Détecteur de Mouvement Infrarouge -1

  • View
    21

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

un vrais dans vers la creation industriel

Transcript

  • Universit Sultan Moulay Slimane

    Facult Polydisciplinaire

    Bni Mellal

    Dtecteur de passage infrarouge(IR)

    2014/2015

    Encadr par :

    M. Ahmed Malaoui

    Ralis par :

    Mohamed SADIK Zakaria MOUKRIM Ayoub TOUBI Mounir MHO Amine RYHANI

  • I. Introduction :

    Il y a environ 20 ans, quand les visiteurs nocturnes dun immeuble taient accueillis lentre par une

    lumire qui sallumait comme actionne par une main invisible, cela pouvait encore tonner les

    invits. Entre temps, les appareils responsables de cela font partie depuis longtemps de lquipement

    standard de chaque immeuble. Se sont les dtecteur de mouvement, de prsence, ou de passage base

    dinfrarouge, ces derniers fonctionnent selon le principe mission-rception infrarouge.

    Dans le cadre de la ralisation du mini projet en lectronique, ce principe nous a inspir de concevoir

    un circuit primaire de dtection infrarouge base de transistors, de diodes, rgulateur etc.

    Afin dencastrer les connaissances thoriques quont a reu dans les cours magistraux.

    Le principe du circuit est engendr par la figure si dessous : (figure 1)

    Figure 1

  • II. Le But :

    Chaque manipulation en lectronique vise la mise en uvre du cot exprimental du circuit, et

    son domaine industriel, ou bien le besoin pour lequel le circuit est conu.

    Dune part, Les semblables de ce circuit font partie de la technologie infrarouge, et ils sont utiliss

    dans lquipement standard des limmeubles afin de satisfaire aux besoins suivant :

    la gestion de la ventilation, dans les locaux occupation intermittente comme les salles de

    confrence par exemple ;

    la rgulation des installations de chauffage et de climatisation ;

    le dclenchement de l'alarme, puisque ce mme principe est utilis pour la dtection

    dintrusion.

    jusquau dclenchement de la chasse des toilettes, pour utiliser leau de ville bon escient.

    Dautre part le but exprimental de notre circuit vise introduire le principe damplification a

    base dtage de transistors, lutilisation du mode astable des puce NE555, le calcul de leur

    frquence, et le temps de retard des circuit RC, sans oublier le rle de chaque composantes

    dans la manipulation .

  • Figure2

    III. Photo du circuit ralis :

    IV Composantes et fonctionnement

    Alimentation : chargeur 5V ,12V

    2 Rgulateur de tension 5V

    (7805) :

    Un rgulateur de tension, est un composant

    lectronique qui maintient sa sortie, dans

    certaines limites, une tension constante,

    indpendamment de la charge et de la tension

    d'entre.

    Le rgulateur nous garantie une alimentation 5V

    pour le deux partie du circuit metteur,

    rcepteur.

  • Timmer ship (NE555) :

    Le NE555 est un circuit intgr utilis pour la

    temporisation ou en mode multivibrateur.

    Le NE555 contient 23 transistors, 2 diodes et

    16 rsistances qui forment 4 lments :

    deux amplificateurs oprationnels de type

    comparateur ;

    une porte logique de type inverseur ;

    et une bascule SET-RESET.

    Le NE555 peut fonctionner selon trois modes :

    monostable, astable ou bistable.[4]

    Le mode astable nous permettra de gnrer la

    frquence de lmetteur infrarouge.

    Rcepteur Infrarouge (1838) :

    Cette composante reoit le rayonnement

    infrarouge sur une frquence de 38 kHz, sa

    tension d'alimentation 3.0V ou 5.0V; faible

    consommation d'nergie.

    Le niveau de tension de sortie entre 0.5 v et

    4.5 v. [3]

    Transistor PNP ( BD 140) :

    Son rapport damplification 40 ,

    Ce transistor nous permet damplifier le

    signal inverse Ibb (figure 6) transmis par

    le rcepteur infrarouge.

  • Transistor NPN (52N222) :

    Ce transistor nous permet damplifier le

    signal transmis par le transistor PNP afin

    dactiver le relais. (figure 6)

    Son rapport damplification est de 30 [6].

    Diode (1N4007) :

    La diode nous permet de canaliser le signal

    Icc vers le relais avant de polariser le

    transistor NPN.

    Relais 5V :

    Un relais lectromagntique est un organe

    lectrique permettant de

    l'ouverture/fermeture d'un circuit

    lectrique par un second circuit

    compltement isol.

    Ce dernier nous permettra de traduire le

    signal transmis par le rcepteur sous

    forme sonore, lumineuse, ou mcanique

    selon le circuit plac aux bornes du

    NORMALY CLOSED SWITCH

    2 Potentiomtre 10K :

    Cette composante nous permet de modifier

    la frquence de la NE555, ainsi que le

    temps de retard du circuit RC.

