EXTRA ! Ours 6Au boulot ! 8À la recherche de l’aiguille... 10GBDS - Game Boy Domotics Solution 12Commutations tous azimuts 20Biotope électronique 24Alphadoku 142Avant-première de septembre 2006 148

AlimentationsCircuit de commande pour 20 LED 51Contrôleur pour convertisseur-abaisseur 108Convertisseur-abaisseur « avare » 50Fusible pour USB * 84Limitation de courant paramétrable pour alim symétrique 87Mesure de capacité d’un accu 113Protection pour fusible 65Protection pour pile 121Redresseur en pont à FETMOS de puissance 119Testeur d’accumulateurs super simple 69

Appareils de mesure & de testAffichage LCD universel * 62Compteur Geiger 85Des gammes pour un voltmètre 99Générateur d’impulsions optiques * 72I2C - Synchronisation d’un oscilloscope à mémoire 52LM35 goes ADC * 100Module 8 canaux pour oscilloscope 105Multimètre en détecteur de foudre 55Oscillateur de puissance à amplitude constante 98Testeur de télécommande IR 34Thermomètre à LED * 92Thermomètre 1-Wire avec LCD * 80Torricelli* électronique 29

Audio, vidéo & musiqueAmpli audio à couplage CC 96Ampli hybride pour casque 68Amplificateur hybride simple * 26Commande de tonalité paraphase * 38Déclencheur de flash-esclave 56Préamplificateur RIAA multimédia 122Quadruple alimentation pour amplificateur hybride 123Radio mp3 pour senior 90Séparateur pour électrophone 94Stabilisateur haute tension protégé en court-circuit 103

12 GBDSLa Game Boy de Nintendo en automate domes-tique programmableIl est parfaitement possible de faire réalisernombre de tâches domestiques, de la com-mande des stores à celle du pare-soleil en pas-sant par l’installation d’alarme, par un petitautomate programmable. Nous vous proposonsune solution très intéressante car confortable etéconomique : GBDS - un automate piloté parune Game Boy !

EXTRA !!!

20 Sas de transfertPour pouvoir utiliser le Game Boy deNintendo en central de commutation il

nous faut aussi une interfaceI2C. C’est très précisément la

fonction du montage décritici. Il comporte 21 entrées et sor-

ties dont 4 entrées analogiques et 8entrées numériques, plus qu’il n’en faut

pour piloter à distance tous les volets rou-lants, éclairages extérieurs, alarmes et autres

chauffages, etc

24 Biotopeélectronique

Nous avons pris l’habitude de vous présenter chaque mois une réalisation de Jeroen, un vrai brico-leur. Vous vous demandez sans doute dans quel environnement vit ce Mr Bricolage moderne. Nous vous le proposons sous forme panoramique.

elektorelektorl’électronique imaginative

Hors Ga

Jeux, modélisme, bricolageCircuit de présélection pour servo 104Clignotant à LED multicolores 59Commande de moteur pas à pas 126Commande d’aiguillage pour réseau ferroviaire 83Flash-esclave rustique 89Interface intelligente pour un à huit servos 40Montage pour signaux lumineux de block Märklin 33Nouvelle interface KW-1281 77Odomètre de bicyclette avec dynamo sur moyeu 41Tiny Jacques a dit... 49Tiny-RGB 57Tremplin pour servo radiocommandé * 30

MicroprocesseursComment connecter son projet au PC ? 134E-blocks, le concept PLC le moins cher 53Flashage auto pour la carte R8C 140LCD graphique 84x48 pixels 112pH-mètre (un) en E-blocks 114Pilote à FET pour microprocesseur 109Platine de programmation pour le R8C/13 * 70Programmation USB de 89LPC9xx 135Programmation sérielle du Propeller 102R8CKey * 136Réglage de contraste pour LCD 32

PCAdaptateur SCSI * 66Applets de simulation 111Changeur de genre SCSI2 * 116Commutateur USB pour imprimantes 93Commutateur de disque dur 31Commutation ZigBee pour télécommande 88Coupure automatique du PC 124Pont entre sériel et Bluetooth 127Tachymètre pour ventilo de PC 128USB-mètre 47Ventilateur silencieux 128

Circuits HF, radioAntenne active * 34Émetteur MF à amplificateur opérationnel 37Hauteur d’antenne et portée 129Mise à jour pour le récepteur DRM * 43Oscillateur en mode partiel à ampli op 133

Divers10 000 x avec un seul transistor 138Adaptateur de quartz CMS * 78Charlieplexing 28Condensateur de Miller 97Contrôle acoustique pour clignotant 101Feu anti-brouillard pour « oldtimer » 54LED (une) alimentée en 1,5 V 45Neurostimulation sous-cutané électrique (TENS) 98Poussoir électronique 67Protecteur de LED frugale 139Recyclage de flashes 118Thermo-commutateur 48

DomestiqueAlarme laser 60Anti-calcaire électronique 75Appareil bio de « luminothérapie » à LED 137Automatisme de lave-glace 95Autre (une) source de puissance pour halogène 125Cellule photoélectrique modulée 85Cellule photoélectrique sensible au sens du passage 76Chasse-limaces 58Chrono-brosse * 120Détecteur de lumière, de pénombre et d’obscurité 141Hotte aspirante automatique 110Indicateur de défaut de terre 64Interrupteur satellite secteur I 46Interrupteur satellite secteur II 73Interrupteur thermique pour capteur solaire 42Message reçu ! 130« Prédicteur d’orage » 132Protection pour ligne téléphonique 74Protection pour pompe de puits 61Répétiteur de sonnerie téléphonique 86Serrure codée câblée 79Simulateur de présence 91Système d’orientation pour panneau solaire 131Télécommande Easy Home * 106Télécommande marche/arrêt à infrarouge 36

* Montage avec dessin de platine

109PROJETS,SCHÉMAS & IDÉES

29e annéeJuillet/Août 2006Nº 337/338

SOMMAIRE

abarit 2006

Qui dit réalisation de montage dit fer à souder. Il est pra-tique de disposer d’un reposoir pour y poser un fer à sou-der chaud. Si vous soudez souvent, optez pour une sta-tion de soudage thermorégulée, le fer sera ainsi toujoursà la bonne température.

Astuces pour le soudageUn fer à souder à panne fine courbée est très pratiquelorsqu’il faut accéder à de petits composants « coincés »au milieu des grands. Il faut bien sûr que le reste du ferne soit pas trop gros lui non plus. Il existe, pour la sou-dure des CMS (cf. l’encadré) des pannes de différentesformes voire des fers à souder spécialement conçus pource type de composants. On peut difficilement de passerd’une pincette lorsque l’on travaille avec des CMS. Il estbon également d’avoir une loupe à portée de main sil’on a besoin de vérifier un point de soudure.Optez, pour votre soudure à l’étain, du fil doté d’uneâme de flux, ceci vous permettra de vous passer de fluxpour l’étain. La tresse à dessouder convient fort bien lors-qu’il faut « sucer » un excédent de soudure. Cette tressefaite de fils de cuivre tressés aspire la soudure liquidepar capillarité. S’il faut éliminer des quantités de soudureimportante, on utilisera une pompe à dessouder.Veillez à travailler avec une panne propre. Nettoyez-lade temps en temps à l’aide d’une éponge (non plas-tique). Réglez la température (370 °C environ) et veillezà un éclairage correct.La plupart des amateurs utilisent chez eux de la soudure auplomb. Veillez à disposer de soudure sans plomb s’il vousfaut réparer une platine utilisant de la soudure sans plomb.

Réaliser ses montagesS’il s’agit d’un petit montage, on pourra utiliser un petitmorceau de platine d’expérimentation. Il en existe diffé-

elektor - 7-8/20068

rents types, à pastilles, à bande, dotées de dessins depistes variés. On utilisera du fil de cuivre émaillé (isolé)pour interconnecter les différents composants.Si l’on veut s’essayer aux CMS, il existe toutes sortes deplatines d’adaptation. Celles-ci peuvent recevoir des com-posants en boîtier CMS et sont dotées de connecteurs àl’écartement standard du 1/10ème de pouce (2,54 mm).

Faire (faire) une platineCertaines réalisations décrites dans Elektor comportentun dessin des pistes. Ces platines sont souvent disponi-bles via le site ou chez ThePCBShop qui reçoit nos films.Si vous avez conçu votre propre platine à l’aide d’unprogramme de dessin de circuit imprimé sur votre PC,vous pouvez soit le faire fabriquer soit le graver vous-même. Il existe actuellement des sociétés (Eurocircuits parexemple) qui vous fabriquent vos prototypes à des prixacceptable. Nous vous pouvez également vous yessayer.Commencez, à l’aide d’une imprimante à jet d’encre oulaser, par imprimer un film transparent bien opaque. Ontrouve des films spéciaux dans le commerce pour ce typed’applications. Après impression, séchez le film au foehnpour le réimprimer une seconde fois de manière à avoirdes noirs bien noirs.On peut ensuite insoler, à l’aide d’un vieux solarium, laplatine photosensible sur laquelle a été plaqué le filmimprimé.Pour la gravure de la platine on peut utiliser des granulésde perchlorure de fer. Ce matériau ne nécessite pas dechauffage et ne produit que peu de vapeurs. Vu que ceprocessus se fait à la température ambiante, on peut gra-ver immédiatement. Le perchlorure de fer se conservepour une nouvelle opération de gravure; il est moinsagressif que les autres produits de gravure.

(060182-1)

Au boulot

Les circuits (autonomes ou partiels) de cenuméro double ne manqueront pas de don-ner envie à nombre d’amateurs d’électro-nique de saisir leur fer à souder et deréaliser un projet les ayant enthousiasmé.Nous vous proposons quelques principesde base pour la réalisation de montages.

Réaliser des montages

TECHNIQUE RÉALISATION DE MONTAGES

7-8/2006 - elektor 9

Souder des CMSIl est parfaitement possible d’utiliser la méthode conventionnelle (avecfer à souder à panne fine, soudure et un rien de flux pour les petitscomposants) pour la mise en place des différents composants CMS.

On commence par positionner les petits composants tels que résistan-ces, condensateurs et transistors à leur place à l’aide d’une pincette,l’une des pattes ou des surfaces est fixée en place à l’aide d’unegouttelette de soudure sur la pointe du fer à souder.

Vérifiez que le composant est bien resté au bon endroit, corrigez sonpositionnement le cas échéant. Passez ensuite aux autres îlots etchauffez le composant et l’îlot. On met un peu de soudure sur l’arron-di de la panne. En raison du flux dans l’âme de la soudure et de l’ef-fet de capillarité entre le composant et la surface de soudure, la sou-dure devrait être solide. Nous revenons au premier point de soudurepour y faire refondre la soudure et ajouter un rien de soudure pourobtenir une bonne liaison.

Dans le cas d’un circuit intégré à nombre de pattes important, oncommence par le disposer parfaitement pour ensuite souder l’une deses pattes diamétrales. Vérifiez le positionnement et souder une pattedisposée à 180 °. Si le positionnement est OK, il reste à souder lesautres pattes, en veillant à éviter une surchauffe du composant.Examinez votre travail à la loupe. En cas de court-circuit entre 2 pat-tes, supprimez-le à l’aide de tresse à dessouder et d’un rien de flux.

Pour les circuits intégrés à pattes extrêmement fines on pourra opterpour une méthode différente. Après avoir parfaitement positionné lecomposant et en avoir soudé 2 pattes diamétrales, on soude le restedes pattes en mettant une bonne dose de soudure. Ne vous inquiétezpas de courts-circuits éventuels. Il reste à éliminer l’excédent de sou-dure à l’aide de tresse à dessouder, ce qui supprime du même couples courts-circuits entre les broches.

Outillage standard•Fer à souder ou station à souder + reposoir

• Soudure (avec et sans plomb)

• Tresse à dessouder

• Pompe à dessouder

• Flux de soudage pour permettre une bonne liquéfaction de l’étain (sert aussi au dessoudage à la tresse à dessouder)

• Support pour platine connue sous le pseudo de « troisième main »

• Pincette

• Pince coupante (décalée) pour la coupure de pattes ou de picots trop longs

• Loupe

elektor - 7-8/2006

PRATIQUE ACHETER DES COMPOSANTS

10

À la recherche de l’aLa recherche de composantspeut, à l’occasion, s’avérerun vrai calvaire, enparticulier lorsqu’il s’agit detypes tout juste mis sur lemarché ou produits par desfabricants peu connus.Quelques trucs et astuces derecherche et de bonnesadresses Internet devraientvous simplifier la vie.

La vente de composants électroniquess’est, au cours des dernières années,déplacée de plus en plus vers Internet,ce qui n’est guère surprenant vu legrand nombre de composants exis-tants et le flux incessant de nouveauxvenus. Il est impossible, au magasind’électronique de suivre le courant cequi implique de passer à une autreéchelle.S’il est un numéro d’Elektor où vousrisquez de trouver des composants dif-ficiles à dénicher, c’est indéniablementle numéro d’été double tel que celuique vous avez en main. Si vous savezquel est le fabricant, vous devriez pou-voir vous en sortir. Nous allons vousdonner quelques trucs et astuces.• Commencez par faire un tour sur lesite Web du fabricant. Il arrive qu’ilpropose des échantillons gratuits. Ilfaut bien souvent commencer, en par-

tant de la page d’accueil, par identifierle composant pour ensuite en com-mander des échantillons. Les condi-tions varient d’un fabricant à l’autre etbien souvent on vous demande decommander au nom d’une société.Cette option mérite d’être tentée.• Si vous faites choux blanc, passez àl’option suivante. De plus en plus defabricants ont actuellement leur propree-choppe par le biais de laquelle vouspouvez passer de petites commandesréglées par carte de crédit. L’intérêt estque le fabricant connaît exactement lasituation de ses propres produits. Nostentatives ont souvent été couronnéesde succès.• Un petit coup d’oeil aux annoncespublicitaires de notre magazine nemange pas de pain. Essayez d’identi-fier une société de vente par cor-respondance spécialisée. Elles ont pra-

tiquement toutes leur site Internet oùvous sont proposés des composantsspéciaux et des kits. Essayez ensuiteles grosses sociétés de vente par cor-respondance internationales telles queFarnell et Digi-Key. Souvent, les fraisd’envoi sont relativement élevés, maisvous pouvez attendre d’avoir à passerune commande plus étoffée effectuéele cas échéant avec certains de voscollègues et/ou amis.• Il peut arriver que votre quête à larecherche d’un composant donné vousamène chez un distributeur ou unmarchand en gros. Si vous voulez uti-liser le composant pour une réalisa-tion privée vous pouvez, armé de l’a-dresse en question, faire un tour chezvotre revendeur de composants et luidemander de le commander à votreintention. Si l’utilisation est profes-sionnelle, vous pouvez le commander

par le biais de votre société.• On trouve sur Internet nombre desociétés spécialisées dans la fourniturede pièces de rechange pour les appa-reils électroniques. Il arrive qu’ils aientaussi des composants spéciaux à leurcatalogue. Le problème est souventqu’ils travaillent avec des codagesfabricants qui permettent difficilementd’identifier un composant. Vaut lapeine d’être essayé !• Et, pour finir : jetez aussi un coupd’oeil hors des frontières de l’Hexa-gone. On trouve ainsi en Allemagnequelques sociétés spécialisées dans lafourniture de composants quasimentimpossible à trouver chez nous. Lacommande peut souvent se faire sansproblème. Si vous ne maîtrisez pas lalangue de Goethe, vous pouvezessayer l’anglais !

(060183-1)

7-8/2006 - elektor 11

iguille... Acheter des composantssur Internet

Société Magasin Adresse Internet

AG Electronique Lyon www.ag-electronique.fr

Arquié Composants Saint Sardos www.arquie.fr

BFE - Composants obsolètes www.bfe-comp.com

Bobinelec www.bobinelec.fr

Conrad Lille www.conrad.fr

Comelec www.comelec.fr

Controlord www.controlord.fr

Electrome www.electrome.fr

Electronique Diffusion Cf. site www.electronique-diffusion.fr

Espace Composant Electronique Paris www.ibcfrance.fr

E44 ElectroniqueNantesLa Roche sur YonVannes

www.e44.com

Farnell www.farnellinone.fr

France-elec www.france-elec.com

HFC Audiovisuel Mulhouse www.hfc-audiovisuel.com

Imprelec Oyonnax

JBM Electronique www.jmb-electronique.com

Lextronic La Queue en Brie www.lextronic.fr

L’Impulsion www.limpulsion.com

LKC Electronique Conflans

Radialex Villeurbanne www.radialex.fr

Radio Relais www.radiorelais.fr

Radiospares www.radiospares.fr

RS Components Cf. Radiospares www.radiospares.fr

Selectronic ParisLille www.selectronic.fr

St Quentin Radio Paris www.stquentin.net

Velleman www.velleman.be

Sites Internationaux

Digi-Key www.digikey.com

Futurlec www.futurlec.com

Geist Electronic-Versand www.geist-electronic.de

Lobtron www.lobtron.de

Reichelt Elektronik* www.reichelt.de

RSH Electronics www.rshelectronics.co.uk

Segor Electronics www.segor.de

GBDS - Game Boy Domotic

elektor - 7-8/200612

PRATIQUE AUTOMATE DOMESTIQUE

Sascha Koths & Stephan Ruloff en collaboration avec Christian Müller

La Game Boy de Nintendoen automate domestiqueprogrammable

Le secret de cette conversion duGame Boy est, comme ce fut le cas dulégendaire GBDSO (Game Boy DigitalStorage Oscilloscope) d’Elektor, unecarte enfichable sans microprocesseurqui, avec des puces de mémoire pourle logiciel et par le biais d’une inter-face I2C, se charge de la mise en rela-tion de la console de jeu avec lemonde extérieur.

