 18 kS2 (marron, gris, orange)

Sire neelectronique

modulee

12V- 100mA

LedClignotante M

Inter

11

BAT TERIE

10 a 20V-0-0-

U

IC2

0 0 0 0 0 0 0 0B

0J I HGF EDC A

U.S

Cl

L.J

IC3 IC4

nAlarme VeilleII

ICS

CPT 3

5

R6 : 220 SI (rouge, rouge, mar-ron)R7 a R14 : 10k12 (marron, noir,orange)R15, R16 : 56 kS2 (vert, bleu,orange)R17 : 470 kS2 (jaune, violet,jaune)R 18:1k12 (marron, noir, rouge)R19 : 10 kfl (marron noir, orange)R20 : 220 S2 (rouge, rouge, mar-ron)Pi. P2 : resistances Ai de 1 MS2

Semi-conducteursD7 diode Zener 2,7 VD2 : 1N4007 (facultative)T1, T2 : 2N2222IC : 741IC2 : 4093 CMOSIC3 : 4042 CMOSIC4 : 4585 CMOSIC5 : 4098, 4528 CMOSIC6: LM 317 T

CondensateursC1 : 470 1F/25 V, electrochimi-que radialC2 1 AF/16 V, electrochimiqueradialC3, C4 : 1 HF/16 V, electrochimi-que radialC5, C6 : 47 ktF/16 V, electrochr-mique radialC7 ." 220 nF

Divers4 contacts « ampoules mercure »Picots males et femelles pour cir-cuits imprimesPlaque epoxy 76 x 100 mm pre-sensibilisee1 LED clignotante rouge 0 5 mm1 LED rouge normale 0 5 mm1 support 8 broches1 support 14 broches3 supports 16 broches


Ce montage permet de rehausser les signaux de fre-quences comprises entre 20 Hz et 10 MHz. Les do-maines d'application vont du simple preamplificateuraudio jusqu'a I'amplificateur video couleurs.

LE SCHEMADE PRINCIPE (fig. 1)Le cceur du montage repose surun circuit integre, le NE 592, tresrepute, et donc d'un approvision-nement facile. II offre de tres bon-nes performances puisque nousavons affaire a une structure dif-ferentielle en technologie bipo-tare. Son gain maximal atteint400 sur une large bande pas-sante, de 20 Hz a 10 MHz pource qui nous concerne. L'ajustagede ce dernier s'avere possiblegrace a une resistance variableR6 de 20 kQ, it vous sera memepossible d'effectuer une attenua-tion, gain inferieur a 1 quand R6vaut 20 la En utilisant une resis-tance R6 de 1 MQ, vous pourrezobtenir des gains allant de 0,02 a400, mais attention, le reglagedevient pointu. II s'avere prefera-ble de disposer en serie avec R6une resistance dite de pied, outampon, dont la somme corres-pond a une partie de la variation.

En definitive, le gain croft lorsquela resistance R6 diminue.Le gain s'ajuste par rapport a Iatension d'entree, sachant que Iatension maximale disponible a Iasortie vaut 4 V crete a crete, surune charge de 1000 Q, avantecretage du signal. Pour un gainde 400, la tension d'entree maxi -male vaudra alors 10 mV crete acrete.A la place de R6, it s'avere possi-ble de placer un reseau selectifparallele ou serie, dont l'indepen-dance est variable en fonction deIa frequence. A ce moment, onpeut realiser des filtres coupe-bande, passe-bande, passe -basou passe-haut. De part sa struc-ture, le NE 592 necessite une ali-mentation symetrique de 16 V.Pour parer a cela, nous avons po-larise les entrées inverseuse etnon inverseuse, grace a la diodeDi. Celle-ci regule a 6,2 V, avecla resistance R i , portant a1/2 Vcc le potentiel des deux ac-ces via les resistances R2 et R3.