  • LED infrarouge, RED LED :

    La LED nous permet de savoir si la

    frquence de lmetteur a t synchronise

    par rapport la frquence du rcepteur.

    Resistance : 4 1,5 K, 2180

    Condensateurs : 1.5Nf, 10 F, 3300F.

    Une platine d'exprimentation :

    [ 1]

    (appele en anglais breadboard,) est un

    dispositif qui permet de raliser

    le prototype d'un circuit lectronique et de

    le tester. L'avantage de ce systme est

    d'tre totalement rutilisable, car il ne

    ncessite pas de soudure

    Figure 3

  • V. Schma du circuit :

    VI. Les tapes de la ralisation :

    Connecter le clip de la batterie la platine dexprimentation.

    Broche 1 du rgulateur devrait tre positif.

    Broche 2 est li la broche 1 via un condensateur de 0,1uf.

    Broche 2 est lie la masse.

    Connecter la broche positive du rcepteur la broche du rgulateur 3.

    La broche ngative du rcepteur doit tre lie la masse.

    Connecter la sortie de rcepteur la cathode LED.

    L'anode de la LED est connecte la base du transistor PNP via le 1,5 k.

    Figure 4

  • Relier le transistor PNP metteur la sortie du rgulateur.

    Relier la base NPN au transistor PNP collecteur via 180 ohms.

    Relier la masse l'metteur du deuxime transistor NPN.

    Relier les 1,5 k rsistances au premier transistor collecteur.

    Connecter en srie le potentiomtre 10k.

    le milieu du potentiomtre doit tre mis la terre.

    la sonde positive du condensateur de 3300uf est lie la base du transistor 2N2222.

    Sonde ngative doit tre lie la masse.

    Le collecteur du 2N2222 est li l'anode de la diode.

    Le relais est ajout en parallle la diode.

    Branchez la broche 7805 du rgulateur est une broche positive 2 est la masse.

    La broche 8 de la puce 555 est relie la sortie du rgulateur.

    La broche 1 est la terre.

    Connectez la broche 2 la broche 6.

    Broche 2 est la terre par un condensateur de 1,5 nf.

    Connecter la broche 4 la broche 8.

    1,5 k doit tre plac entre la broche 7 et 8 une autre une .5k est plac en srie avec 10 k

    potentiomtre.

    L'anode infrarouge est connecte la rsistance et la cathode est la masse.

    VII. Descriptif du circuit :

    Le mode astable des puces

    NE555 :(circuit metteur)

    La configuration astable permet d'utiliser le NE555

    comme oscillateur. Deux rsistances et un condensateur

    permettent de modifier la frquence d'oscillations ainsi

  • Figure 5

    que le rapport cyclique. L'arrangement des composants est tel que prsent par le schma ci-contre.

    La sortie 3 est li la LED infrarouge qui oscille suivant la frquence gnr par la NE555 suivant la

    relation suivante :

    On utilise un condensateur de 10 nF, les combinaisons possibles pour gnrer une frquence de 38

    kHz est donne par le tableau suivant :

    Astable frquence doscillation =38,0 kHz

    Item

    Ra / k Rb / k C / nF

    Duty Cycle

    % Frquence / Hz

    1 0,0499 1,87 10 51% 37995,7255

    2 0,15 1,82 10 52% 37994,723

    3 0,232 1,78 10 53% 37974,6835

    4 0,309 1,74 10 54% 38004,7506

    5 0,412 1,69 10 55% 37974,6835

    6 0,487 1,65 10 56% 38024,8218

    7 0,549 1,62 10 57% 38004,7506

    8 0,634 1,58 10 58% 37954,6653

    9 0,715 1,54 10 59% 37944,664

    10 0,787 1,5 10 60% 38024,8218

  • Amplification tage transistor :(circuit rcepteur)

    Ltage utilise dans le circuit permet damplifi le signal transmis par le rcepteur infrarouge afin de

    lutilis pour activer le relais.

    La mise en cascade de deux amplificateurs permet dobtenir un systme dont le gain (courant ou

    tension) sera : A= A(NPN) A(PNP)

    Les mesures empiriques des diffrent signaux de ltage sont les suivants (figure 6 ) :

    Transistors PNP:

    Vbe = V

    Vce = V

    Vcb = V

    Icc = A

    Ibb = A

    Transistors NPN:

    Vbe = V

    Vce= V

    Vcb= V

    Ibb = A

    Icc = A

    Figure 6

  • Circuit RC est temps de retard :

    Un circuit RC est un circuit lectrique, compos d'une rsistance et d'un condensateur monts

    en srie ou en parallle. Dans leur configuration srie, les circuits RC permettent de raliser

    des filtres lectroniques passe-bas ou passe-haut. La constante de temps d'un circuit RC est donne

    pa