La programmation de l’automate peutse faire soit directement par le biais dela Game Boy (menus déroulants) maisaussi sous Windows à l’aide d’un PC.Nous allons nous intéresser au matérielpour la Game Boy et jetterons un coupd’oeil à la structure et aux possibilitésdu logiciel qui comporte également desexemples d’application dans la pra-tique. Un second article, placé juste àla suite de celui-ci, vous propose l’inter-

face I2C évoquée plus haut sous le titre« Commutations tous azimuts ».

PanoramaParmi toutes les consoles de jeux fabri-qués en série, la Game Boy de Nin-tendo est, avec ses diverses versions,non seulement la meilleur marché (voirsur E-Bay par exemple) mais aussi lamieux documentée. Le matériel de laversion standard de la Game Boy cen-tré sur un processeur dérivé du Z80, selaisse programmer directement en C.On trouve, sur Internet, un environne-ment de développement gratuit taillésur mesure pour ce matériel. Pour cetteapplication d’automate programmable,la Game Boy constitue, avec ses sys-tème à processeur, affichage LCD gra-phique, interface sérielle et boîtiertombant parfaitement dans la main,

GBDS - Game Boy Domotic

Il est parfaitement possible de faire réaliser nombre detâches domestiques, de la commande des stores à celledu pare-soleil en passant par l’installation d’alarme,par un petit automate programmable. Nous vousproposons une solution très intéressante carconfortable et économique :GBDS - un automate piloté par une Game Boy !

cs Solution

7-8/2006 - elektor 13

cs Solution Tableau 1.Caractéristiques du module GBDS

• Chargement, effacement et mémorisation d’un maximum de 8 « programmes LOGIC »

• Protection par mot de passe• Simulation de programmes• Programmation et simulation même en fonctionnement sur pile• Fonctions de portes logiques standard (ET, OU, PAS, OU EXCLUSIF, SR)• Deux temporisateurs (timer)• Deux fonctions chronologiques• 64 marqueurs (Marker)• Comparaison analogique (inférieur à, supérieur à, égal à)• Rampe montante et descendante à la sortie analogique• Durée de cycle de l’automate inférieure à 500 ms• Le logiciel permet une dénomination libre des entrées et sorties• Possibilité de donner un nom aux « Programmes LOGIC »• Mode Marche et Arrêt• Visualisation à l’écran de la saisie du Log• Horloge temps réel à pile de sauvegarde• EEPROM pour la sauvegarde des données• Appel du dernier Programme LOGIC chargé (actif) lors de la mise en fonction

Figure 1. Modèles de Game Boy utilisables. N’importe lequel, hormis les modèles DS et la Game Boy Micro.Elles entourent la platine de l’interface I2C que pilote la Game Boy dotée du module GBDS.

Tableau 2. Caractéristiques de l’interface I2C d’E/S

• 8 entrées numériques (pour commutateurs hors-potentiel)• 8 sorties numériques (relais ou transistor)• 4 entrées analogiques (résolution de 8 bits)• 1 sortie analogique (résolution de 8 bits)• Simulation des entrées par connexion de touches à l’interface I2C• Support pour la puce I2C-SMS-Chip optionnelle (avec connexion pour un télé-

phone portable de Siemens, du type S25/C35i)• Visualisation de tous les états de commutation par adjonction de LED

une plateforme idéale.On peut utiliser pour ce projet tous lesmodèles reposant sur le premiermodèle de Game Boy (« Classic »,donc Game Boy, Game Boy Pocket,Game Boy Light, Game Boy Color,Game Boy Advance et Game BoyAdvance SP. La photo de la figure 1vous en propose certains. Ne sont pasutilisables, les modèles Nintendo DS etNintendo DS Lite (qui ne font pas vrai-ment partie de la lignée Game Boy nile modèle Game Boy Micro.Le coeur de ce projet prend la forme du

module GBDS que l’on enfiche sur l’ar-rière de la Game Boy comme une «vulgaire » cassette de jeu (ROM-car-tridge). La composante principale dece module est de la mémoire : uneEEPROM Flash pour le progiciel (firm-ware) et une EEPROM I2C pour le texteà afficher et les données de l’automate(le programme d’application, LOGICauquel nous reviendrons). L’EEPROMI2C permet l’échange de données entrela Game Boy et le PC tournant sousWindows. Le module GBDS est dotéd’une interface I2C qu’il est possible

de connecter, au travers des adapta-teurs adéquats, à tous les ports de PCclassiques : sériel, parallèle et USB.Le tableau 1 récapitule les caractéris-tiques les plus intéressantes dumodule GBDS. La création du pro-gramme d’automatisation peut se fairesur le PC par le biais d’un logiciel Win-dows confortable, qui permet égale-ment une simulation en temps réel etle transfert du programme vers laGame Boy. Il est aussi possible, en casde besoin, de créer un programmed’automatisation directement sur la

elektor - 7-8/200614

PRATIQUE AUTOMATE DOMESTIQUE

+5VC1

100n

+5VC2

100n

Game Boy

AUDIOIN

RAMCS

RESET

ECLK

K1

+5V

A10

A11

A12

A13

A14

A15

GND

WR

RD

A0

A1

A2

A3

A410

A511

A612

A713

A814

A915

16

17

18

19

20

21

D022

D123

D2

D3

D4

D5

D6

D7

24

25

26

27

28

29

30

31

32

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

A14

A15

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

A14

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

S1

+5V

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

+5V

EPROM

AM29F

IC1

040B

A10

A11

A12

A13

A14

A15

A16

A17

A18

12A0

16

32

13D0

11A1

10A2

A3

A4

A5

A6

A727

A826

A923

25

28

29

30

14D1

15D2

17D3

18D4

19D5

20D6

21D7

22CE

31WE

24OE

9

8

7

6

5

4

3

2

1

BT1

3V

X1

32kHz

+5V

C4

100n

+5V

R1

4k7

R2

4k7

K2

1

2

4

3

+5V

USB-mini

SDA

SCL

WR

RD

WR

RD

CE

RD

A15

24C256

IC5

SDA

SCL

A0

A1

A2

WP1

5

8

4

6 2

3

7

SDA

SCL

SDA

SCL

R3

330

Ω

R4

330

Ω

+5V

DS1307

IC4

VBAT

SQW

VCC

GND

SCL

SDA X2

X1

2

8

4

6

7 1

5

3

SDA

SCLP82B715BN

IC3

SX

SY

LX

LY

3

4

7

2

8

6

A15

D3

D2

D1

050190 - 11

CE22V10

CLK/I0

IC2I/O9

I/O0

I/O1

I/O4

I/O5

I/O6

I/O7

I/O8

I/O2

I/O3

PAL

I10

I11

14

I9

28

I1

I2

I3

I4

I5

I6

I7

I812

27

17

18

21

23

24

25

26

13

16

19

2010

11

22

2

3

4

5

6

7

9A14

R5

10k

R6

10k

T2

BC850

T1

C3

100n

2x

Figure 2. Schéma du module GBDS qui fait de la Game Boy de Nintendo un automate facile à programmer.

Game Boy, de le modifier ou même dele simuler. Il est possible de stocker unmaximum de 8 déroulements de pro-grammes d’automatisation (program-mes « LOGIC »), de les appeler indivi-duellement pour les exécuter. Les don-nées prises en compte par l’applicationpeuvent être visualisées sur l’affichagede la Game Boy sous forme de LOG, lePC étant en mesure lui aussi de les liredepuis le module GBDS.Pour l’exécution du programme, laGame Boy est reliée, par le biais del’interface I2C, à la platine du moduled’E/S I2C (cf. l’article concerné), dontle tableau 2 donne les caractéris-tiques marquantes. Outre 8 entrées etautant de sortie numériques, cemodule possède également 4 entréeset 1 sortie analogiques. Petite particu-larité, la présence d’un support destinéà recevoir une platine gigogne surlaquelle se trouve la puce dite « I2C-SMS-Chip ».Cette extension optionnelle comporteelle aussi une interface I2C et permetla télécommande et la téléinterrogationpar SMS et téléphone portable.

Module GBDSUn coup d’oeil sur schéma de la figure2 montre que le module enfichable necomporte en fait que 5 circuits inté-grés : l’EEPROM Flash (IC1) danslaquelle se trouve le progiciel d’exploi-tation (firmware), une PAL (IC2) pourle décodage d’adresse et la générationdes signaux I2C, un expanseur de busI2C (IC3), une horloge en temps réel(IC4) et une EEPROM I2C (IC5). Dupoint de vue fonctionnel, le moduleGBDS dote la Game Boy de mémoirede programme et de données ainsi que

d’une interface I2C et d’une horloge entemps réel à sauvegarde par pile.Le processeur de la GB dérivé du Z80possède une plage d’adresses directede 64 Koctets. Les 32 Koctets supé-rieurs sont utilisés par l’affichage LCD,la RAM, le son, etc. de sorte qu’il resteles domaines 0000 à 7FFF pour la ROMexterne et A000 à BFFF pour la RAMexterne. De ce fait, seules 15 des 19lignes d’adresses de l’EEPROM Flashsont utilisées, ce qui limite à 32 Koc-tets la taille de tous les programmesstockés dans la mémoire Flash.Comme la 16ème ligne d’adresses(A15) est accessible pour IC1 au tra-vers de l’inverseur S1, cet organe per-met de basculer entre 2 programmesstockés en Flash. Le premier est le sys-tème d’exploitation proprement dit (leprogiciel de l’automate) le secondétant l’éditeur qui permet de program-mer un programme d’application d’au-tomatisation sur la Game Boy et de lemodifier le cas échéant. Comme il estimpératif que toute action sur S1 sefasse module hors-tension, cet inver-seur a été placé sur la platine (figure3) de façon à n’être accessible quemodule sorti de la Game Boy. On voitsur la photo de la figure 4 un proto-type doté de ses composants.La PALCE22V10 (IC2) se charge dudécodage d’adresses et génère, enassociation avec les transistors T1 etT2 épaulés par R1 et R2 en résistancesde forçage au niveau haut (pull-up), lessignaux de bus I2C SAD (Serial DAta)et SCL (Serial CLock).Si les 2 programmes stockés dans lamémoire Flash IC1 sont permanents etne peuvent être actualisés que par unemise à jour du logiciel (ce qui impliquede disposer d’un Programmateur de

7-8/2006 - elektor 15

Figure 3. La platine double face à trous métallisés du module GBDS est dotée de composants CMS.

05

01

90

-1

BT1

C1C2

C3

C4

IC1

IC2

IC3

IC4

IC5

J1

K1

K2

R1R2

R3

R4

R5

R6

T1T2

X1

05

01

90

-1

(C) ELEKTOR 05

01

90

-1

05

01

90

-1

Liste descomposantsmodule GBDSRésistances : (CMS 0805)R1,R2 = 4kΩ7R3,R4 = 330 ΩR5,R6 = 10 kΩ

Condensateurs : (CMS 0805)C1 à C4 = 100 nF

Semi-conducteurs :T1,T2 = BC850IC1 = AM29F040B avec support

(programmé EPS050190-51)

IC2 = PALCE22V10 (programméeEPS050190-51)

IC3 = P82B715TDIC4 = DS1307ZIC5 = 24C256 (programmée

EPS050190-52)

Divers :S1 = interrupteur à glissière miniature en

équerre encartableBt1 = pile-bouton lithium 3 V encartable

(CR2032H)K1 = connecteur encartable du moduleK2 = embase USB miniature de type B

encartable (Farnell nr. 4739826)X1 = quartz horloger 32,768 kHzPlatine EPS050190-1

Flash), l’EEPROM IC5 adressable parle biais du bus I2C reste accessible àtout moment. Elle sert tout d’abord demémoire pour un maximum de 8 pro-grammes d’application d’automatisa-tion. Outre ces programmes d’applica-tions l’EEPROM I2C abrite égalementle texte de l’affichage. Ceci permet d’é-viter la présence de texte dans le progi-ciel de la mémoire Flash et par consé-

quent d’avoir à réassembler à la moin-dre modification de texte. Ceci pré-sente l’avantage de permettre le char-gement de différentes versions linguis-tiques. Les textes à afficher existent enanglais et en allemand.Le DS1307, une horloge en temps réelI2C, fournit l’heure au format 12 et 24heures, mais aussi le jour de lasemaine et la date de sorte qu’il est

possible de programmer des événe-ments mais aussi d’en enregistrer (log-guer) les instants d’activation et dedésactivation. La pile de sauvegardedevrait permettre un fonctionnementde l’horloge pendant une dizaine d’an-nées sans jamais perdre la notion del’heure. L’application GBDS ne met pasà profit les 56 octets de RAM internedu DS1307.La connexion à la Game Boy se faitautomatiquement lors de l’insertion duconnecteur encartable à 32 contactsde la platine du module (sur la gauchesu schéma). Seul contact avec lemonde extérieur, l’embase I2C sur lecôté de la platine qui reste accessiblemême lorsque le module est enfiché enplace. Ceci explique que nous ayonsopté pour une embase USB de type Bminiature (K2). Contrairement à ce quifut le cas avec le module GBDSO, nousn’utilisons pas l’embase de connexionpropre de la Game Boy (sérielle elleaussi au demeurant).

Adaptateur de programmationGBDSLe module GBDS n’étant accessibleque par I2C, il nous faut, pour soninterconnexion au PC, une interface enpermettant le branchement sur uneinterface de PC. On pourra utiliser,pour la connexion à l’interface sérielle(ou encore au port USB au travers d’unadaptateur USB->sériel) le circuit de lafigure 5. Quoiqu’il en soit, l’utilisationd’un adaptateur USB en tant qu’inter-face COM virtuelle est à considérercomme une solution de pis-aller en rai-son de l’extrême lenteur de la trans-

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PRATIQUE AUTOMATE DOMESTIQUE

Figure 4. L’un de nos prototypes de la platine du module GBDS doté de ses composants.

Les auteursSascha Koths et Stephan Ruloff ont conçuce projet comme travail de fin d’études auCollège Technique Bertold Brecht deDuisburg (RFA). Dans le cadre de leurdiplôme d’électrotechnicien ils eurent l’i-dée d’utiliser une Game Boy en tantqu’automate de leur projet de travail (defin d’études). Après avoir terminé leursétudes technique dans la brancheTraitement de données, ils poursuiventtous deux leurs études à l’ÉcoleSupérieure Niederrhein de Krefeld. Laseule option d’études y étant possible estInformatique Technique…

Un grand merci également à ChristianMüller pour son coup de main à ce projetde travail de fin d’études.

mission de données qu’elle implique.Nous avons dessiné, pour l’adaptateurde programmation, dessiné une platinecorrespondant au schéma de la figure3 et dotée d’une embase USB de typeA pour la connexion du signal I2C (fig-ure 6). La connexion au module GBDSnécessite ainsi un câble doté à l’une deses extrémités d’un connecteur mini-USB et à l’autre d’un connecteur USBde type A. Comme l’interface I2Ccomporte une paire d’embases I2C(l’une du type A, l’autre de type B) ilest possible de brancher simultané-ment l’adaptateur de programmationet le module GBDS à l’interface I2C.On a besoin pour cela des câbles USBsuivants (disponibles courammentdans le commerce) :

* Câble Mini-USB -> USB-A pour l’in-terconnexion du module GBDS à l’in-terface I2C.* Câble USB-A -> USB-B pour la liai-son entre l’adaptateur de programma-tion et l’interface I2C.L’alimentation (+5 V) de l’adaptateurde programmation se fait alors par lebiais du câble USB en provenance del’interface I2C. L’un des avantages de cette solution(adaptateur de programmation relié àl’interface I2C) : La Game Boy dotéedu module GBDS reste interconnectéeen permanence à l’interface I2C. Iln’est pas nécessaire, pour la liaisonvers le PC, de débrancher quoi que cesoit au niveau de la Game Boy, carcette interconnexion s’effectue, en casde besoin, par le biais de l’embaseUSB-B « libre » de l’interface I2C.

Réalisation et mise en cartoucheEn raison des dimensions imposées,l’électronique du module GBDSimplique inévitablement une platinedouble face à trous métallisés dotée deCMS. Ceci explique qu’il y ait possibi-lité d’obtenir le module GBDS toutmonté et testé, il ne reste plus qu’à lemonter dans le boîtier d’une cartouchede Game Boy vide. Comme il n’est paspermis, légalement, de proposer cetype de cartouche vide, il n’y a pasd’autre solution que de « vider » unecartouche de jeu acquise à peu de fraispour en réutiliser le boîtier. Comme lemontre la photo du module GBDS enfigure 7, le boîtier a été doté de 4découpes, l’une pour la mémoire Flash(IC1 dans son support), la secondepour la pile-tampon, une autre pourl’embase de connexion, la dernièrepour l’inverseur à glissière S1.

7-8/2006 - elektor 17

Figure 5. Schéma de l’adaptateur de programmation permettant la connexion à l’interface sérielle. L’embase USB de type A sert au transfert des signaux du bus I2C !

Figure 6. Dessin des pistes et implanté de l’adaptateur de programmation sériel.