C2

R6

0ENTREE

71,

1 Le schema de principe repose sur un NE 592,circuit integre specialise.

Outre la fonction de faire circulerle courant de polarisation, ellesoffrent une impedance d'entreeegale a 75 Q, le condensateur Cioffre une fable resistance auxcourants de basse et moyennefrequences, ce point se nommecouramment « point froid d'un.montage ». Le circuit integre estdote de deux sorties sur lesquel-les nous disposons d'un signal in-verse de 180 degres. Notre ma-quette utilise la sortie permettantd'obtenir une sortie directe, noninversee. Mais rien n'empecheI'utilisateur de se connecter sur Iabroche 4 du NE 592. Dans tousles cas, le signal subira un depha-sage de - 20 degres lorsque Iafrequence atteint 10 MHz.Sur la broche 5, nous prelevonsle signal de sortie non inverse autravers d'un condensateur chimi-que de 220 nF. II attaque la based'un transistor monte en collec-teur commun afin de l'envoyervers la sortie sous une imp6-dance de source de 75 Q. La re-sistance R7 polarise la transistor.

REALISATIONPRATIQUELa figure 2 donne le dessin du cir-cuit imprime, qui peut aisementse realiser a raise de bandes oude pastilles Mecanorma. Le dia-metre de percage correspond a0,8 mm. Le circuit integre prendplace sur un support 8 broches

NO 151 ELECTRON IQUE PRATIQUE 101

2 Le dessin du circuitImpnme reste facilea tracer. 3 r'mplantatIon

des composants.

MASSE 12 VENT EEVIDEO

VIDEO

Peu de soudures sur ce montage. conformement au dessin de ('im-plantation represents a Ia fi-gure 3.

UTILISATIONPour les faibles amplitudes d'en-tree, Ia resistance Re prendra unevaleur de 20 K2. Cette realisationvous permet desormais de pro -ceder a ('amplification de signauxfaibles ou amoindris dans lesgammes de frequences allant dudomaine BF a 10 MHz.

P. MARTIN


ResistancesRi : 2,2 k12 (rouge, rouge, rouge)R26 R4 : 75 S2 (violet, vert, noir)R5 : 510 SZ (vert, marron, marron)R6 : 20161 ajustable verticale(voir le texte)R7 : 47 kft (jaune, violet, orange)

Condensateurs

Ci a C4 : 220 AF, 16 V radialC5 : 10µF, 16 V radial

Semi-conducteursC// : NE 592, amplificateur largebandeT1 : 2N2219D 1 : BZX 6,2, diode Zener 6,2 V

Divers

1 support Cl 8 broches1 platine epoxy simple face de56 x 40

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LE RECEPTEURAVIATION TSM71Le recepteur decrit aujourd'hui permet l'ecoute desondes radio-frequence entre 1 1 5 et 135 MHz. Danscette gamme it s'avere possible d'entendre les liai-sons entre les avions et la tour de controle, des infor-mations meteorologiques, les balises et liaisons deservice sur les pistes.Les VHF connurent un franc suc-ces avec ('apparition de la modu-lation de frequence, malgre toutl'AM reste le support privilegiedes communications liees au tra-fic aviation. La conception d'untel recepteur suppose Ia mise enceuvre de plusieurs techniquesspecifiques, la solution retenuepar la societe TSM consistefaire simple et efficace. En effet,l'utilisation des technologies mo-dernes laisse entrevoir, au traversde montages sophistiques, unegrande simplicite au niveau tantdu concepteur que du realisa-teur.

LE SCHEMADE PRINCIPE (fig. 1).

Le recepteur TSM71 repose surl'emploi du circuit integre fabri-que par RTC, le TDA5030. Afinde reduire le nombre de compo-sants au strict minimum, laconception globale retenue uti-lise un simple changement defrequence. Dans ce kit, la fre-quence image placee a deux foisla valeur de la FI, soit ici 2x 455 kHz, reste minimisee par('accord continu du circuit d'an-tenne. Le TDA5030 comportetous les elements pour mettre enceuvre l'oscillateur, le melangeurqui apporte un gain en tension de25 dB et son amplificateur Fl.Les diodes Varicaps Di et D2procurent le controle de la fre-quence de reception, l'une (D1)pour l'oscillateur et l'autre (D2)pour ['accord d'antenne. Les in-ductances Si et S2 sont form6esd'une spire de fil &tame sur unmandrin a noyau ajustable quipermet de se caler sur le bas deIa bande, vers 115 MHz. Le po-tentiometre P1 devra etre de pre-ference un modele multitour oudote d'un bouton demultiplica-