K1

SUB D9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

C3

1µ

C5

1µ

C2

1µ

MAX232

T1OUT

T2OUT

R1OUT

R2OUT

R1IN

IC1

T1IN

T2IN

R2IN

C1–

C1+

C2+

C2–

11

12

10

13

14

15

16V+

V-

7

89

3

1

4

5

2

6

C1

1µ

C4

1µ

K2

1

2

4

3

USB-A

SDA

SCL

+5V

T1

BC547

R1

10k

+5V

050190 - 12

RTS

DTR

CTS

P82B715PN

IC2

SX

SY

LX

LY

3

4

7

2

8

6

R3

4k7

R2

4k7C6

100n

+5V

25V

25V

25V

25V

25V

(C) ELEKTOR

050190-2

C1

C2

C3

C4C5

C6

IC1

IC2

K1

K2

R1

R2

R3

T1

05

01

90

-2

(C) E

LEK

TOR

05

01

90

-2

Liste descomposantsAdaptateur de programmation

Résistances :R1 = 10 kΩR2,R3 = 4kΩ7

Condensateurs :C1 à C5 = 1 µF/25 V radialC6 = 100 nF

Semi-conducteurs :T1 = BC547IC1 = MAX232IC2 = P82B715PN (Philips)

Divers :K1 = embase sub-D à 9 contacts en

équerre femelle encartableK2 = embase USB de type A encartablePlatine EPS050190-2Platine montée et testée

EPS050190-91 (disponible auprèsdes adresses habituelles)

Le logiciel du GBDSNous avons évoqué plus haut le progi-ciel requis par la Game Boy (pro-gramme d’exploitation de l’automate

et l’Éditeur). Ces 2 programmes sélec-tables par le biais de S1 sont présentsdans la mémoire Flash du moduleGBDS fourni monté et testé. L’EEPROMI2C est elle aussi doté du texte à affi-

cher dans une langue (anglais). Si vousfaites ce montage vous-même vouspouvez commander IC1, IC2 et IC5 pro-grammés auprès des adresses habi-tuelles (cf. liste des composants). Lesfichiers nécessaires à la programma-tion des dits composants sont disponi-bles au téléchargement sur le Web (cf.les liens en fin d’article). La program-mation de IC1 et IC2 implique dedisposer d’un programmateur adéquat.L’EEPROM I2C peut être programméeà l’aide d’un circuit/logiciel de pro-grammation simple tel que Ponyprog.Rien n’interdit de démarrer le GBDSavec un IC5 non préprogrammé(vierge) et charger dans IC5 le texte àafficher dans la langue souhaitée(anglais ou allemand) à l’aide du logi-ciel PC pour le GBDS et l’adaptateur deprogrammation. Si l’on a une EEPROMpréprogrammée, il est possible à toutmoment de changer la langue du texteà afficher.Si tous les circuits intégrés évoquéssont programmés il est possible decréer un programme d’application (pro-gramme d’exécution) directement surla Game Boy en s’aidant de l’Éditeurstocké dans la Flash ou encore demodifier un programme chargé. Il estplus confortable d’utiliser pour cela lelogiciel PC pour le GBDS et de chargerle programme dans l’EEPROM duGBDS par le biais de l’adaptateur deprogrammation.Il n’est pas nécessaire de connaître

elektor - 7-8/200618

PRATIQUE AUTOMATE DOMESTIQUE

Figure 7. Module GBDS terminé et encastré dans une cartouche de jeu pour Game Boy. Sur ce prototype, IC2 possédait un support et K2 était un jack. Sur le module GBDS définitif,

IC2 est soudé et K2 est une embase Mini-USB (cf. figure 4).

Caractéristiques système

• PC avec processeur de classe « Pentium »• Windows 95 avec 32 Moctets de RAM, Windows

98/ME avec 64 Moctets de RAM, Windows NT 4x.avec Service Pack 4 ou plus récent, Windows 2000 ouWindows XP avec 128 Moctets de RAM (valeurs mini-mum pour chaque configuration)

• Droits d’administrateur en cas d’utilisation de WindowsNT, Windows 2000 et Windows XP

• Micosoft Internet Explorer 5.0 ou plus récent• Interface sérielle ou parallèle (USB avec convertisseur

USB/RS-232 utilisable mais extrêmement lent)

Programme GBPS-Manager

• Création et modification de programmes « LOGIC »• Expression et dénomination des fonctions logiques• Boutons pour lancement d’autres modules logiciels• Configuration de l’interface

Programmes d’exécution disponibles

• Commande d’aquarium et de terrarium

• Installation d’alarme• Commande de volets roulants

Programme GBPS-Simulator

• Chargement de programmes LOGIC• Lancement/arrêt des programmes• Simulation en temps réel des entrées• Visualisation des sorties

Programmme GBPS-LOG-Viewer

• Lecture du Log du module SDGB• Affichage des courbes en déroulement chronologique• Choix libre des couleurs des courbes• Exportation des données vers Excel par exemple

Programme SMS-Configurator (pour la puce I2C-SMS optionnelle)

• Paramétrage du numéro du central où envoyer messageSMS

• Paramétrage du numéro du destinataire• Écriture du texte du SMS

Tableau 3. Logiciel Windows du GBDS

tous les détails du logiciel Windows pour l’utiliser.La structure du programme d’exécution proprement dit n’estpas influencée par la source du programme, qu’il soit créé surle PC ou sur la Game Boy. Il est possible de développer, dansce que l’on appelle un « projet », jusqu’à un maximum de 8programmes d’exécution (programmes « LOGIC »). Ce maxi-mum de 8 programmes d’un projet est stocké dans la baseet le collecteur 4C256 du module GBDS. Il est possible, depuisle menu affiché sur l’écran de la Game Boy (ou du PC) de lesappeler individuellement pour les lancer. Chacun de ces pro-grammes peut comporter un maximum de 64 blocs. Chacunde ces blocs correspond à une ligne de programme de 4octets qui définit une fonction (baptisée « porte logique »).Le tableau 1 récapitule les fonctions disponibles. Chaque «porte logique » possède 2 entrées au maximum et 1 sortie.Les entrées et sorties sélectables sont les connexions de l’in-terface I2C d’E/S mentionnées dans le tableau 2. Il est enoutre possible de définir en tant qu’entrées et sorties ce quel’on a appelé des marqueurs de blocs (Marker). Ces mar-queurs interconnectent les entrées et sorties de blocs.

Le logiciel WindowsIl a été prévu, pour une utilisation confortable du système decommande, un set de 3 programmes Windows disponibleseux aussi, tout comme le progiciel, au téléchargement. Ledéveloppement des programmes Windows s’est fait à l’aidedu C++ Builder de Borland.Chacun de ces 3 programmes (GBPLC-Manager, Simulator,LogView) possède une fonction spécifique. Un 4ème pro-gramme (GBPLC I?C-SMS-Chip) permet de configurer la puceI?C-SMS optionnelle. Le Manager sert à lancer tous les aut-res programmes de sorte qu’il est possible de gérer la tota-lité du logiciel Windows depuis le Manager.Le tableau 3 récapitule les caractéristiques les plus mar-quantes des programmes Windows. Les figures 8 à 10 mon-trent une recopie d’écran typique de chacun d’entre eux. Lefichier d’Aide des programmes Windows (en allemand pourl’instant) constitue un excellent didacticiel. Il existe en outre3 projets complets donnés à titre d’exemple, projets que l’onpourra refaçonner à son gré : une commande de volets rou-lants (stores) et une installation d’alarme, la gestion d’unaquarium/terrarium. Les auteurs en ont doté leur maison-modèle que l’on retrouve sur les différentes photos, à des finsde démonstration très éloquente.Si vous voulez vous faire une idée précise des possibilités deGBDS, vous pouvez télécharger le logiciel Windows (gratuit)et vous familiariser avec l’écran de l’automate à base deGame Boy. De la simulation à la réalité il n’y a plus qu’un toutpetit pas à franchir et vous aurez eu la certitude qu’il en vautla peine !

(050190-1)

Liens :www.elektor.fr (article Elektor, logiciels et documentation)

www.rk-tech.org (site des auteurs, logiciels et documentation)

http://gbdk.sourceforge.net (GBDK, Game Boy Developers Kit)

www.work.de/nocash/gmb.htm (NO$GMB, émulateur GameBoy pour Windows)

www.lancos.com/prog.html (PonyProg)

7-8/2006 - elektor 19

Bild 8. Screendump des GBPS-Managers, des Hauptprogramms zur Bedienungund Programmierung der Gameboy-SPS unter Windows.

Bild 10. Mit dem Programm GBPS LogView können die in der SPS gesammeltenDaten angezeigt und exportiert werden.

Bild 9. Mit dem GBPS-Logiksimulator lassen sich die Anwenderprogrammeauch ohne Gambeboy testen. Die Funktionen des Gameboys sind in den

Simulator integriert.

Pour passer une précommande descircuits imprimés dotés de leurs

composants et testés(module GBDS et carte d’interface I2C)

www.elektor.fr

elektor - 7-8/200620

Commutationstous azimuts

PRATIQUE SAS DE TRANSFERT

Sascha Koths & Stephan Ruloff

Sas de transfert pour signaux I2C

Le système décrit dans l’article-pharede ce numéro double, GBDS (GameBoy Domotics Solution), a bien évidem-ment besoin d’informations fourniespar différents interrupteurs et capteurs.La lecture de ces signaux et l’émissiond’instructions vers le monde extérieurrequièrent une interface. D’où cemodule d’Entrées/Sorties.L’électronique communiquepar le biais d’un bus I2C,possède 12 entrées, 4analogiques et 8numériques, 1sortie ana-logique,8

sor tiesnumériquespouvant piloter 5 Asous 5 V et offre uneoption de connexion d’unmodule SMS spécial permettant l’en-voi de messages vers un téléphoneportable. En 3 mots, des perspectivesintéressantes, le module SMS permet-tant même de piloter le système par lebiais d’un GSM. Imaginez-vous quevous tiriez les rideaux par SMS, mettiezle chauffage ou allumiez la lumière,

tout cela à depuis le fauteuil devotre bureau.

L’électroniqueLes composants actifs sont IC3 à IC5,3 circuits intégrés dotés chacun d’uneinterface pour bus I2C. IC6 et IC7 sontdes expanseurs de bus I2C faisantoffice de « booster ». Ils amplifient lescourants véhiculés par le bus I2C etdiminuent la capacité de la liaison ren-

Pour pouvoir utiliser le Game Boy de Nintendo en central de commutation nous avons besoin,outre de la platine encartable spéciale, également d’une interface I2C. C’est très précisément lafonction du montage décrit ici. Il comporte 21 entrées et sorties dont 4 entrées analogiques et8 entrées numériques. Plus qu’il n’en faut pour piloter tous les volets roulants, éclairagesextérieurs, alarmes et autres chauffages que l’on puisse souhaiter, à distance, par le biais deSMS éventuellement.

dant ainsi cette dernière moins sensi-ble aux parasites.IC4 convertit les signaux analogiquesavec une résolution de 8 bits pour enfaire des données pouvant transiter parle bus I2C. Le paramétrage à 2,5 V dela tension de référence (broche 14) setraduit par une résolution de 10 mVenviron. IC5 sert de sas pour les signauxnumériques TTL vers le bus I2C.Les condensateurs C8 à C15 assurentle déparasitage des entrées, précautionindispensable dans le cas de lignes designal qui peuvent atteindre, dans une

maison, une certaine longueur.Les signaux analogiques et numé-riques sont transmis au monde exté-rieur par le biais de IC3 et IC4. LePCF8574 comporte un port 8 bitsquasi-bidirectionnel à verrous internes.Ceci permet de mémoriser les derniersétats des sorties paramétrés. IC5 n’estpas concerné puisque nous n’utilisonspas de sortie de ce circuit intégré.Les adresses de IC3 à IC5 ont été défi-nies une fois pour toutes par le forçagedes lignes d’adresse A0 à A2 à unniveau de tension défini. Le PCF8591

possède, en interne, une adresse debase différente, d’où l’impression (erro-née) que IC4 et IC5 peuvent avoir lamême adresse. Il vous faudra, si vousvoulez utiliser plusieurs de ces modu-les pour une application différente à unbus, modifier le dessin des pistes auniveau des adressages.La connexion au bus I2C se fait àl’aide d’embases USB. Il ne s’agit doncpas de vraies liaisons USB. Nous avonsprévu sur la platine une paire d’emba-ses USB, l’une, K28, est de type A etsert à interconnecter le module de

7-8/2006 - elektor 21

PCF8574T

IC3

SDA

SCL

INT P0

15

16

P1

P2

P3

P4

P510

P611

P712

14

13

A0

A1

A2

4

8

5

6

7

9

1

2

3

+5V

K26

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

1

2

3

4

5

6

7

8

9

R10

4k7

R11

4k7

R12

4k7

R13

4k7

R14

4k7

R15

4k7

R16

4k7

R17

4k7

R34k7

R44k7

R54k7

R24k7

R64k7

R74k7

R84k7

R94k7

+5V

T1

BC850

T2

T3

T4

T5

T6

T7

T8

T16

IRFZ34

T15

K9

K8

T14

K7

T13

K6

T12

K5

T11

K4

T10

K3

T9

K2

8x

8x

PCF8574T

IC5

SDA

SCL

INT P0

15

16

P1

P2

P3

P4

P510

P611

P712

14

13

A0

A1

A2

4

8

5

6

7

9

1

2

3

+5V

K25

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

1

2

3

4

5

6

7

8

9

C15

100n

C14

C13

C12

C11

C10

C9

C8

+5V

K17

K16

K15

K14

K13

K12

K11

K10

+5V

+5V

R1

4k7

PCF8591

IC4AIN0

AIN1

AIN2

AIN3 AOUT

VREF

AGND

SCL

SDA OSC

EXT12

14

11

10

15

A0

A1

A2

16

13

1

2

3

5

6

7

9

4

8

CA3130

IC2

2

3

6

7

41

5

8

C1

100n

K22

K21

K20

K19C2

100n

C5

100n

C4

100n

C3

100n

K23

K1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

D21N4001

C6

100n

C7

100n

K24

2

3

1

+5V

SUB-D9

8x

SD

A

SC

L

SD

A

SC

L

SD

A

SC

L

060098 - 11

C17

10µ25V

D1

LM336

K18

10

11

12

13

14

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

15

16

29

30

31

321

2

3

4

5

6

7

8

9

+5V

C16

100n

R19

4k7

R18

4k7

R20

330

ΩR

2133

0Ω

K27

USB -B

1

2

3

4

C18

100n

+5V

+5V

SDA

SCL

VCC

DTR

TXD V24

RXD V24

TXD Max

TXD TTL

SCL

SDA

RTS

AVCC

GND

GND

+5V

P82B715BN

IC6

SX

SY

LX

LY

3

4

7

2

8

6

R22

330

ΩR

2333

0Ω

K28

USB -A

1

2

3

4

C19

100n

+5V

SDA

SCL

P82B715BN

IC7

SX

SY

LX

LY

3

4

7

2

8

6

IC1

7805

Figure 1. Les composants les plus importants de cette réalisation sont les circuits de commande I2C et l’expanseur de bus.

commutation au Game Boy .Laseconde, K27, (type B) permet de relierle module d’E/S au PC. Ceci vous évi-tera d’avoir à chaque fois à déconnecterles câbles pour piloter le module àl’aide du Game Boy et simultanémentle connecter au PC (par le biais d’unconvertisseur I2C -> RS-232).Toutes les entrées et sorties numé-riques sont directement accessiblespar le biais des embases K25 et K26. Ilest possible ainsi de suivre les sortiesen branchant des LED à faible courantsur l’embase K26. N’oubliez pas deprévoir des résistances de limitationde courant pour les LED. Le PCF8574Test doté de sorties en drain ouvert quipeuvent fournir le courant nécessaire.Nous utilisons, pour la commande desFETMOS T9 à T16 (IRFZ34N), la ver-sion CMS des fameux BC550 (BC850,T1 à T8), montés ici en inverseurs. Dèsla mise sous tension les sorties

devraient passer au niveau haut (étatà l’initialisation du PCF8574).Les FETMOS peuvent supporter, nous ledisions plus haut, 5 A. On peut rempla-cer le IRFZ34N par un BUZ11 (compatiblebroche à broche) qui bien que n’étantplus produit, existe encore ici et là.L’alimentation à base de 7805 est clas-sique. Nous pouvons utiliser un adap-tateur secteur fournissant 9 V ou plus.D2 protège l’électronique contre uneinversion malencontreuse de polaritéde la tension d’alimentation.

La réalisationLa mise en place des composants n’arien de bien sorcier. On commencerapar les petits CMS, pour poursuivreavec les circuits intégrés et les trans-istors CMS. On pourra mettre IC2 sursupport. On finira par le reste des com-posants.

À noter qu’il existe, sous la dénomina-tion de EPS060098-91, une versiontoute montée et testée de cette inter-face I2C (disponible auprès des adres-ses habituelles, cf. www.elektor.fr).On pourra connecter un téléphone por-table à l’embase K1 par le biais d’uncâble de données sériel, à conditionbien entendu que le module SMSoptionnel ait été monté. Ce moduleSMS (texto) est disponible via Internet(www.rk-tech.org).

Ce montage peut également faireoffice d’interface pour bus I2C univer-selle, il n’y a pas de raison de se limiterà l’utiliser en combinaison avec leGame Boy. Un système à bus I2Cpeut, monté en parallèle sur un busdomotique, offrir des perspectivesintéressantes pour nombre d’autresapplications.

(060098-1)

elektor - 7-8/200622

PRATIQUE SAS DE TRANSFERT

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

C10

C11C12

C13

C14

C15

C16

C17

C18

C19

D1

D2

H4

IC1

IC2

IC3

IC4

IC5

IC6

IC7

K1

K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9

K10K11K12K13K14K15K16K17

K18

K19

K20

K21

K22

K23

K24

K25

K26

K27

K28

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

R11

R12

R13

R14

R15

R16

R17

R18

R19

R20

R21

R22

R23

T1

T2

T3

T4

T5

T6

T7

T8T9

T10

T11

T12

T13

T14

T15

T16

V

Figure 2. Les embases en grand nombre se blottissent un peu partout sur la platine.