teur. La sortie Fl disponible auxbroches 10 et 11 de IC2 attaqueun transformateur 455 kHz quiapporte une selectivite de l'ordrede 15 kHz. L'enroulement secon-daire de S4 rejoint la base dutransistor d'amplification Fl dontle gain s'ajuste a ('aide de la re-sistance ajustable RV1. Le collec-teur Ti supporte la charge appor-tee par le transformateur S3, laresistance R15 reduit le coeffi-cient de surtension pour optimi-ser la stabilite de fonctionne-ment. Le bobinage secondairecharge la diode de detection D4qui fournit aux bornes de P2 latension BF redressee. Pour don-ner un confort d'ecoute raisonna-ble, un amplificateur porte lapuissance a 1 W dans un haut-parleur de 8 O. L'alimentations'effectue sous une tensioncontinue bien filtree de 9 a 12 V.

REALISATIONPRATIQUELe dessin du circuit imprime pre-sents a la figure 2 se realise surdu verre epoxy cuivre simpleface, mais d'une epaisseur de8/10. Une petite astuce nous estapparue en examinant de pluspres le trace du circuit. En effet,si vous regardez les pistes sous('inductance S2, vous remarque-rez la bobine imprimee, qui per -met de coupler par C18 l'antennevia une prise intermediaire. A cesfrequences un bout de pisteaussi fine constitue déjà une in-ductance non negligeable queI'on doit prendre en compte, leschema de la figure 1 le montrebien, car Ia capacite C18 setrouve au pied de S2 pour repre-senter ce point de couplage cotefroid du bobinage.


1 Le schema electroniquerepose sur l'utthsanon du TDA 5030

C33

C.]

TT

to .13C

SPI

0.7U?

R2

CZ!

5-5

CUD

C15

11IC

C29

I- C29

II

23

,

ieIC 2

52

96

CI

22 15

Pt .FICaERCNE DES SUTONSF7. VOLUME 50NRV1 NNEAU OE SENSIBILITE

Les selfs VHF Si et S2 et les pots455 kHz S3 et S4 livrees toutesmontees ne doivent subir aucunexces de chaleur lors des soudu-res, les semi-conducteurs restentaussi des composants fragilesaux temperatures elevees. MaisTSM a eu Ia bonne idee de doterles deux circuits integres de sup -

ports, ce qui ne pose pas de pro-blemes particuliers si l'on consi-dere que la conception du circuitimprime a ete faite en conse-quence, du moins pour la partieVHF avec le TDA5030. Les corn-posants se placent sur le circuitimprime en suivant le dessind'implantation de la figure 3.

Pour lur donner un aspect sympa-thique le module TSM71 prendraplace a l'inteneur d'un boilier surlequel sont fixes les deux poten-tiornetres, le HP, I'interrupteur etles fiches d'antenne et d'alimen-tation. L'antenne prend la formed'un fil d'une longueur de 1 me-tre tendu verticalement.

MISE AU POINTET UTILISATIONLes bobinages Si et S2 tels qu'ilssont livres demandent une rota-tion de 3 tours vers le haut pourobtenir un prereglage, les trans-formateurs S3 et S4 s'ajustentpour un minimum de distorsionsur le signal BF. La resistanceajustable RVi se regle en fonc-tion de la proximite ou de l'eloi-gnement d'un aeroport pour evi-ter la saturation de l'etageampinrcateur compose do riziti-

sistor Ti.

Le trafic aeronautique s'accom-mode d'un langage particulier.Souvent les phrases se limitent a('utilisation du code internationaldit « Code 0 » ; quelques termesles plus usites developpes dansle tableau de la figure 4 vous per-mettront une meilleure compre-hension des « dialogues ». Che-que avion possede un indicatif ;celui-ci, du type FSM, se pro -nonce a ('aide des analogies offi-cielles decrites a la figure 5, Iaprononciation par analogie nousdonne : « Fox-trot Sierra Mike ».

Nous voici arrives au terme decette description qui vous per-mettra dans de bonnes condi-tions l'ecoute passionnante de labande aviation.

2 Dessindu circuit imprime. 3 Dessin de

l'Implantation des composants,

4Code

international.

5Abreviations

officielles.

QAMQANQAVQBAQBBOBI030QCXQDM0FA(WEQFFOFUQGNQGOQGPQNHQNYOREQRGQRTQRZQSLQ SYQTLQTMQTRQUHQUJ

observations mete° actuellesdirection et vitesse du ventradioguidagevisibilite horizontalehauteur des nuagesregles de vol aux instrumentsaerodrome le plus proche pour atterrissage en vol a vueindicatif d'appelcap magnetiqueprevisions mete°pression atmospherique au lieu actuelpression atmospherique au niveau de la mernumero de la piste a utiliserautorisation d'atterririnterdiction d'atterrirordre d'atterrissagepression a laquelle on dolt caler l'altimetreconditions mete° actuellesheure d'arrivee prevuela frequence actuelle en megahertzcessez votre transmissionvous etes appele par...accuse de receptionchangez de frequencele cap vraile cap magnetiqueI'heure exactepression barometriquecap vrai par vent nul

A Alpha J Juliette S SierraB Bravo K Kilo T TangoC Charlie L Lima U UniformD Delta M Mike V VictorE Echo N November W WhiskyF Fox-trot 0 Oscar X X-rayG Golf P Papa Y YankeeH Hotel Q Quebec Z ZoulouI India R Romeo

LISTEDES COMPOSANTS1 circuit imprime

ResistancesR1 : 4,7 QR2 : 47 f2R3: 100 9R4: 10052R5 : 4,7 S2R6 : 4,79R7 :470 SiR8 : 470 StR9 : 470 QR10:4752R17 : 112R12: 1 KtR13 : 100R74: 10k12R15 : 10 kft

Resistances ajustablesRVI : 4,7 k12

Supports de circuits integres16 broches18 broches

Circuits integres/CI TCA 760 BIC2 : TDA 5030 P

Condensateurs non polarisesC 1, C2, C5, C6, C7, C8, C9, C10,

C13, C16, C17, C35, C20, C22,C24, C25 : 3,9 nF a 22 nFC34 : 68 pFC11, C12, C18 : 8,2 pFC21, C33 : 27 pFC14, C15, C23 : 100 nF = 104

Condensateurs polarisesC26, C27, C28, C29, C30, C3122 ALF a 47 AF, 25 V axiaux

DiodesD 1, D2 : BB105D3 : Zener 6,8 V a 8,2 V04 : diode de detection

TransistorTI BF199

PotentiometresP1 : 100 kitP2 : 4, 7 /Ma 10012

SelfsSi, S2 : self VHFS3, S4 : 40044 Fl 455 kHz

Divers1 pression 9 V1 haut-parleur

ELECTRO\IQUE

ET VODELISVE

FERROVIAIRE

Jean -Luc TISSOT

Electroniqueet modelisme

ferroviaire

Cet ouvrage est destine aux mo-delistes ferroviaires qui sont into-resses par la fabrication de mon-tages electroniques afind'ameliorer le realisme de leur re-seau miniature.On volt de plus en plus apparaitresur le marche des montageselectroniques tout faits, destinesa rendre plus realiste le fonction-nement des reseaux de trains mi-niatures.Malheureusement, ces monta-ges sont assez chers et souventmal adaptes aux besoins person-nels.Le present livre a ('ambition deseduire le modeliste ferroviaire enl'initiant progressivementl'electronique.Apres un panorama rapide etcomplet du modelisme, I'auteurpropose douze montages sim-ples pour animer et personnaliserson reseau.Apres ces o exercices » d'initia-tion it developpe le STD, ensem-ble complet de gestion de re-seau, realisable par &tapessuccessives.Tous les composants electroni-ques utilises pour realiser ces dif-ferents montages sont simples etdisponibles aupres de touslesfournisseurs.Des montages plaisants qui per-mettront a tout modeliste d'ani-mer ses maquettes.Editions Radio1 1, rue Gossin92543 Montrouge Cedex