Liste descomposantsRésistances : (toutes CMS 0805)R1 à R19 = 4kΩ7R20 à R23 = 330 Ω

Condensateurs :C1 à C16,C18,C19 = 100 nF (CMS

0805)C17 = 10 µF/25 V radial

Semi-conducteurs :D1 = LM336Z (boîtier TO92)D2 = 1N4001T1 à T8 = BC850T9 à T16 = IRFZ34N (International

Rectifier)IC1 = 7805IC2 = CA3130IC3,IC5 = PCF8574T (Philips)IC4 = PCF8591T (Philips)IC6,IC7 = P82B715TD (Philips)

Divers :K1* = embase sub-D à 9 contacts, mâle

encartable

K2 à K17,K19 à K23 = bornier au pasde 5 mm

K18* = support 32 brochesK24 = embase jack d’alimentation

encartable PJ-002B de CUI Inc., nr.Digikey CP-002B-ND

K25,K26 = embase à 2 rangées de 10contacts au pas de 0,1”

K27 = embase USB type B,K28 = embase USB type Aradiateur SK104platine EPS 060098-1 (cf.

www.elektor.fr)* = est uniquement nécessaire en cas

d’utilisation d’une puce CMS

24

Biotope électron

1. L’espace travail où différents projets endéveloppement apprennent à respirer.

2. Le Serveur (Web) bon marché (février 2006) etle tampon électronique (juin 2006).

3. « Modder » pour plus de confort) mai 2006).Cet interrupteur commande tous les appareils.

1

2

elektor - 7-8/2006

RÉCRÉATION

25

L’espace où habite, travaille et vit l’un descollaborateurs d’Elektor (Jeroen Domburg)ique

4. Le serveur de Jeroen. Suspendu pour uneutilisation optimale de l’espace disponible.

5. Affichage modifié. Donne des informations quantau morceau en cours de lecture.

6. Un Noël multicolore (décembre 2005) dans sonboîtier ultra-bon marché.

34

5

6

7-8/2006 - elektor

bobine considérablement plus grande ànoyau de fer et entrefer. On évite ainsila saturation de la bobine par le courantcontinu qui la traverse.Vous trouverez un noyau de cette sortedans un appareil de récupération, unvieux magnétoscope, par exemple. Lenoyau sert à composer des paquets E etI accolés. Vous pouvez démonter cestransformateurs jusqu’à la bobine dési-rée (sciez, débobinez et rebobinez 250à 300 spires de fil vernis de 0,8 mm ;

fixez les paquets E et I étroitement serréset isolés les uns des autres par une feuillede papier).L’idée à la base de ce montage vousdonnera certainement matière à expéri-menter. Les tensions d’alimentation peu-vent déjà vous fournir une entrée enmatière. C’est d’ailleurs la raison pourlaquelle nous avons prévu une alimenta-tion spéciale pour cet amplificateur (qua-druple alimentation pour amplificateurhybride). Elle peut, naturellement, en ali-

elektor - 7-8/200626

Amplificateur hybridesimple001

Frans Janssens

Le débat tubes contre transistors n’est pasencore tout à fait épuisé. Nous ne nousy engagerons pas ici mais si vous n’avezpas encore choisi votre camp, essayezl’amplificateur, simple, que nous allonsdécrire.Le préamplificateur de notre amplifica-teur est un tube, son étage de sortie, unFETMOS. Une forte contre-réactionassure une réponse en fréquence raidecomme un piquet. Nos essais ont égale-ment concernés d’autres composants etvous pourrez remplacer au besoin leBUZ11 par un IRFZ34N et ECC88 parun ECC83. Dans ce cas, n’oubliez pasde diminuer la tension d’anode (155 V).L’ECC83 demande une tension de chauf-fage de 2 x 6,3 V et il n’y a pas d’écranentre les deux triodes, broche 9, norma-lement. Cette broche est alors reliée à laprise médiane des deux fils de chauf-fage. La tension de chauffage est mise àla masse par l’intermédiaire de R5.Si vous misez tant soit peu sur la qualité,choisissez au moins des condensateursMKT pour les condensateurs de couplageC1, C4 et C7. Des condensateurs MKPsont encore préférables. Pour C8, voyezpar exemple ce que le catalogue de Pan-asonic propose comme condensateursélectrolytiques de qualité audio.Réglez sur P1 la contre-réaction. Plusvous avez de contre-réaction, plus lacaractéristique de fréquence se redressemais plus le gain de l’ensemble diminue.Sur P2, vous réglez le courant de reposde T2. Nous avons choisi un courant derepos très grand (1,3 A) si bien que l’é-tage fonctionne en configuration declasse A. La chaleur dégagée est relati-vement grande et il est nécessaire de pro-téger T2 par un radiateur d’au moins1 K/W.Pour L1, nous avons mis en série deuxenroulements secondaires d’un transfor-mateur torique 2x18V/ 225 VA. Labobine fait un peu plus que les 50 mHet, pour tout dire, environ 150 mH. A1 W de puissance de sortie, l’amplifica-teur a quelques problèmes avec lessignaux de moins de 160 Hz. La défor-mation atteint même 9% à 20 Hz pour100 mW. Il est nécessaire, pour restituerproprement les fréquences les plus bas-ses, d’équiper l’amplificateur d’une

Quelques relevés de mesure(IRFZ34N, ECC83, 155 V avec 064011-1 et 064016-1, Uff = 12,6 VDC, charge8 Ω, T2 paramétré à 1,3 A)

Gain mini. 12,3x

Gain maxi. 31,6x

Sensibilité d’entrée 0,64 V à gain mini.

Bande passante >200 kHz

Point de coupure graves 11 Hz

THD+N (1 kHz/1W/8 W) 0,09% (B = 80 kHz)

Ondulation alimentation (100 Hz) –80 dB (pour 1 W)

Pmax (1% THD) 7,6 W (1 kHz)

Facteur d’atténuation 17

menter d’autres.L’alimentation délivre avec V1, par l’inter-médiaire d’une cascade, une tension stabi-lisée de 170 V pour l’étage SRPP. Lors despremières mesures, l’ondulation de cette

tension donnait à la sortie de l’amplificateurun ronflement de sonneur. Nous avonsdonc conçu un régulateur de tensionséparé (voir le stabilisateur haute tensionprotégé en court-circuit) auquel cette ten-

sion élevée ne pose pas problème.Vous pourrez vérifier, en utilisant un trans-formateur de courant de chauffageséparé, si vous pouvez vous passer ounon de R5. Pour nos essais, nous avons

7-8/2006 - elektor 27

V1

4

3

2

1

9 5

6

7

8

ECC88

R2

180

Ω

R5

1k

R1

1M

C1

100n

+180V

R4

180

Ω

C3

10µ 400V

f2 f1

C4

2µ2

D1

1N4001

D2

1N4001

R6

100k

R7

100k

R8

4k7

R9

4k7

R10

47k

R12

1Ω

5

R13

1Ω

5

R11

1Ω

5C6

100µ25V

T1

BC337

4k7

P2

BUZ11

SG

D

T2

BUZ11

C7

2µ2

C5

100n

+12V

C8

4 700µ25V

C10

100n

8 Ω

LS1

L1

50mH2A

C9

4700µ 25V

+16V

4k7

P1R3

2k2

C2

220p

050153 - 11

250V

1,3A

050153-1(C) ELEKTOR

C1

C2

C3 C4

C5

C6

C7

C8

C9

C10

D1

D2

P1 P2

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9 R10

R11

R12

R13

T1T2

V1

+12V

+180V

+ -LS1

L1+16V0f2f1T

050153-1

050153-1(C) ELEKTOR

1

Liste descomposantsRésistances :R1 = 1 MΩR2,R4 = 180 ΩR3 = 2kΩ2R5 = 1 kΩR6,R7 = 100 kΩR8, R9 = 4kΩ7R10 = 47 kΩR11 à R13 = 1Ω5/5 W

P1,P2 = ajustable 4kΩ7

Condensateurs :C1 = 100 nF/250 V MKT au pas de

15 mm, dimensions 7x18 mm max.C2 = 220 pFC3 = 10 µF/400 V radial au pas de

5 mm Ø 13 mm max.C4 = 2µF2/250 V au pas de 27,5 mm,

dimensions 11x30 mm max.C5,C10 = 100 nFC6 = 100 µF/25 V radialC7 = 2µF2 au pas de 5/7,5 mmC8,C9 = 4 700 µF /25 V radial au pas

de 7,5 mm Ø 18 mm max.

Selfs :L1 ≥ 50 mH n’est pas placée sur la

platine, cf. texte

Semi-conducteurs :D1,D2 = 1N4001T1 = BC337T2 = BUZ11 (IRFZ34N)

Divers :V1 = ECC88 (Schuricht art. nr. 620186)

+ support Noval (par exe. Conrad RFA120529)

radiateur pour T2, 1 K/Wplatine 050153-1 disponible via

ThePCBShop

chauffé avec une tension continue.Contrairement à ce que laissent suppo-ser les mesures de laboratoire (voir letableau), ce petit amplificateur donne joli-ment de la voix. Il peut même rivaliseravec beaucoup d’amplificateurs du com-merce. Sa puissance est relativement

modeste mais assez grande pour que lesvoisins en profitent. Vous pouvez naturel-lement l’augmenter et nous vousconseillons, pour ce faire, de mettre plu-sieurs FETMOS à l’étage de sortie. Labobine aura également quelques taillesde plus. Compte tenu de la configuration

en classe A, l’alimentation doit aussi pou-voir fournir le courant nécessaire, ce quipour plus de puissance de sortie entreranaturellement toujours plus lourdement enligne de compte. Le rendement de l’am-plificateur est un peu supérieur à 30%.

(050153-1)

elektor - 7-8/200628

du courant. Les segments du chiffre 1, enrevanche, sont empêchés de s’éclairer,faute de pouvoir évacuer le courant. Ildevrait passer à travers l’un des segments(ici celui de gauche), mais il est orientédans le sens bloquant. Le chiffre 1 restedonc sombre et la même carence prévautpour les six autres chiffres aussi.À la figure 4, on voit la circulation ducourant quand CC1 est au niveau bas.

Alors, les segments du chiffre 1 peuvents’allumer.

(060124-1)

Vous pouvez obtenir davantage d’informa-tion sur le charlieplexing dans la noted’application 1880 de Maxim :www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/1880

CharlieplexingS

eg a

Seg

bS

eg c

Seg

dS

eg e

Seg

fS

eg g

Seg

dp

Seg aSeg bSeg cSeg dSeg eSeg fSeg gSeg dp

Cathode 8Cathode 7Cathode 6Cathode 5Cathode 4Cathode 3Cathode 2Cathode 1

060124- 11

CC

Seg

aS

eg b

Seg

cS

eg d

Seg

eS

eg f

Seg

gS

eg d

pC

C

Seg

aS

eg b

Seg

cS

eg d

Seg

eS

eg f

Seg

gS

eg d

pC

C

Seg

aS

eg b

Seg

cS

eg d

Seg

eS

eg f

Seg

gS

eg d

pC

C

Seg

aS

eg b

Seg

cS

eg d

Seg

eS

eg f

Seg

gS

eg d

pC

C

Seg

aS

eg b

Seg

cS

eg d

Seg

eS

eg f

Seg

gS

eg d

pC

C

Seg

aS

eg b

Seg

cS

eg d

Seg

eS

eg f

Seg

gS

eg d

pC

C

Seg

aS

eg b

Seg

cS

eg d

Seg

eS

eg f

Seg

gS

eg d

pC

C

1

Seg

aS

eg b

Seg

cS

eg d

Seg

eS

eg f

Seg

gS

eg d

p

Drive Pin 8Drive Pin 7Drive Pin 6Drive Pin 5Drive Pin 4Drive Pin 3Drive Pin 2Drive Pin 1Drive Pin 0

060124- 12

CC

Seg

aS

eg b

Seg

cS

eg d

Seg

eS

eg f

Seg

gS

eg d

pC

C

Seg

aS

eg b

Seg

cS

eg d

Seg

eS

eg f

Seg

gS

eg d

pC

C

Seg

aS

eg b

Seg

cS

eg d

Seg

eS

eg f

Seg

gS

eg d

pC

C

Seg

aS

eg b

Seg

cS

eg d

Seg

eS

eg f

Seg

gS

eg d

pC

C

Seg

aS

eg b

Seg

cS

eg d

Seg

eS

eg f

Seg

gS

eg d

pC

C

Seg

aS

eg b

Seg

cS

eg d

Seg

eS

eg f

Seg

gS

eg d

pC

C

Seg

aS

eg b

Seg

cS

eg d

Seg

eS

eg f

Seg

gS

eg d

pC

C

2

+

CC0

Seg

dp

+

CC1

CC0

Seg

dp

+

CC2

Seg

g

+

CC3

Seg

f

+

CC4

Seg

e

+

CC5

Seg

d

+

CC6

Seg

c

+

CC7

060124- 14

Seg

b

+

Seg

a

DISPLAY 0

CC1

DISPLAY 1

4

002Croyez-vous possible de commander les8 chiffres d’un afficheur à 7 segmentsen multiplex par 9 fils seulement ? C’estpourtant vrai et nous allons vous montrercomment.Normalement, un afficheur à 7 segmentscomporte huit LED, si l’on inclut le pointdécimal, que l’on pilote par huit brochesplus un retour commun. Les segmentsanalogues de chaque chiffre sont reliésen parallèle, mais un seul chiffre estactivé à la fois, parce que chacun deschiffres dispose d’une broche sur laquelleaboutit les autres électrodes des seg-ments, anodes ou cathodes, selon lemodèle. Vous pouvez les compter sur lafigure 1, il y faut 8 + 8 = 16 raccor-dements. Et pourtant, avec une certaineingéniosité dans le multiplex, on peut lefaire aussi par 9 fils. Ce qui saute auxyeux, dans la figure 2, c’est quechaque retour commun est aussi relié àun segment, un différent chaque fois,naturellement. En outre, il faut que l’élec-tronique de commande soit capable dedélivrer (source) autant de courant qu’ellepeut en évacuer (drain). Et voici commentça marche.À la figure 3, par souci de clarté, nousn’avons représenté que deux chiffres.CC0 attaque à la fois un segment (duchiffre 1) et une cathode commune (celledu chiffre 0). Quand cette ligne est auniveau logique « 0 », les segments duchiffre 0 peuvent s’allumer s’ils reçoivent

+

CC0

Seg

dp

+

CC1

CC0

Seg

dp

+

CC2

Seg

g

+

CC3

Seg

f

+

CC4

Seg

e

+

CC5

Seg

d

+

CC6

Seg

c

+

CC7

060124- 13

Seg

b

+

Seg

a

DISPLAY 0

CC1

DISPLAY 1

3

7-8/2006 - elektor 29

mesurée mais aussi à leur tension d’ali-mentation. Il est donc indispensable deles alimenter sous une tension stable cequi est assuré ici par IC1.La sortie du MPX2200 étant de type dif-férentielle et à très faible niveau de sur-croît, il nous a fallu faire appel aux qua-tre amplificateurs opérationnels IC4.A àIC4.D, contenus dans un seul et mêmeLM324, pour obtenir une informationfacilement exploitable. Sous réserve d’a-juster correctement le potentiomètre P1,cet ensemble d’amplificateurs opération-nels délivre donc au LM3914 qui le suitune tension de 1 volt pour une pressionatmosphérique de 1 000 hPa.Comme la pression atmosphérique quinous intéresse évolue principalement entre950 et 1040 hPa au niveau de la mer, ilnous faut réaliser avec ce LM3914 un volt-mètre à échelle dilatée afin d’exploiter aumieux les 10 LED qu’il peut commander.C’est le rôle des résistances R7 et R8 quiremontent artificiellement la valeur mini-mum de la tension qu’il peut mesurer.De ce fait, on peut « graduer » notreéchelle de LED à raison d’une LED pour10 hPa et bénéficier ainsi d’une plage

de mesure qui s’étend de 950 hPa à1 040 hPa. En principe, vous ne devriezpas avoir besoin d’aller au delà dans unsens ou dans l’autre ; c’est du moins ceque nous vous souhaitons...L’alimentation du montage peut êtreconfiée à une pile de 9 volts pour unusage très épisodique mais, comme cen’est en général pas le cas d’un baromè-tre, nous vous conseillons plutôt de recou-rir à un bloc secteur « prise de courant »délivrant environ 9 volts.L’étalonnage se résume au réglage dupotentiomètre P1 de façon à faire allu-mer la LED correspondant à la pressionatmosphérique du lieu où vous voustrouvez. Vous pouvez procéder parcomparaison avec un baromètre exis-tant ou, mieux, téléphoner à la stationmétéo la plus proche de votre domicilequi se fera un plaisir de vous donnercette information.

Evangelista Torricelli, 1608-1647. Physicien italien quimet en évidence l’existence de la pressionatmosphérique et invente le baromètre à mercure.