CONNAITRE ET COMPRENDRELES CIRCUITS INTEGRESFICHE TECHNIQUE N° 56 LE 40193Dans la gamme des divers compteurs, le 40193 offre

Ides possibilites tout a fait interessantes. II s'agit en ef-fet d'un compteur-decompteur binaire synchroneavec possibilite d'assurer a tout moment un charge-ment parallele asynchrone.

I -CARACTERISTIQUESGEN ERALESAlimentation : 3 a 18 V.Frequence maximale horloge :- 5 MHz sous 5 V- 18 MHz sous 10 V- 26 MHz sous 15 VDebit sur les sorties limite a quel-ques milliaMperesComptage et decomptage binai-res (4 bits)Prepositionnement asynchroneSorties de reportEntrée de remise a zero generaleToutes les sorties sont « bufferi-sees »

II - BROCHAGE (fig. 1)Le circuit se presente sous laforme d'un bditier rectangulairecomportant 16 broches « dual inline » (2 rangees de 8). Le« plus » est a relier a la brocheno 16 tandis que le « moins »correspond a la broche no 8.Entrées :PL (broche n° 11) : reseryee a lacommande du chargement paral-lele asynchrone.Po a P3 (broches 15, 1, 10 et 9) :

prevues pour la presentation desdonnees binaires en vue du char-gement parallele.CPu (broche 5) : recoit les impul-sions d'horloge pour le comp-tage.CPD (broche 4) : recoit les impul-,sions d'horloge pour le decomp-tage.MR (broche 14) : entrée de re-mise a zero generale asynchrone.Sorties :0o a 03 (broches 3, 2, 6 et 7) :

sorties binaires du compteur.TCu (broche 12) : sortie de rete-nue pour le comptage.TCD (broche 13) : sortie de rete-nue pour le decomptage.

III -FONCTIONNEMENT(fig. 2, 3 et 4)Le compteur compte ou de-compte au moment du frontmontant du signal horloge pre-sent& sort sur CPu (comptage),soit sur CPD (decomptage). Ce-pendant, pour que le comptagesoit correct, il est necessaire queles deux entrées « horloge » nese trouvent jamais reliees simul-tanement a un etat bas.Le comptage (ou le decomptage)se realise suivant les lois de la nu -

meration binaire, et Ia position ducompteur se trouve materialiseepar les niveaux logiques presen-tes par les sorties Goa 03. A titred'exemple, la configuration 1011(sens de lecture 03 00) cor-respond a la valeur decimale 20+21 + 23 = 1 + 2 + 8 = 11.En mode « comptage », le comp-teur prend automatiquement laposition zero apres la posi-tion 15. La sortie de report TCDest generalement a l'etat haut.Elle passe a retat bas sous ladouble condition que :- le compteur occupe la posi-tion 15 ;- l'entree CPu se trouve sou-mise a un kat bas.On enregistre alors un front mon-tant sur cette sortie a ['instantprécis ou le compteur passe a Iaposition zero, ce qui permet parexemple d'attaquer ('entree de

PL

CPU

CPD

MR

P3 P2 P1 P3

03 Q2

.111

15 5 [41:t PL CPU

Comptage4

Decomptage X X

14 6 0 X

4

0

13 70 1 1

1 r

12-

2 Synoptiquetnterne duCD 40793.

Tcu

TCD

Q1 Q0

CPD Action

XRemise a zero( asynchrone)

X Chargementparallele

Comptage

j- Decomptage

X = Etat indifferent

Frc-,t montant

3 Principe s' .

du comptagdecomptage

4Chronogramme

defonctionnement.

5Exemple

d'utihsation.