(060110-1)

Christian Tavernier

Même s’il n’a pas le charme des vérita-bles baromètres à mercure avec leurlong tube de verre sur un panneau debois précieux, c’est néanmoins uneréplique électronique du baromètre deTorricelli* que nous vous proposons deréaliser maintenant. En effet, plutôt qued’afficher la pression atmosphérique surde classiques afficheurs numériques,nous avons préféré reproduire l’alluregénérale de ce vénérable ancêtre desbaromètres avec des moyens électro-niques. Le tube à mercure y est bien sûrremplacé par une simple échelle de LEDce qui, à défaut d’être aussi beau, esttout de même moins toxique pour l’envi-ronnement en cas de casse.Comme l’indique notre schéma, le cap-teur de pression utilisé est unMPX2200AP de Motorola. Ce circuit estadapté à la mesure de pression absolueet dispose d’une plage convenant bien àla pression atmosphérique. Sans vouloirentrer dans les détails techniques, sachezque de tels capteurs délivrent en sortieune tension proportionnelle à la pression

Torricelli électronique

REFOUT

REFADJ

LM3914

IC2

MODE

SIG

RHI

RLO

L10

17

16

15

14

13

12

11

10L9

L8

L7

L6

L5

L4

L3

L118

L2

9

5

8

4

6

7

3

2

1

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D9

D10

R8

120

Ω

R7

1k

MPX2200AP

IC3

-VO

+VO

4

3

1

2

13

12

14IC4.D

2

3

1IC4.A

6

5

7IC4.B

9

10

8IC4.C

R9

1k

R3

1k

R4

1k

R5

1k

R1

1k

R2

1k

P1

22kR6

47k

D11

1N4004C2

470µ25V

C3

220n

C1

100n

IC1

7805

IC411

4

+9V

IC4 = LM324

060110 - 11

003

d’exercice a été enclenché.Enfin, l’appareil ne réclame que peu decomposants et sa construction est très peucoûteuse du fait que le processeur PICprend en charge toutes les fonctions dechronométrie.Jugez plutôt : un bon vieux PIC 16F84sur lequel on branche huit LED, D1 à D8et trois interrupteurs, S1, S2 et S3. Lelogiciel génère un signal pour le servotoutes les 20 ms puis interroge les bou-tons pour savoir si l’un d’eux a étéactionné, en fonction de quoi, il ajuste la

elektor - 7-8/200630

Tremplin pour servoradiocommandé004

Ray King

S’il s’agit de vérifier le bon fonctionne-ment de servos radiocommandés, lebanc d’essai présenté ici possède tout ceque désire un metteur au point ou unconstructeur amateur. En installant un cer-tain nombre de ces appareils dans unseul boîtier, on peut aligner et vérifier unmodèle radiocommandé complet sansavoir à déployer d’émetteurs.La particularité la plus inhabituelle de ceprojet, c’est de ne pas utiliser de manet-tes de commande ou d’accessoire simi-laire pour définir la position du servo. À laplace, il fournit une sortie précise d’impul-sions de 1,5 ms que l’on peut changeren plus ou en moins par pas de 0,166ms, ainsi qu’un affichage de la positionchoisie par une ligne de LED. C’est bienpratique si vous concevez et testez desappareils radiocommandés branchésdirectement sur le récepteur, ce qui per-met d’appliquer simplement et rapidementune impulsion calibrée avec précisionsans avoir à recourir à l’oscilloscope.En supplément, on peut utiliser le tremplinen mode d’exercice. Quand on utilisecette fonction, le servo passera continuel-lement d’un extrême à l’autre de sacourse pour opérer rapidement une véri-fication complète de son fonctionnement.Une autre LED indique que le mode

PIC16F84

OSC2

IC1

OSC1

MCLR

RA4/T0CKI

RA1

RA0

RA2

RA3

RB0

RB1

RB2

RB3

RB4

RB5

RB6

RB7

18

17

13

12

11

10

1615

14

1

3

9

8

7

6

2

4

5

-AP

D4

D1

D2

D3

D7

D5

D6

R2

1k

R1

10k

R3

1k

R4

10k

R5

10k

R6

10k

S2S1 S3

D8

X1

8MHz

C1

27p

C2

27p

K1

IC2

7805

ServoSousTest

040172 - 11

UPDOWN MODE

C4

100n

+9V

C3

100n

S

1

largeur d’im-pulsion.À la pre-mière misesous tension,le circuit envoieune impulsion de1,5 ms et la LED aumilieu de la ligne s’al-lume. Pousser sur les boutons «up » ou « down » augmente ou dimi-nue la largeur d’impulsion de 0,166 mset l’afficheur à LED suit l’évolution en indi-

À l’attention des radio-modélistes

parmi nos lecteurs, signalons

qu’il est aussi possible

de se procurer l’ensemble des composants

pour ce projet, y compris

la platine, le microcontrôleur

programmé et le boîtier en ABS.

Le code de commande est EPS040172-71

quant la largeur choisie.À tout instant, on peut appuyer sur lebouton de « mode » pour faire passerle banc d’essai en mode d’exercice puisrevenir en manuel. Le servo connecté àla sortie est ainsi entraîné cycliquementd’un bout à l’autre de sa course, uneindication fort utile pour savoir s’il est enbon état ou non.Une platine à la mode d’Elektor existepour ce projet, le tracé des pistes en estreproduit ici. Il ne faut lui ajouter qu’unseul fil. Le prototype de l’auteur comptedeux de ces platines dans le même boî-tier, de manière à essayer deux servosd’un modèle en même temps. Sur laphoto, vous verrez une version précé-dente qui ne diffère que très légèrementdu modèle actuel.Le code source a été rédigé à l’aide duPIC Basic+ de Proton qui réalise la com-

pilation en assembleur et en code objet.Si vous disposez d’un programmateur dePIC, vous pourrez vous procurer tout lelogiciel du projet, y compris les fichiers.hex et le code-source, disponible gratui-tement au téléchargement sous la réfé-rence 040172-11.zip sur le site d’Elek-tor. Le PIC déjà programmé est égale-ment disponible via l’e-CHOPPE sous lenuméro 040172-41.Il existe plusieurs façons d’alimenter lecircuit. Une pile PP3 (6F22), un bloc de 9V, peut sembler convenable à premièrevue, mais elle risque de se retrouver viteà plat, même avec de petits servos. Il estpossible de recourir à un bloc adaptateursur secteur, mais sur le terrain, bien sûr, ilfaudra penser à autre chose. Sans aucundoute, la solution la plus élégante, c’estla mallette dotée d’un compartiment pourquatre piles AA, ce qui laisse encore le

choix entre piles alcalines et accumula-teurs NiMH, pour y créer un rail d’ali-mentation sous 6 V. Il faut alors prévoirun régulateur de tension à faible chutepour IC2, comme un 4805 ou leLM2940, préférable ici parce qu’il ne vapas décharger vos batteries pour sa pro-pre alimentation. Un interrupteur de ten-sion est aussi recommandable. Laconsommation au repos du circuit avoi-sine les 5 mA.Si vous effectuez la programmation duPIC par le fichier hex, il faut régler lesbits de configuration comme suit :• HS (10) (avec un quartz > 4 MHz)• WDTE disable (0)• PWRTE enable (0).Les autres bits de configuration concer-nent le code de protection et leur utilisa-tion est laissée à votre appréciation.

(040172-1)

7-8/2006 - elektor 31

040172-1(C) ELEKTOR

C1

C2

C3

C4

D1D2D3D4D5D6D7

D8

IC1

IC2

K1K2

R1

R2

R3

R4R5 R6

S1 S2S3X1

0

+04

01

72

-1

S

T

+

DOWN UP MODE040172-1 (C) ELEKTOR

Liste des composants

Résistances :(1/4 W/10%)R1,R4 à R6 = 10kΩR2,R3 = 1kΩ

Condensateurs :(au pas de 5 mm)C1,C2 = 27 pFC3, C4 = 100 nF

Semi-conducteurs :D1 à D3,D5 à D7 = LED à haut

rendement verte 3 mm

D4,D8 = LED à haut rendement jaune 3 mm

IC1 = PIC16F84(A) en boîtier DIL18programmé EPS040172-41

IC2 = LM2940 boîtier TO220 (ouéquivalent 5 V/1 A à faibles pertes)

Divers :X1 = quartz 8 MHz capacité de charge

32 pF parallèle boîtier HC49 oumodèle bas profil

K1 = embase autosécable SIL à 1rangée de 3 contacts

S1 à S3 = bouton-poussoir unipolaire àcontact travail

boîtier, par exemple 1591ATBU(Hammond)

support 18 brochesembase jack pour adaptateur secteurplatine EPS040172-1ogiciel du projet en téléchargement

gratuit EPS040172-11 depuis le siteElektor

Il existe un kit comportant les composantsde cette liste EPS040172-71 (cf. siteElektor)

notre PC, mieux vaut veiller à ne pas seretrouver infecté. Voici un circuit qui per-met de séparer les uns des autres les

disques durs installés sous le boîtier dumême PC, pour empêcher les nuisancesde se propager de l’un à l’autre.

Commutateurde disque dur 005Uwe Kardel

En ces temps troublés de virus et autresmenaces d’Internet contre la sécurité de

Dans notre cas, il y a trois disques dursinstallés, un pour travailler sur Internet parADSL, un autre pour l’échange de courrielet le troisième pour les autres applications.Si aucune donnée issue de l’Internet nepeut jamais atteindre ce troisième disque,il est d’office protégé contre les virus.La solution exposée ici est en servicedepuis plusieurs années à l’entière satis-faction de son utilisateur. Elle présenteencore un autre avantage. Si jamais undoute survient sur le fonctionnement del’ordinateur, il est facile de commuter versun autre disque pour voir si le dysfonc-tionnement s’y produit également. Celapeut rendre la vie nettement plus facilelors d’une recherche de panne.Le circuit travaille uniquement sur la com-mutation des tensions d’alimentation de5 V et 12 V des disques durs. Hors ten-sion, le disque est aussi hors service. Onle réalise sans difficulté sur les disques S-ATA. Sur les IDE, il ne fonctionne qu’avecdes modèles récents. Ce port ne peutpiloter que des disques durs, à l’exclu-sion de lecteurs ou graveurs de CD-ROM,de DVD ou tout autre chose.

Le choix du disque se fait par commuta-teur rotatif, à placer dans la position sou-haitée avant le démarrage du PC. Lors dela mise en route, la tension d’alimentationva activer un des trois relais via la diodeD4, D5 ou D6. Les relais sont dotés d’uncircuit de maintien par l’intermédiaire

d’une seconde diode, D7, D8 ou D9, desorte qu’ils resteront excités aussi long-temps que la tension d’alimentation seraprésente. Après l’allumage, le condensa-teur électrolytique C2 se charge à traversR2, si bien que très vite, on trouve le 0 Vsur le contact central du commutateurrotatif. Le faire tourner maintenant n’auraplus aucun effet. Nul risque donc de com-

muter par mégarde vers un autre disquealors que l’ordinateur est en service.Le modem ADSL est alimenté par le PC.Or, cette tension d’alimentation n’est pré-sente que si le disque dur numéro 2 estsélectionné. Impossible dès lors de com-muniquer par Internet si c’est un autredisque dur qui a été choisi.

(060178-1)

elektor - 7-8/200632

RE1

RE2

RE3

+12V

K2

+5V

1

2

3

4

+12V

K1

+5V

1

2

3

4

+12V

K3

+5V

1

2

3

4

+12V

K4

+5V

1

2

3

4

S1

R1

1k

C1

1000µ25V D3

D6

D5

D1

D4

D2

060178 - 11

500mA

F1

de l'alim du PC

D1 ... D6 = 1N4148

Disque dur 1

Modem ADSL

Disque dur 2

Disque dur 3

tension d’alimentation de 5 V, en plusde ce courant, nous devons encorecompter quelque 500 µA à travers lepotentiomètre ajustable. Le système estgourmand! Cherchons ailleurs.

Il existe un circuit intégré, leLM334, qui permet, avec le ren-fort d’une résistance de fabri-quer une source à courant cons-tant. Le montage présenté ici estchargé de faire circuler un cou-rant de 200 µA vers la masse,quelle que soit la tension d’ali-mentation. Un potentiomètre de2kΩ2 pour R1 permet au besoind’ajuster le courant.La résistance de R1 se calculecomme suit:

R1 = 227⋅10–6 x T/I.où T est la température en Kelvin et I l’in-tensité en ampères. Dans le cas présent,nous obtenons:

Réglage de contrastepour LCD

Heino Peters

Le contraste d’un afficheur à cris-taux liquides se règle générale-ment avec un potentiomètre de10 kΩ. Tant que la tension d’ali-mentation reste constante, çamarche. Si ça n’est pas le cas(alimentation sur piles, par exem-ple), on est constamment obligéde retoucher le réglage. Ce n’estpas pratique. Le montage décritici résout ce problème.Le potentiomètre est prévu pour mainte-nir constant le courant de la broche decontraste (broche 3 ou Vo) à la masse.Un afficheur vert courant à 2x16 caractè-res ‘délivre’ environ 200 µA. Pour une

10k

P1

+5V

Vo

Vo

LM334

IC1

adj.

V+

V–

R1

330

Ω

LM334

adj

V+

500 µA

V–

060091 - 11

200 µA

200 µA

700 µA

006

R1 = 227⋅10–6 x 293/ (200⋅10–6) =333 Ω

Objection : le courant délivré par leLM334 varie avec la température. L’ob-jection vaut aussi pour le courant de l’af-ficheur, mais il n’est pas nécessaire d’é-tablir une relation linéaire entre les deux.

Si la température ne varie pas de plus10°, il n’y aura pas de problème.Même si le LCD consomme 1,2 mA, cemontage permet d’économiser au moins25% sur la consommation. Si l’applicationest alimentée par des piles, on ne peutplus parler d’économies de bouts de chan-

delle! Et il n’est plus nécessaire de retou-cher le contraste quand les piles fatiguent.Attention, si votre LCD est récent (OLEDou PLED), vérifiez prudemment que cemontage convient au réglage de leurluminosité, nous ne le garantissons pas.

(060091-1)

7-8/2006 - elektor 33

faible courant. Ceci explique que lesrésistances de limitation de courant aientdes valeurs différentes. Il faudra dans cecas-là que la LED additionnelle D2 soitdu type à faible courant, mais pas D1.Malheureusement, depuis peu, Märklinporpose également des signaux lumineuxdotés de 2 LED faible courant. Il est facilede savoir ce qu’il en est en connectant lesignal lumineux et en mesurant l’intensitédu courant continu circulant dans cha-cune des 2 positions du commutateur :des LED normales consomment plus de10 mA, les versions faible courant sedébrouillent avec moins de 5 mA.Si l’on utilise pour D3 et D4 des diodesdu type 1N4148 il est possible de pilo-ter sans problème 5 signaux lumineux« normaux », et de l’ordre de 20 si cesderniers ne comportent que des LED faiblecourant. Si l’on a besoin de plus il fau-dra utiliser des 1N4001 capables desupporter jusqu’à 1 A. Si l’on se trouveen présence de la tension alternative de16 V typique en tant que tension d’éclai-

rage, des réseaux à commande analo-gique les signaux lumineux Märklin peu-vent être connectés directement ou par lebiais de D1/D2. Aux tensions plus éle-vées des systèmes de réseaux numé-riques il faudra prévoir impérativementles résistances de limitation de courant (àprendre en série l’une avec D1, l’autreavec D2).Un dernier petit truc à la fois simple etpratique : Si l’on veut, sur un réseau ana-logique faire en sorte que le train, dans lecas d’un signal au rouge, ne poursuivepas simplement sa route, mais qu’il s’ar-rête automatiquement, il faut isoler le cou-rant de circulation du dernier rail précé-dent le signal et on applique le courantpar le second contact de S1 – exacte-ment comme le montre le schéma. Si, entant qu’amateur de réseau ferroviaireminiature, vous voulez découvrir d’autrestrucs et astuces (en allemand) vous pou-vez faire un tour sur le site de l’auteur :www.koerber-home.de.

(050170-1)

Nils Körber

Le signal lumineux de block 74391 pourréseaux ferroviaires miniatures de Mär-klin est relativement nouveau sur le mar-ché et son prix de moins de 10 € le rend(encore) abordable. Le hic est qu’ilrequiert, pour son pilotage, du pupitre decommande de signal 72750 (une quin-zaine d’euros via Internet), ce qui nonseulement en augmente sensiblement leprix, mais encore le rend moins flexible.Il existe une autre approche, plus simpleet meilleur marché : un interrupteur et unepaire de diodes, il n’en faut pas pluspour arriver à ses fins.La raison qui permet d’opter pour cettesolution est que d’un point de vue électro-nique, un tel signal lumineux n’est en faitconstitué que d’une paire de LED dotéesde leur résistance de limitation de cou-rant montées tête-bêche. Le quart infé-rieur droit du schéma constitué de Da,Db, Ra et Rb représente l’électroniqueinterne d’un tel signal lumineux. L’appli-cation de la tension fournie par la bou-cle de courant entraînerait l’allumage desdeux LED. Comme il n’y a que deux pos-sibilités de signal, rouge ou vert, l’alimen-tation se fait tout simplement par le biaisdes deux diodes D3 et D4. C’est le com-mutateur S1 qui détermine la couleur visi-ble. Une solution bon marché qui faitbien plaisir. Si l’on veut maintenant, surun réseau complexe, visualiser à proxi-mité immédiate du commutateur la cou-leur prise par le signal lumineux il suffitde prendre dans la ligne allant au signallumineux une nouvelle paire de LEDdisposées en tête-bêche qui seront ellesmontées à proximité de S1. Rien de biencompliqué jusqu’à présent. Venons-enaux spécificités :Normalement, on trouve dans un signallumineux de ce type, une LED verte « nor-male », la LED rouge étant un modèle à

Montage pour signauxlumineux de block Märklin

S1

R1

1k5

D1

D2

bleu clair

rail isolé

Da

vert

Db

rouge

Ra

560

Ω

Rb

3k3

bleu foncé

D3

2x 1N4148

D4

rouge

(courant de circulation)

"vert"

"rouge"

jaune

(éclairage)

(éclairage)

marron

050170 - 11

007

avons affaire à un montage très sensiblepossédant une portée de plusieurs mètres.Le récepteur IR intégré du typeTSOP1738 capte, amplifie et démodule lesignal IR généré par une télécommande.En cas de réception d’un tel signal, ondispose à la sortie du circuit intégré d’unsignal ayant une fréquence de l’ordre de700 Hz. Le résonateur piézo estconnecté à cette sortie, de sorte que la

réception de signal est rendueaudible par ce composant.Le reste des composants sert uni-quement à constituer une alimen-tation fournissant la tension de5 V stable requise. La source d’é-nergie prend la forme d’une pilecompacte de 9 V. Il est bienentendu possible, au lieu duTSOP1738, d’utiliser un circuitintégré différent d’un autre fabri-cant, voire d’opter pour une fré-quence de réception différente de38 kHz. À noter que le montage

fonctionne même si la fréquence d’émis-sion de la télécommande ne correspondpas à la fréquence de réception pourlaquelle est paramétré le circuit intégré deréception. Il va sans dire que cela se paieau niveau de la sensibilité qui en devientplus faible, mais ceci n’empêche pas depouvoir vérifier que la télécommandeémet bien (ou n’émet pas) un signal.

(060120-1)

elektor - 7-8/200634

Malte Fischer

Ce petit montage convient defaçon idéale lorsque l’on veut tes-ter les fonctions de base d’unetélécommande IR. Il s’agit enoutre d’un circuit génialementsimple. Qui aurait l’idée deconnecter directement un résona-teur piézo à un circuit intégré deréception IR ?Cette idée a le même degré desimplicité que de connecter unephotodiode à l’entrée d’unoscilloscope. Elle présente cependant l’a-vantage, par rapport à cette solution, depermettre de se passer d’oscilloscope ! Ilest toujours possible d’emporter avec soice petit appareil compact, trimbaler unoscilloscope avec soi est une autre pairede manches...Le fonctionnement de la télécommandeest indiqué par les craquements produitspar le résonateur piézo-électrique. Nous

Testeur de télécommande IR

TSOP1738

IC2

BZ1

R1

100 Ω

C2

100n

C1

100n

78L05

IC1

BT1

9V

C3

4µ7 16V

060120 - 11

008

longueur pouvant atteindre 20 m sansque cela ne produise d’atténuation sen-sible du signal.Le signal d’antenne commence par subir

une amplification introduite par la com-binaison à 2 étages T1/T3. Le gain leplus important se fait au niveau de lapartie de réception par le biais du trans-

Antenne active009Stefan Dellemann

Les amateurs d’émissions sur les ondescourtes (O.C.) n’ont bien souvent pas lapossibilité de placer chez eux uneantenne filaire ou d’un autre type de for-tes dimensions (longueur ou surface).Dans ce cas-là, l’antenne active décriteici et qui bat une plage de fréquencesallant de 3 à 30 MHz, pourrait consti-tuer une solution providentielle. L’auteurutilise, comme antenne proprement dite,une barre d’une longueur d’un mètre (untube de cuivre de diamètre compris entre2 et 6 mm par exemple).L’électronique se subdivise en 2 parties,la première venant se placer à proximitéimmédiate de l’antenne, l’autre accom-pagnée de l’alimentation requise étantdisposée près du récepteur. On peutinterconnecter ce sous-ensemble à l’aided’un morceau de câble coaxial d’une

formateur d’entrée que constituent lesselfs L3 à L5. En aval de ces dernières ontrouve un commutateur qui permet unesélection de la plage de fréquences (de3 à 10 MHz en position LOW et de 9à 30 MHz en position HIGH). Le poten-tiomètre P1 permet de jouer sur le niveaudu signal à appliquer au récepteurauquel est connectée l’antenne.Grâce aux deux dessins de platine pro-posés, la réalisation de cet amplificateurd’antenne devient un jeu d’enfant. S’a-gissant de fréquences relativement bas-ses, le choix des composants n’a rien debien critique. On pourra utiliser, pour lesFET, pratiquement n’importe lequel de cetype de transistors (BF245, BF246,BF256 voire leur version CMS, auquelcas il faudra bien veiller à respecter lebrochage). Cette universalité vaut égale-ment dans le cas des transistors :BFW16, BFY90, BFR91 ou BFR96 ildevraient tous convenir.Permettez-nous quelques remarques pourvous aider dans vos expérimentations. Lavaleur du condensateur C1 peut fairel’objet d’expérimentations. Une valeur unpeu plus faible se traduit par un cou-plage plus lâche avec l’antenne maiségalement un niveau de signal plus fai-ble. On peut aussi envisager d’utiliser unajustable.

7-8/2006 - elektor 35

R1

470k

R2

220k

R3

1k

R5

150

Ω

R4

100 Ω

R6

39Ω

C1

1n

C2

100n

C3

100n

C4

47µ25V

T1

BF247B

S

D

G

T3

2N5109

L1

10 w

L2

10 w

L7

1mH

ANT1

K1 coax50Ω

vers K2

040383 - 11

3V2

2V4

R7

1M

C5

47p

C7

47p

C8

100n

T2

BF245AS

D

G

L6

L8

1mH

L5

22 w

L4

8 w

L3

1 w

K2

S1

C6

500p

P1470 Ωlog.

C9

100n

C10

47µ25V

K3High

Low

+9V

30mA

Récepteur

040383 - 12

0V

2V5

BFR91

B C

E

BFR96

CASE

E

B

C

BFY90

BF245

G D

S

BF247

C

B

E

2N5109BFW16

(C) ELEKTOR

040383-1

C5

C7

C8

C9

C10

L3 L4

L5

L6

L8

P1R7

S1

T2

C1C2

C3 C4

L1

L2

L7

R1

R2

R3

R4

R5

R6T1 T3 T

+

0

T

T

040383-1

(C) ELEKTOR

040383-1

La self L6 a pour fonction de faire ensorte que la tension de sortie aux fré-quences élevées (30 MHz) ne soit pasbeaucoup plus élevée que dans le casdes fréquences faibles (3 MHz). Le fac-teur Q des selfs L4 et L5 est en effet plusélevé aux hautes fréquences, ce qui se

traduit par une oscillation plus large etdonc des amplitudes plus fortes. L6 com-pense ce phénomène. On peut envisagerde remplacer L6 par un pont de câblage,ceci amenant la tension de sortie à croî-tre aux fréquences plus élevées.Essayez, dans le cas de L4 et L5, d’obte-

nir le meilleur couplage possible. Il estdonc préférable (cf. photo) de bobiner laself d’un seul trait jusqu’à 30 spires etd’établir une prise intermédiaire plutôtque de bobiner 2 bobines distinctes.

(040383-1)

elektor - 7-8/200636

Liste des composants

Résistances :R1 = 470 kΩR2 = 220 kΩR3 = 1 kΩR4 = 100 ΩR5 = 150 ΩR6 = 39 ΩR7 = 1 MΩP1= 470 Ω log.

Condensateurs :C1 = 1 nFC2,C3,C8,C9 = 100 nF

C4,C10 = 47 µF/25 V radialC5,C7 = 47 pFC6 = condensateur variable 500 pF

Selfs :L1,L2,L6 = 10 spires de fil de cuivre

émaillé de 0,7 mm, diamètre 4 mm (àbobiner sur mèche de 3,5 mm)

L3 = 1 spires de fil de cuivre émaillé de0,7 mm sur l’extérieur de L4

L4 = 8 spires de fil de cuivre émaillé de0,7 mm, diamètre 12 mm (à bobinersur mèche de 10 mm)

L5 = 22 spires de fil de cuivre émailléde 0,7 mm, diamètre 12 mm (àbobiner sur mèche de 10 mm)

L7,L8 = inductance fixe de 1 mH

Semi-conducteurs :T1 = BF247BT2 = BF245AT3 = 2N5109

platine disponible via ThePCBShop (cf.www.elektor.fr)

alors que l’on venait juste de s’asseoirdans un moelleux fauteuil pour regarderun bon film ? Ce montage vous proposede résoudre ce problème grâce à sonapproche originale. Il s’agit en effet d’unbanal interrupteur marche/arrêt à télé-commande infrarouge mais qui se diffé-rencie des produits commerciaux par lefait qu’il est capable de fonctionner avec

n’importe quelle télécommande. Ainsi, lapremière qui vous tombera sous la mainvous permettra d’éteindre cette « foutue» lumière et de savourer votre film dansles meilleures conditions possibles.La partie réception infrarouge de notremontage est confiée à un récepteur inté-gré (Sony SBX 1620-52 disponible chezSelectronic) qui présente aujourd’hui l’a-

Christian Tavernier

Il n’existe plus aujourd’hui d’habitationqui ne dispose d’un minimum de télécom-mandes à infrarouge, que ce soit pour letéléviseur, le magnétoscope, la chaînehaute fidélité, etc. Malgré cela, lequeld’entre nous n’a jamais pesté après cettefichue lumière qui était restée allumée

Télécommande marche/arrêt à infrarouge

IC2.A

3C

4

S

2D

1

R

5

6 IC2.B

11C

10

S

12D

13

R

9

8

C3

1µ

R4

1M5

MOC3041

IC36

4

1

2

R5

390

Ω

TRI1

TIC206D

R6

390 ΩR7

470 Ω

C4

47n250V

D2

15V0W4

D1

1N4007

R8

2k2

0W5R9

2k2

0W5

C5

470n250V

100mA

F1

R3

1M

R2

47k

T1

BC547

R1

100k

C2

10n

C1

470µ25V

IC1

IC2

14

7

Charge

230V

L

N

IC2 = 74HC74

060107 - 11

Récepteurinfrarouge

X ou X2

X ou X2

010

vantage de coûter moins cher que lescomposants nécessaires pour réaliser lamême fonction. Après inversion par T1,les impulsions délivrées par ce récepteurdéclenchent IC2a, qui n’est autre qu’unebascule D montée en monostable parrebouclage de sa sortie Q sur son entréede remise à zéro via R4 et C3. L’impul-sion ainsi produite sur la sortie Q deIC.2A fait changer d’état IC.2B, ce quia pour effet d’allumer ou d’éteindre laLED contenue dans IC3. Ce circuit est unopto-triac à détection de passage parzéro du secteur ce qui permet à notremontage de réaliser de la commutationsans parasite. Il déclenche en effet letriac T2 dans l’anode duquel se trouveplacée la charge à commander. Lemodèle choisi permet de commuter jus-

qu’à 3 ampères mais rien ne vous interditde mettre un triac plus puissant si celas’avère insuffisant pour votre usage.Afin de réduire sa taille et son prix derevient, le montage est alimenté directe-ment par le secteur au moyen du conden-sateur C5. Ce dernier devra impérative-ment être un modèle de classe X ou X2prévu pour du 220 volts alternatifs. Untel condensateur, appelé encore conden-sateur auto cicatrisant, est le seul type decondensateur que l’on doive utiliseraujourd’hui pour les alimentations reliéesdirectement au secteur. Les condensateurs« classiques » isolés à 400 volts, ne pré-sentent pas en effet de garanties de sécu-rité suffisantes en ce domaine.Compte tenu du fait que le montage estrelié directement au secteur, il devra

impérativement être placé dans une boîteentièrement isolante. Un modèle « prisede courant » convient très bien pour celaet permet de l’intercaler facilement entrela prise secteur murale et celle de l’appa-reil à télécommander.De par son principe, ce montage réagit àn’importe quel signal infrarouge ce quipermet, comme nous l’avons dit, d’utilisern’importe quelle télécommande. En contre-partie, cela présente un petit inconvénientqui est de pouvoir parfois réagir à l’utili-sation « normale » de l’une de ces derniè-res. Pour éviter cela, il est donc conseilléde masquer le plus possible la fenêtre durécepteur infrarouge afin qu’il soit néces-saire de bien diriger la télécommandedans sa direction pour le faire réagir.

www.tavernier-c.com (060107-1)

7-8/2006 - elektor 37

sion atteint le seuil d’hystérésis. Il s’ensuitque la sortie de l’ampli bascule sansarrêt. Un condensateur d’ajustage de10 pF permet de se situer dans la bandede radiodiffusion MF, la fréquence del’oscillateur est suffisamment stable pourcela. La tension de sortie s’élève à environ6 Vpp sous 9 V d’alimentation. Celadonne à peu près une puissance d’émis-sion de 50 mW sur une charge de50 W, soit quelque 20 fois plus qu’avecun oscillateur à transistor.Une petite antenne de 10 cm fournit une

portée suffisante pour en faire unémetteur de test dans la maison etles alentours. Comme le signaln’est pas dénué d’harmoniques,il est déconseillé d’y brancher uneantenne extérieure. Il faudrait yadjoindre un filtre adaptateur telqu’un filtre en pi, par exemple.On obtient une modulation defréquence en modifiant l’hystéré-sis du circuit, ce qui influence lafréquence d’oscillation. Unsignal audio de l’ordre de20 mVpp est suffisant pour attein-dre une profondeur de modula-tion convenable.Le boîtier de la puce est un SOICà 8 broches (si l’on utilise la ver-sion qui porte le suffixe RD8). L’in-tervalle entre broches, sur ce boî-tier, est d’1/20e de pouce

(1,27 mm). Il est encore raisonnablementpossible de le souder avec des outilsappropriés. Si vous utilisez autour de luides CMS, vous pourrez en faire un mon-tage extrêmement compact. Rien ne vousempêche d’y ajouter, éventuellement, unamplificateur pour microphone à un trans-istor. La tension d’alimentation ne peut pasexcéder 12 V, c’est tout ce que la pucepeut tolérer. Sous 9 V, la consommationn’est que de 15 mA.Comme sur tous les circuits à oscillationlibre, la fréquence de sortie de ce mon-

Gert Baars

Des circuits intégrés dont naguèrele prix était hors de portée de l’a-mateur peuvent aujourd’hui sem-bler bon marché. En voici unexemple : un AD8099 de chezAnalog Devices ne coûte plusque quelques euros. L’AD8099est un amplificateur opérationnelultra rapide, jugez plutôt :1 600 V/µs, ses entrées sont àhaute impédance avec une trèsfaible capacité en parallèle.La largeur de bande de pareilamplificateur opérationnel estsuffisante pour fournir encore ungain de près de 40 fois à unefréquence de 100 MHz. Autantdire que vous pouvez carrémentl’utiliser pour fabriquer unoscillateur RC. C’est exactement ce queréalise le circuit représenté ici.Voici donc un circuit aux propriétés excep-tionnelles. D’abord, contrairement auxmontages habituels à transistors, il ne fautpas de self. Secundo, nul besoin de diodevaricap pour moduler en fréquence.L’amplificateur opérationnel est câblé entrigger de Schmitt, mais avec une faiblehystérésis. La sortie est réfléchie vers l’en-trée à travers une cellule RC. Le conden-sateur d’ajustage se voit alors continuelle-ment chargé et déchargé dès que la ten-

Émetteur MF à amplificateur opérationnel

AD8099

IC1

RD8

2

3

6

8

4

7

1

+9V

R4

5k6

R5

1k

R3

150 Ω

R2

33k

R1

33k

C3

10p

C2

330p

C1

100n

C4

100n

ANT1

AUDIO

060095 - 11

10 cmenv.

011

tage-ci n’est pas insensible aux fluctua-tions de la tension d’alimentation. Onassure une meilleure stabilité en pré-voyant un régulateur de tension.Il est possible d’étendre ce circuit vers uneapplication comme oscillateur commandépour une PLL (boucle à phase asservie),par exemple. Si vous remplacez lecondensateur d’ajustage par une diodevaricap, le domaine de fréquence couvert

peut être rendu plus large que dans uncircuit LC classique. Sur un oscillateur àself et condensateur, le domaine deréglage est égal à la racine carrée de laplage de variation du condensateur varia-ble. Dans un oscillateur RC, il dépend durapport total des capacités. Avec un rap-port de 1 à 9, l’accord peut varier de 1à 3 sur un LC, alors qu’il varie de 1 à 9sur un circuit RC.

Autre possibilité, ce circuit fournit assezde puissance pour attaquer directementune diode mélangeuse comme la SBL-1.Un tel mixeur demande à l’hétérodyneun signal d’une puissance de 5 à10 mW, ce circuit-ci peut fournir50 mW. Un atténuateur simple avecquelques résistances est alors suffisantpour aligner les deux.

(060095-1)

elektor - 7-8/200638

atténuation de 1,72 fois, IC1.D et IC1.Camplifient d’abord le signal. Le gain estréglé aux alentours de 8x et le niveaud’entrée accepté va jusqu’à 1 V sanscauser de distorsion. Ce gain compenseaussi l’atténuation du réseau quand lesdeux boutons sont au milieu, si vous pré-férez conserver une réponse plate.

Pour les vrais amateurs d’audio, le circuitmérite l’expérimentation, spécialementsur la fréquence de transition des deuxréseaux. R3 et R4 déterminent la plagede réglage que l’on peut allonger, danscertaines limites, par l’usage de plus peti-tes résistances. Les valeurs indiquées per-mettent une plage de 20 dB environ.

Ton Giesberts

Saviez-vous que le circuit Baxandall,celui qu’on trouve un peu partout pourrégler grave et aigu, date de 1952 ? Lacommande « paraphase » s’en différen-cie par l’avantage de garder plate laréponse en fréquence pour autant que lesboutons de basses et d’aiguës soientdans la même position. Cette propriétérend la correction « paraphase » inté-ressante s’il ne faut modifier que l’un desdeux registres, il n’est pas possible d’a-juster les deux en même temps. À labase, c’est la différence de réglage desdeux boutons qui détermine la pente de lacourbe de réponse et le degré de correc-tion des hautes et des basses fréquences.

Le circuit de la figure 1 est la simplicitémême, il se fonde sur deux réseaux C1-C2-C3/R9-R10-R11 et C5-C6-C7/R12-R13-R14. Le premier concerne les fré-quences sopranes (treble), le second, lesbasses. Les points de coupure ont étéchoisis, en combinaison avec C4 et C8,pour que la somme des deux signaux fil-trés rendent une réponse en fréquencedroite à la sortie. On assure des niveauxde sortie égaux sur les deux réseaux enchoisissant R6 = 7,15 kΩ et R8 =6,80 kΩ. Cependant, par définition, lesdeux signaux d’entrée doivent se présen-ter en opposition de phase.Il est préférable d’attaquer les deuxréseaux par des tampons qui offrent enoutre une certaine amplification. Le gainde IC1.D est légèrement supérieur à celuide IC1.C dans le but de garder unecourbe de réponse globalement aussiplate que possible lorsque les deux régla-ges de tonalité sont dans la même posi-tion. Comme chaque réseau introduit une

Commande de tonalitéparaphase

SpécificationsConsommation de courant (sans signal) 8 mASignal d’entrée max. 1 Veff (à gain max.)Gain à 20 Hz +13,1 dB max.