PL

PO

P1

P2

P3

CPU

CPO

a0

al

a2

C1.3

TCU

TCD

L -L -L -L -LL -L -L -L

Comptage -. 0 13 14 15

comptage d'un second 40193place en aval.En mode « decomptage », lecompteur se place sur la positionzero apres la position 15. La sor-tie TCD, generalement a l'etathaut, prend l'etat bas sous ladouble condition que :- le compteur occupe Ia posi-tion zero ;- ('entree de decomptage CPDsoit soumise a un etat bas.Des que le compteur atteint Ia va-leur zero, la sortie TCD delivrealors un front positif.Les etages de sortie du compteursont du type bascule bistable sta-tique.L'entree PL est generalement arelier a un etat haut. Si on soumetcette entrée a un etat bas, lessorties Qo a Q3 prennent instan-tanerrrent les valeurs logiquespresentees respectivement surles entrées Po a P3 : c'est le char-gement asynchrone parallele, en-core appele « prepositionne-ment » du compteur. Cette

13

operation peut egalement se rea-liser en presentant sur ('entree PLune breve impulsion negative.L'entree MR est generalementsoumise a un etat bas. Toute pre-sentation d'un etat haut, mernebref, sur cette entrée, a pourconsequence immediate la re-mise a zero du compteur, et celaquels que soient les etats logi-ques presents sur les autres en-trées.

IV - UTILISATION(fig. 5)

L'exemple presente est une ap-plication generale et typiqued'une chaine de comptage-de-comptage de compteurs 40193montes en cascade. On peutainsi en monter autant qu'il estnecessaire.Peu de commentaires sont a fairesur ce schema d'application dontle fonctionnement est regi par lesprincipes evoques au paragrapheprecedent.

II 11'

Ccmpte P3 P2

CPU

P1 PO

TCUP3 P2

CPU

P1 PO

TCUREPORT

DecompteCPD Tcp CPD TCD

RETENUE

03 Q2 Q1 ao MR PL Q3 a2 01 00 MR Ft.

MR

1 1 1 1

FUSIO\

CHAUVIN

AR\OUX-CDA

La perspective de l'ouverture duGrand Marche europeen et ('ac-celeration des echanges au ni-veau mondial proposent une nou-velle situation aux professionnelsdu métier de Ia mesure, qu'ilssoient utilisateurs, distributeursou fabricants.

Pour rester competitif dans unenvironnement economique deplus en plus concurrentiel, mieuxvaut regrouper toutes ses forcesque de se disperser dans des di-rections contraires.

Pour coller a ces realites, ChauvinArnoux et CDA ont fusionne a da-ter du 1 er juillet 1991.

Chauvin Arnoux va feter son cen-tenaire en 1993. C'est en s'ap-puyant sur Ia notoriete et Ia repu-tation de qualite du plus ancien etdu plus important constructeurd'appareils de mesure que toutel'equipe CDA, devenue Ia Divi-sion Mesure Portable Distributionde Chauvin Arnoux, continueraexactement, comme elle le faisaitpar le passe, a developper et arenforcer le partenariat de qualitequ'elle a su creer et entreteniravec la distribution francaise.

Capitalisant sur sa tradition, sonexperience, son savoir-faire et sacapacite d'innovation technologi-que, Chauvin Arnoux s'engagesimultanement dans une nouvelleetape d'expansion en confortantsa dimension europeenne et in-ternationale. L'impact regroupsdes marques Chauvin Arnoux etCDA favorisera la realisation desobjectifs ambitieux de ChauvinArnoux : imposer une dimensionde leader de Ia mesure euro-p6enne et internationale.

Chauvin Arnoux190, rue Championnet75018 ParisTel.: 42.52.82.55.


0U

Lil

LElectronique Pratique2 a 12, rue de Bellevue75940 Paris Cedex 19

Le service du Courrier desLecteurs d'Electronique Prati-que est ouvert a tous et estentierement gratuit. Lesquestions d'« interet corn-mun » feront I'objet d'une re-ponse par l'intermediaire deIa revue. II sera repondu auxautres questions par des re-ponses directes et personnel-les dans les limites du tempsqui nous est imparti.