–6,9 dB min.à 20 kHz +12,2 dB max.

–7,6 dB minGain (commande à mi-course) 2,38 xDistorsion (1 Veff, 1 kHz) 0,002% (B = 22 kHz)

0,005% (B = 80 kHz)

012

IC1.B tamponne le signal de somme auxbornes de R15, tandis que C9 supprimetoute dérive de tension et que R16 pro-tège la sortie du tampon des effets d’unecharge trop capacitive. Enfin, R17 main-tient la sortie à 0 V.Le choix de l’amplificateur opérationnelquadruple n’est pas vraiment critique. Ici,on a pris le modeste TL074, mais on peutaussi utiliser des amplificateurs à excur-sion totale en sortie, pour autant qu’ils

soient stables au gain unitaire.Le graphique de la figure 2, obtenu surnotre analyseur Audio Precision, vous pré-sente neuf courbes de réponse obtenues enmettant les deux commandes au minimum,en position médiane et au maximum.Notez que le 0 dB se réfère à la positionmédiane des deux potentiomètres.

Nous avons dessiné (figure 3) pour ceprojet une platine qui supporte directementles potentiomètres linéaires. Il faut deuxplatines pour obtenir une version stéréo. Ilne reste plus qu’à relier les connexionsappropriées de la platine à un potentio-mètre stéréo pour régler le volume.

(060015-1)

7-8/2006 - elektor 39

9

10

8IC1.C

2

3

1IC1.A

13

12

14IC1.D

6

5

7IC1.B

R1

10k

R2

10k

R6

7k15

R16

100 Ω

R12

2k2

R13

2k2

R14

2k2

R8

6k8

R4

10k

R5

1k

R9

8k2

R10

8k2

R11

8k2

R15

1M

R7

1k

R3

10k

K1

P2

100kTREBLE

P1

100k

BASS

C1

47n

C2

47n

C3

47n

C4

68n

C8

100n

C9

2µ2R17

100k

K2

C5

10n

C6

10n

C7

10n

4

11

IC1

C10

100n

C11

100n

+15V

-15V

+15V

-15V

060015 - 11

IC1 = TL074

1

-15

+6

-13

-11

-9

-7

-5

-3

+0

+2

+4

dBr A

20 20 k50 100 200 500 1k 2k 5k 10 k

Hz 060015 - 12

2

060015-1(C) ELEKTOR

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

C10

C11

IC1

K1

K2

OUT1

P1

P2

R1R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

R11

R12

R13

R14

R15

R16

R17

0-

+0

60

01

5-1

060015-1(C) ELEKTOR

3

Liste des composants

Résistances :R1 à R4 = 10 kΩR5,R7 = 1 kΩR6 = 7kΩ15R8 = 6kΩ80R9,R10,R11 = 8kΩ2R12,R13,R14 = 2kΩ2R15 = 1 MΩR16 = 100 ΩR17 = 100 kΩP1,P2 = ajustable ou potentiomètre

châssis linéaire 100 kΩ

Condensateurs :C1 à C3 = 47 nF MKT

au pas de 5 mmC4 = 68nF MKT au pas de 5 mmC5,C6,C7 = 10 nF MKT

au pas de 5 mmC8,C10,C11 = 100 nF MKT

au pas de 5 mmC9 = 2µF2 MKT au pas de 5

ou de 7,5 mm

Semi-conducteurs :IC1 = TL074

Divers :K1,K2 = embase ligne encartable telle

que, par exemple T-709G(Monacor/Monarch)

platine EPS060015-1 disponibleauprès de The PCBShop

En effet, le MIC 800 a été conçu pourpouvoir être commandé directement parn’importe quelle vraie liaison série RS-232. Il admet donc en entrée dessignaux en logique négative (un 1logique correspond à un niveau bas etvice versa). Dans le cas d’une liaison TTLdirecte, et selon les possibilités de l’UARTcontenu dans le microcontrôleur associé,il est parfois impossible de générer detels signaux. Il faut donc alors faire appelau transistor inverseur.Le dialogue avec le MIC 800 a lieu à2 400 bauds sur 8 bits de données, sansparité. La syntaxe des commandes à luienvoyer pour commander les servos estextrêmement simple et se compose de la

suite de caractères codés en ASCIIMNxxx où :• M est une lettre comprise entre S et Zqui correspond à l’adresse du MIC 800.En effet, si vous consultez sa fiche tech-nique disponible sur le site de Mictronics(www.mictronics.com) vous constaterezque l’on peut placer jusqu’à huitMIC 800 sur une seule et même liaisonsérie et commander ainsi jusqu’à 64 ser-vos. Cette possibilité n’est pas utilisée iciet l’adresse est fixée à S par mise à lamasse des pattes AD0 à AD2.• N est une lettre comprise entre A et Hqui indique le servo à commanderconformément au repérage indiqué surnotre figure au niveau des connecteurs

elektor - 7-8/200640

R1

22k

R2

10k

T1

BC547

R3

4k7A B

A B A

B

C

TTL

RS232

PIC BASICservo

Conrad FutabaGraupner/JR MicropropRobbe SimpropMultiplex

X1

10MHz

+4V8...+5V5

C2

10n

C1

100µ10V

R4

100 Ω

C3

1000µ10V

K1

K2

K3

K4

K5

K6

K7

K8

A B

C

Entrée Série

060104 - 11

1 à

8 se

rvo

s st

and

ard

s

voir ci-dessous

MIC800

IC1

AD0

AD1

AD2

XT1

XT2

SER

RST

14

11

12

SA

SB

SC

SD

SE10

SF

SG17

18

16

15

13SH

3

6

7

8

9

1

2

4

5

A

B

C

D

E

F

G

H

Christian Tavernier

Les servos de radiocommande sontaujourd’hui très utilisés en robotique etsont souvent présents en grand nombredans un seul et même robot. Un hexa-pode en utilise en général au minimumtrois tandis qu’un simple bras peut faireappel à six ou sept d’entre eux. Si la com-mande de tels servos reste théoriquementfacile à réaliser avec un microcontrôleur,leur multiplication au sein d’un mêmerobot surcharge très vite le microcontrô-leur qui passe finalement plus de temps àgérer les servos qu’à réaliser les calculsutiles à la bonne marche du robot. Eneffet, rappelons qu’un servo de radiocom-mande est actionné au moyen d’impul-sions dont la largeur, variant de 1 à 2 ms,définit la position. Le problème est queces impulsions doivent être répétées auminimum toutes les 20 ms si on veut que leservo garde sa position. C’est justementcette répétition, multipliée par le nombrede servos à commander, qui finit par sur-charger le microcontrôleur qui les gère.Nous vous proposons donc de remédierà ce problème au moyen d’un circuitspécialisé capable de commande de unà huit servos standard de radiocom-mande au moyen d’ordre très simplestransmis par une banale liaison sérieasynchrone. Il s’agit du MIC 800 deMictronics (www.mictronics.com) dont leschéma de mise en oeuvre peut difficile-ment être plus simple.Hormis un simple quartz (X1) et les habi-tuels condensateurs de découplage (C1et C2), le circuit est relié directement auxun à huit servos qu’il doit commander.Côté liaison série, trois possibilités diffé-rentes sont offertes, selon ce que l’onplace entre les points A et B de la figure :• une liaison directe dans le cas d’unecommande en TTL par un microcontrôleurdoté d’un UART pouvant fournir dessignaux série en logique négative (unBasic Stamp par exemple) ;• une résistance de 22 kΩ dans le casd’une véritable liaison série avec desniveaux RS-232 ;• un transistor câblé en inverseur dansle cas d’une commande en TTL par unmicrocontrôleur doté d’un UART ne pou-vant pas fournir des signaux série enlogique négative (le PIC Basic de Com-file Technology par exemple).

Interface intelligente pour un à huit servos013

(K1 correspondant à A et K8 à H).• xxx est un nombre compris entre 001et 128 qui indique la position que doitprendre le servo. 001 correspond à laposition extrême dans le sens inverse desaiguilles d’une montre et 128 à la posi-tion extrême dans l’autre sens.À partir d’un Basic Stamp il suffit ainsid’écrire, par exemple :SEROUT Pin, 16780, [’’S’’, ’’X’’, DEC

Pos, CR]où Pin est la broche (pin) utilisée pour leport série, X est la lettre repère du servocomprise entre A et H (K1 à K8) et Posest la position désirée comprise entre 1et 128.Avec un PIC Basic de Comfile Technologyet les mêmes notations que ci-dessus onécrirait :SEROUT Pin, 138, 0, 0, [’’S’’, ’’X’’, DEC

(Pos), 13]Suite à la mise sous tension du MIC 800,toutes les sorties de commande des ser-vos sont inactives. Ensuite, dès qu’unordre a été envoyé à destination d’unservo, la sortie correspondante génèreautomatiquement les impulsions nécessai-res au maintien de sa position aussi long-temps que le circuit reste alimenté.

www.tavernier-c.com (060104-1)

7-8/2006 - elektor 41

l’auteur divise le compteur par 16 et cor-rige le paramètre de roue par 16/14dans la configuration de l’ordinateur de

sa bicyclette. Ce truc lui permet de sepasser de D4, D5 et D8.

(060166-1)

Odomètre de bicycletteavec dynamo sur moyeu

G1

6V

D2

MBR5828

D1MBR5828C1

100µ25V

25V 25V

C2

100µ

C3

330µ

D10

BAT18

D3

LM7812IC2

R1

10k0

CTR12

IC1

CT=0

4040

10

11

13

15

14

12

11

10

CT

16

4

2

3

5

6

7

9

1

+

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

8

R2

20k0

D4BAT18

D5

D8

D6

BAT18

D9

D7 IN

+12V

GND

R3

15k0

2x

3x

+12V

060166 - 11

3x

*

*1

2

3

voir texte*

014Hans Michielsen

Des problèmes posés par le compteurkilométrique (odomètre) sans fil de sabicyclette donnèrent à l’auteur l’idée dece montage. Ces appareils sont en deuxparties, un ordinateur de bord et un petitémetteur fixé sur la fourche de la bicy-clette. Le petit aimant monté sur un rayonactive un instant l’émetteur à chaque tourde roue (si la mécanique est bienréglée). Comme la portée de l’émetteurest limitée (75 cm), vous aurez de lachance si tout fonctionne du premiercoup. Et si la tension aux bornes de lapile baisse un peu, vous pouvez toujoursessayer de le secouer.

Le montage suivant met fin àces problèmes.La dynamo Shimano NX-30, présentedans le moyeu de roue a 28 pôles. Elleproduit par tour de roue 14 périodescomplètes de 6 V de tension alternative(lorsque les feux sont en service, à vide,cette tension est beaucoup plus élevée).Les composants C1, C2, D1 et D2 sontchargés de la doubler. Le stabilisateurIC2 garantit à l’émetteur et au diviseurIC1 une tension de 12 V, aussi élevéeque celle de la pile. Le diviseur IC1 divisela fréquence de la tension de la dynamopar 14, si bien que l’émetteur reçoit uneimpulsion par tour de roue. Cette impul-sion remplace celle produite initialementpar le contact à lames souples.Le montage se pose dans le phare. Laplace n’y manque pas et vous n’aurez pasà chercher trop longtemps le fil de ladynamo. L’éloignement de l’ordinateur dela bicyclette n’est pas non plus trop grand.Un truc vous permet de réduire le nom-bre de composants. Sur son prototype,

marche. L’eau chaude est alors envoyéedans la piscine et la différence de tempé-rature décroît rapidement puisque del’eau fraîche (refroidie) revient de la pis-cine vers le capteur solaire.Quand la différence n’est plus que de3 °C, par exemple, la pompe peut s’arrêter.Nous avons deux diviseurs de tension for-més par R10/R1 et R9/R2. Lorsque latempérature de l’eau est d’environ25 °C, ils délivrent une tension d’environla moitié de la tension d’alimentation.D’éventuelles impulsions parasites sontéliminées par C7 et C8. Les capteurs

(CTN, R9 et R10) sont en effet éloignésde quelques mètres et leurs câbles peu-vent ramasser des parasites.Les deux diviseurs de tension sont suivispar un étage tampon (IC1.A/IC1.B). Unamplificateur différentiel, formé parIC1.C, R3, R4, R5 et R6 (gain de 1)mesure la différence de température (dif-férence de tension).Quand les deux températures sont éga-les, la sortie est à 0 V. Quand la tempé-rature du capteur solaire croît, l’amplifi-cateur différentiel délivre une tensionpositive. Nous avons besoin de ce signal

elektor - 7-8/200642

Interrupteur thermiquepour capteur solaire

Tom Henskens

Si vous chauffez votre piscine (ou votrebaignoire) avec un capteur solaire, cemontage vous permettra de mettre lapompe sous ou hors tension. Grâce à lui,l’eau du capteur se réchauffera vivementavant d’être rejetée, et remplacée, par lapompe dans la piscine. La pompe netournera ainsi plus en permanence.Il fonctionne de la façon suivante. Quandla température de l’eau du capteur solairedépasse, par exemple, de 10 °C celle dela piscine, la pompe peut se mettre en

6

5

7IC1.B

2

3

1IC1.A

9

10

8IC1.C

2

3

1IC2.A

6

5

7IC2.B

R17

2k7

R2

9k1

C7

1µ25V

R9

10k

- ΘNTC

S1 CIRCUIT TEST

R1

9k1

C8

1µ25V

R10

10k

- ΘNTC

V+

V+

R3

100k

R6

100k

R4

100k

R5

100k

R7

100k

P1

100k

C3

100n

P2

100k

R8

33k

R11

2k2

R12

10k

T1

BC638

RE1D1

1N4001

R13

680

Ω

D2

PUMP ON

V+

R20

470

Ω

R23

470

Ω

D21

5V1

D22

5V1

IC1.D

13 12

14

VR MIN

VCNTRL

VR MAX

V STAB

UAA170

IC4

V PH

V I13

11

16 14

10

12

15

2

H

3

G

4

E

5

F

6

D

7

C

8

B

9

A

1

R21

10k

R22

1k

V+

D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 D16 D17 D18 D19 D20

LM7812IC3

C4

330n

C5

330n

C6

100µ25V

Panneausolaire

Piscine

R19

680

Ω

D4

POWER ON

D3

1N4001

+15V V+

IC111

4

IC2

8

4

C9

100n

C10

100n

V+

050217 - 11

Pompe

Hyst. min (133k) = 0V5Hyst. max (33k) = 1V5

Vref max = 5VVref min = 0V

IC1 = LM324IC2 = LM393

015

pour déclencher un comparateur, cons-truit autour d’un LM393 (IC2.A). Les résis-tances R7 et P1 permettent de régler latension de référence qui déterminequand la sortie du comparateur bascule.Une hystérésis réglable à l’aide de R8 etP2 évitera les variations trop rapides.Comme la sortie d’IC2.A est à collecteurouvert, nous avons prévu R11.Nous réalisons ensuite la sortie de com-mande de la pompe à l’aide de R12, T1et Re1. La diode de roue libre D1 pro-tège T1 des crêtes de tension à la cou-pure de la bobine du relais.Un UAA170 (IC4) permet de contrôlersur 16 LED le fonctionnement du mon-tage. La tension de référence réglable ducomparateur, tamponnée par IC1.D, estappliquée à l’entrée VRMAX del’UAA170. Les diviseurs R20/D21 etR23/D22 limitent la tension d’entréed’IC4 à 5,1 V, puisque les entrées duUAA170 ne supportent pas plus de 6 V.

Lorsque la différence de température estnulle, la LED D20 s’allume. Au fur et àmesure de l’augmentation de cette diffé-rence, les LED suivantes s’allument.La pleine échelle de l’indicateur à LEDcorrespond à la tension de référence ducomparateur. En conséquence, quand ladernière LED (D5) d’UAA170 s’allume,la sortie du comparateur doit basculer,ce que D2 signale.L’alimentation, d’une grande simplicité,comprend essentiellement un stabilisa-teur, LM7812. Le montage est protégécontre les inversions de polarité par D3.Garantissez une tension d’au moins 15 Và l’entrée de l’alimentation pour que lestabilisateur fonctionne correctement.Expliquons brièvement comme monter lesrésistance à coefficient de températurenégatif (CTN).Installez la CTN R9 quelque part à la sor-tie du capteur solaire. Choisissez unemplacement où l’eau est toujours pré-

sente, même sur un petit retour d’eau. Pla-cez la CTN R10 dans le circuit de filtre dela piscine, par exemple, ou en un point oùl’eau de la piscine est constamment en cir-culation. Vous aurez ainsi une bonne indi-cation de la température de la piscine.

Le réglage dépend un peu de la configu-ration adoptée et vous devrez procéderexpérimentalement. Commencez par leréglage de l’hystérésis en réglant lepotentiomètre P2 à mi-course. Réglez latension de référence à l’aide P1 entre1,5 et 2 V.Un jour de soleil, vous pourrez mesurerla tension différentielle de façon àconnaître la valeur à laquelle régler latension de référence.Le réglage de l’hystérésis détermine letemps pendant lequel la pompe tournerapour atteindre la différence de tempéra-ture minimale.

(050217-1)

7-8/2006 - elektor 43

d’Amplitude), BLU (Bande LatéraleUnique = SSB pour Single Side Band enanglais) et Ondes Entretenues (CW pourContinuous Wave outre-Manche).L’accord du réseau d’entrée du circuit de

la figure 1 se fait à l’aide d’une diodecapacitive, le JFET BF245 en assurant ledécouplage. La tension de syntonisationest fournie par un circuit à boucle à ver-rouillage de phase (PLL pour Phase Loc-

Mise à niveau pour lerécepteur DRM 016Burkhard Kainka

Le récepteur DRM-maison décritdans le numéro de mars 2004 d’Elektor(page 8) a été réalisé à plusieurs milliersd’exemplaires, son bon rapportqualité/prix en faisant une réalisationtrès appréciée. Entre-temps, nous avonsprocédé à diverses améliorations et pro-posé des possibilités d’extension dont leprésélecteur automatique (10/04, page58) et le réglage de gain automatique(03/06, page 79 et 04/06, page 77).