M. Dollfus(78) -

Interesse tout particulierementpar la commande numeriquepour convois ferroviaires (de-puis Electronique pratiqueno 143), je procede a l'approvi-sionnement des pieces, et je meheurte a la difficulte de trouver leNE 5044. Pourriez-vous m'indi-quer une adresse ?

Le circuit integre NE 5044 quivous fait defaut est diffuse nor-malement chez la plupart des re-vendeurs. Pour cela, vous pouvezconsulter, entre autres, les Ets.Selectronic a Lille.

M. Klmiesheri(6 7 )

Pouvez-vous m'indiquer si vousavez déjà utilise un 5768 dansun numero d'Electronique prati-que.

Le 576B qui vous interesse a etedéjà employe dans le gradateurtelecommande a infrarouge de-crit dans EP no 119, p. 95. Lesphotocopies de cet article sontdisponibles contre 30 F.

M. Mestrallet(73)

En consultant Electronique pra-tique n° 139, page 115, it estquestion d'un module logiqueLO -4. Pourriez-vous me corn-muniquer le sch6ma de principeet le trace du circuit imprimecorrespondant a ce montage ?

Le module LO -4 qui vous into-resse a ete presente en detaildans Electronique pratiqueno 137, page 119. Vous trouve-rez le dessin du. circuit imprime,qu'il vous appartiendra de reali-ser, ce montage n'etant pas dis-ponible sous Ia forme de kit.

M. Barcldin(76)

Concernant le programmateurd'EPROM du no 137, pourriez-vous m'indiquer comment jedois effectuer la programma-tion ?

Comme vous le faites remarquer,II suffit de selectionner, au moyendes roues codeuses correspon-dantes, ('adresse interessee. En -suite, pour cette adresse, it

conviendra de placer les rouescodeuses donnees afin de reali-ser le codage correct du mot decette adresse. Apres verification,cette operation sera validee parle poussoir validation. Bien en-tendu, cette operation est a re-produire pour cheque adresse.

M. Merceron(44)

J'ai realise la sonde logique dun° 128. Celle-ci fonctionne cor-rectement. Pourriez-vous ce-pendant m'indiquer la tensionmaximale que je peux lui injec-ter.

Cette sonde etant concue autourde circuits integres MOS, it est vi-vement deconseille d'appliquerune tension superieure a 15 Vcontinus a ('entree de Ia sonde.

M. Cadet(25)

J'ai entrepris la realisation duchargeur alimentation pour bala-deur presente dans E.P. n° 147,p. 85. La commande arret neparaist pas fonctionner. Que meconseillez-vous ?

D'apres les renseignements quevous nous communiquez, it estprobable que le defaut se situeautour de la bascule IC2. Verifiezque le + arrive sur le cornmun despoussoirs A et M, et que l'actionde M se retrouve sur 8 du 4001,tandis qu'une action sur M se re-percute sur 13 du meme circuit.Si tout semble correct a ce ni-veau, le 4001 sera a remplacer.

Je souhaiterais realiser un de-tecteur d'humidite. Quel mon-tage me conseillez-vous ?

Nous n'avons pas publie recem-ment un tel montage. II existe ce-pendant un composant particu-lierement adapte dans votre cas.II s'agit de l'humidistance. Cecomposant est normalement ap-provisionne. Consultez nos re-vendeurs dont les coordonneessont precisees dans les pages depublicite.

M. Piedfort(04)

Je suis a la recherche d'un CIMC 4584. Pourriez-vous m'indi-quer oe..; trouver ce circuit inte-gre ?

Le composant que vous nous in-diquez (6 inverseurs trigger MOS)est distribue normalement chezles revendeurs. Vous pourrezI'obtenir sans probleme chez lamajorite de nos annonceurs dontles coordonnees sont rappeleesdans les pages de publicite.


DEPORT INFRAROUGE · un classique 74C922. Les blocs sont identifies par des cadres en ... est...

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