Ces 2 extensions ont subi un nouveaudéveloppement avant d’être dotée d’uneplatine commune. Elle dote le récepteurd’un module amont à syntonisation(accord) automatique pour les ondescourtes sur une plage allant de 3,5 àquelque 16 MHz et d’une CAG (Com-mande Automatique de Gain = AGCpour Automatic Gain Control en anglais).Ceci améliore sensiblement les caracté-ristiques de réception. On a en particu-lier une augmentation de la réjection dela fréquence-miroir et de la sensibilité,plus spécialement pour la réception designaux faibles des types DRM (DigitalRadio Mondiale), AM (Modulation

ked Loop) centré sur le mélangeurNE612. On couple à l’embase CON6le signal de sortie du synthétiseur directde fréquence (DDS = Direct Digital Syn-thesis). Les diodes capacitives utiliséesont une capacité de 480 pF à Vr = 1 V.Comme on le voit, il est possible d’utili-ser soit une diode triple BB313 soit unecombinaison de plusieurs diodes indivi-duelles du type BB112. L’une des 3 dio-des reste inutilisée et pourra servir à desapplications ultérieures.Le seconde sous-ensemble du schémaest un amplificateur de régulation repo-sant sur le quadruple amplificateur opé-rationnel du type LM324 qui peut, sibesoin était, donner un gain allant jus-qu’à 30 dB au signal de sortie de12 kHz du récepteur, ceci en vue d’as-surer un niveau constant. Une paire detransistors VMOS du type BS107 donton pilote la résistance interne différen-tielle par le biais du courant de drain,servent de composants de paramétragede la régulation.La platine (figure 2) montre une réalisa-tion bien pensée. La self L1 est bobinéesur un corps de bobine de 5 mm à noyau

ferrite à vis. Elle est constituée de 20 spi-res (de fil de cuivre émaillé de 0,3 mm dediamètre) et possède une prise intermé-diaire au niveau de la seconde spire(comptée par rapport à la masse).Le signal de sortie régulée est relayé aubornier CON1 et au jack CON3. La pla-

tine est reliée au récepteur par le biaisdes connecteurs CON4 à CON7. Il estpossible de désactiver la CAG enouvrant le cavalier JP1 (en l’enlevant).Il faudra régler le présélecteur automa-tique de manière à avoir le meilleur syn-chronisme. Pour cela on réglera le

elektor - 7-8/200644

C12

100n

C5

100n

C4

22pCON6

C6

100n

R1

1k

L2

1µH5

NE612

IC1

OUTA

OUTB

OSCO OSCI

INA

INB

1

2 5

67

4

8

3

C7

100n

+5V

C8

100n

C9

100n

D1BB313

A2 A1 A3

K K

C11

100n

R2

27k

R3

27k

R5

1M

R4

1k

6

5

7IC2.B

13

12

14IC2.D

C10

100n

R6

1k

IC211

4

9

10

8IC2.C

2

3

1IC2.A

L1C17

45p

CON2 (18)

T1

BF245

R7

470

Ω

+5V

C3

100n

C16

100n

CON5

CON4

T2

BS107

T3

BS107

CON3

R10

27k

R8

27k

R13

27k

R14

1k

R15

100

Ω

R16

27k

R1727

k

R9

270k

R11

27k

R12

27k

R19

27k

R18

1k

R20

1k

C13

100n

C2

100p

C1

100n

C22

100n

C21

100n

C14

100n

C19

100n

C20

100n

C18

47µ16V

C15

10µ16V

+5V

CON1

JP1

+5V

78L05

IC3

CON7

D2

1N4001

+12V

+5V

IC2 = LM324

060140 - 11

D1' ... D3'

A2 A1 A3

K KK

(2)

1

2

module amont en jouant sur le à noyauà vis à ferrite, au niveau de signal maxi-mum et ce à une fréquence de réceptionfaible. On recherche ensuite une stationpuissante émettant aux alentours de15 MHz et on accorde, par action sur lecondensateur variable, à l’amplitudemaximale. Grâce à cette paire de pointsde réglage on obtient une bonne préci-sion de synchronisme sur l’ensemble dela plage de syntonisation. La fréquencela plus élevée accessible dépend de latension maximale appliquée à la dioded’accord et par conséquent de la tensionfournie par l’alimentation. Ceci expliquequ’il faille opter pour une alimentationfournissant 12 V. Le récepteur lui-même sedébrouillerait aussi avec 9 V, mais celaaurait des conséquences néfastes sur lalimite de syntonisation supérieure.

(060140-1)

7-8/2006 - elektor 45

Liste des composants

Résistances :R1,R4,R6,R14,R18,R20 = 1 kΩR2,R3,R8,R10 à R13,R16,R17,R19 =

27 kΩR5 = 1 MΩR9 = 270 kΩR7 = 470 ΩR15 = 100 Ω

Condensateurs :C1,C3,C5 à C14,C16,C19 à C22 =

100 nFC2 = 100 pFC4 = 22 pFC15 = 10 µF/16 V radialC17 = ajustable 45 pFC18 = 47 µF/16 V radial

Semi-conducteurs :D1 = BB313 ou 3 x BB112D2 = 1N4001

T1 = BF245T2,T3 = BS107,BS170IC1 = NE612IC2 = LM324IC3 = 78L05

Divers :JP1 = cavalierCON1,CON2 = bornier encartable à 2

contacts au pas de 5 mmCON3 = embase 3,5 mmCON4,CON5 = embase autosécable à

2 contacts ou filsCON6 = picot 1 mmCON7 = embase autosécable à 2

contacts ou picot 1 mmL1 = mandrin universel à bobiner avec

noyau ferrite (Conrad RFA 516651) etfil de cuivre émaillé de 0,3 mm

L2 = inductance fixe de 2µH2platine EPS060140-1 (disponible auprès

des adresses habituelles, cf.www.elektor.fr)

sion aux bornes d’une LED verte.Quelques notes pratiques : La prise d’uncondensateur de quelque nF en parallè-le sur L1 se traduit par une augmentationde la consommation de quelques dixiè-mes de mA, mais la luminosité de la LEDaugmente sensiblement. Si l’on choisitune valeur de capacité trop importante,le facteur Q du réseau chute et l’oscilla-teur cesse de fonctionner. Ce montagesimple est en fait une incitation à l’expé-rimentation avec d’autres valeurs pourL1 (le cas échéant supérieures à 10 µH)et la mise en place d’un condensateurparallèle éventuel. Attention à ce que latension d’alimentation ne dépasse pas latension directe de la LED, ce qui pourraitse traduire par le trépas de celle-ci. Leslignes d’alimentation doivent être impé-rativement déparasitées à l’aide d’uncondensateur céramique de 100 nF vuqu’en raison de sa consommation decourant et la fréquence d’oscillation éle-vée, ce minuscule circuit pourrait êtreune source de parasites puissante. Lorsde mesures sur notre prototype, l’adjonc-tion de ce condensateur d’antiparasi-tage s’est traduite par une luminositéencore plus importante de la LED. Onveillera à raccourcir au strict nécessaireles pattes de la LED.

(060159-1)

Une LED alimentée en 1,5 V

BT1

1V5

T1

T2

L1

D1

C1

100nker.

R1

060159 - 11

*

zie tekst*see text*voir texte*siehe Text*

1

2

017Gérard Guilhem

Ce petit schéma (figure 1), dérivé decelui de l’oscillateur à amplificateur diffé-rentiel, ne comporte que 4 composants.De par son principe, il comporte, norma-lement, un condensateur monté en paral-lèle sur la self L1, mais dans la présenteapplication, les capacités parasites exis-tantes sont suffisantes à garantir un bonfonctionnement. T1 et T2 peuvent êtren’importe quel transistor NPN du typeBCxxx. La self L1 n’a rien de critique ellenon plus, ce qui signifie que tout ce quicomporte quelques spires bobinées surun petit noyau ferrite peut faire l’affaire.On pourra utiliser une self toute faited’une valeur comprise entre 1 et 10 mH.Avec une valeur de 6,8 mH, notreoscillateur travaillait une fréquence pro-che de 1 MHz.

La résistance R1 commande le courantstocké dans la self et, par conséquent, laluminosité de la LED. Une valeur de47 Ω donne une brillance correcte et setraduit par une consommation accepta-ble. Sur notre prototype, cette dernièreétait de 23 mA.L’oscillateur fonctionne jusqu’à une ten-sion de 1 V environ.On voit en figure 2 l’évolution de la ten-

une tension DC d’environ 15 voltsquand le relais n’est pas activé. Cette «alimentation » ne peut fournir qu’un cou-rant limité ; la tension diminue sensible-ment quand le relais se ferme, mais cen’est pas un problème car les relaisnécessitent plus de courant pour attein-dre l’état désiré que pour y rester.Comme le neutre du secteur constitue laréférence de l’émetteur du transistor, le

elektor - 7-8/200646

Interrupteur satellitesecteur I

C1

1µ 250VX2

R1

100

ΩD1

15V

C2

47µ40V

D2

1N4148 RE1

T1

BC547

C3

22µ40V

D3

1N4148

T3

L1

BC547

T2 BC557

R2

1k

LA1

S1

RL1

050385 - 1 - 11

230V

L

N

ÉTABLI(ESCLAVE)

ÉCLAIRAGE(MAÎTRE)

LAMPE(MAÎTRE)

ÉTABLI

FILDÉTECTIONINTERRUPTEUR

050385 - 1 - 12

LAMPE (M/A)

(ESCLAVE)

230V

230V

SECTEUR

018Bart Trepak

Il arrive souvent que deux ou plusieursappareils soient utilisés simultanément.On fait souvent appel à un interrupteursatellite pour éviter d’éteindre chaqueappareil séparément ou d’en laisser unen fonctionnement par mégarde. Onpense immédiatement à la combinaisonordinateur/imprimante/scanner, etc. ouamplificateur audio/table delecture/tuner. Tournons-nous plutôt vers l’é-tabli, cher aux mordus de l’électronique,avec alimentation universelle/oscillo-scope/fer à souder, etc. souvent utiliséssimultanément. Le fer à souder est unexemple particulièrement approprié. Il estsouvent dépourvu de lampe témoin et onl’oublie invariablement quand on éteintles autres appareils. La solution la plussimple consiste à se servir d’un bloc mul-tiprise et à allumer/éteindre au niveau dela prise secteur. Toutefois l’interrupteur, quise trouve souvent derrière ou sous l’éta-bli, peut être difficilement accessible.La tension aux bornes d’une résistanceen série est le moyen usuel permettantaux commutateurs satellites de détecterle courant du secteur lié à la mise enmarche de l’unité principale. Ils commutentalors un relais pour alimenter les unitéssatellites. Cela signifie qu’il faut insérerune résistance dans la phase ou le neu-tre. Le circuit présenté ici, est conçu pouralimenter un établi dont la lampe est allu-mée. Il ne comporte pas de résistance etne requiert aucune modification de lalampe ou des appareils satellites. Ildétecte en effet le champ électrique ducâble de la lampe allumée. La lampe sertdonc aussi de voyant d’alimentation (desi grande taille qu’il est difficile de ne pasle remarquer) indiquant que tout l’équi-pement de l’établi est « allumé ».Un bout de fil isolé enroulé autour ducâble de la lampe permet de détecter lechamp causé par le secteur. Le signal estamplifié par un amplificateur à 3 étagesse comportant comme un super transistorà gain très élevé. Le courant de base ACextrêmement faible produit un courantcollecteur non négligeable qui, aprèsavoir été lissé (par C3), peut commuterun relais destiné à alimenter les autresprises. Le relais est alimenté à partir dusecteur par un condensateur abaisseurde tension qui ne chauffe pas et fournit

Prudence !Ce circuit n’est pas isolé du secteur. Il faut donc le monter et le tester avecgrand soin. Il faut aussi isoler le filcapteur de manière adéquate. Le circuit doit être monté dans un boî-tier dont l’intérieur est inaccessibleaux doigts, etc.

champ détecté est celui de la phase. Lefil de la lampe commuté doit donc êtrecelui de la phase. C’est certainement lecas si l’interrupteur de la lampe a étémonté par le fabricant. En cas de doute,utiliser un interrupteur bipolaire pour laphase et le neutre. La sensibilité du circuit

peut être augmentée ou diminuée selon lecas en modifiant la valeur de la résistanceémetteur de T2. Le fil de détection doitêtre bien entendu enroulé à un endroit ducâble de la lampe situé après l’interrup-teur, sinon le relais restera collé, mêmelorsque la lampe est éteinte.

Le dessin illustre l’idée de base. Le circuitest incorporé dans le bloc multiprise bienque, selon l’espace disponible, un boîtierplastique supplémentaire puisse êtrenécessaire.

(050385-1)

7-8/2006 - elektor 47

carte un DD externe ou une clé USB etréglez le potentiomètre de telle manièreque l’aiguille atteigne 100% pendant lespremières seconde (le périphérique envoieun gros paquet de données après laconnexion pour informer de sa structure etdes fichiers qu’il contient), c’est fini !Le mieux pour se rendre compte de labande passante consommée est de placerUSBmeter en amont d’un HUB et de bran-cher sur ce dernier quelques périphériques.

La grille du transistor MOS T1 est com-mandée par les impulsions positives dela ligne DATA, comme le bus USB pro-cède à un bitstuffing cette ligne n’estjamais toujours à 0 ou 1.C’est pour cela que le galvanomètreindique un « taux d’activité » champêtre.Évidemment il est compatible USB 1.1,USB 2.0 et même USB x.x car ne néces-site aucun driver !

(060155-1)

Florent Simonnot

Voici un accessoire au double usage : ledéveloppement et la déco !Ce montage transforme les impulsionsélectriques en déviations de l’aiguille dugalvanomètre.Pour tout ceux qui se cassent les dents surle bus USB, il rendra de grands servicescar il permet d’avoir une idée de la quan-tité de données qui circulent sur le bus. Eneffet lors de l’énumération (à la connexiondu périphérique) un certain nombre debits s’échangent entre le maître et le péri-phérique (device) : on verra alors de brè-ves impulsions sur l’aiguille du galvano-mètre. Si par exemple on branche unpériphérique consommateur de bandepassante comme une Webcam on cons-tatera que l’aiguille s’approche, selon lesmodes d’affichage demandés, de 100%.Pour tout ceux qui n’ont qu’une envie :« tuner » leurs PC voici un accessoire trèsoriginal qui n’existe pas (encore !). Ima-ginez un PC rutilant avec néon et tuttiquanti, plus quelques beaux galvas rétroé-clairés de grand-papa qui ondulent enfonction des débits des ports USB (Web-cam, DD externe, manette de jeux, etc.)avec zone rouge, vert/orangé et rouge :le succès est assuré ! Cela nous étonne-rait d’ailleurs guère que nous voyionsapparaître, quelque semaines après laparution de la description de cet acces-soire rigoureusement inutile donc absolu-ment indispensable dans les catalogues« made in Korea » de « PC tuning ».Description du montage :Archi simple et pas cher ! Procurez-vous legalva de votre coeur auprès de votresource d’approvisionnement préférée (récu-pération, E-bay, rebut, catalogue de matérielpour audiophiles, etc.) et soudez les com-posants sur un morceau de carte d’essai :Tarage du 100% : branchez un périphé-rique de stockage comme un lecteur de

USB-mètre

K1+5V

GND

USB -A

D–

D+

1

2

3

4

K2+5V

GND

USB -A

D–

D+

1

2

3

4

M1

P1

100k

T1

BS170

R1

100k

060155 - 11

019

n’est que de 0,3 V. Ceci explique quenous commencions par « étaler » cettepetite fenêtre en nous aidant de 2 amplisop présents dans IC2.Nous ajustons, par action sur P1, la ten-sion de référence à une valeur de 2,62 Vtrès précisément. IC2.A compare la ten-sion de sortie de IC1 à cette tension deréférence et transmet la différence àIC2.B. Les résistances R7 et R8 associéesà IC2.B permettent de réaliser un ampli-ficateur chargé de donner un gain de27x à ce signal. La tension de sortie pourla plage de température allant approxi-mativement de –10 à +30 °C bat mainte-nant un domaine de tension s’étendantde 0 V environ à +11 V. |A noter quetoute tolérance au niveau des valeurs desrésistances peuvent entraîner un légerdécalage des tensions indiquées. Assu-rez-vous d’utiliser une tension de 12 Vbien régulée sachant que toute variationde la tension d’alimentation est égale-ment prise en compte par IC2.B lors del’amplification.Nous allons ensuite, à l’aide de 2 com-parateurs intégrés dans IC3, voir s’il gèle

dehors ou si la température dépasse20 °C. IC3.A et P3 servent à régler lepoint de basculement à une températurede consigne proche de 0 °C. IC3.B asso-cié à P2 remplit une fonction similairepour la consigne de 20 °C. Comme il estdifficile, en pratique, de reproduire lesconditions nécessaires à P2 et P3, il nousfaudrait attendre que la température attei-gne un jour 0 °C et l’autre 20 °C, nousavons opté pour un réglage initial auxvaleur théoriques (P2 à 2,93 V et P3 à8,26 V). Vous pourrez, ultérieurement,peaufiner le réglage si les points de com-mutation diffèrent sensiblement desvaleurs de température souhaitées.

Enfin, les 2 signaux de sortie servent àproduire, par le biais de 4 portes NON-OU (NOR) une triplette de signaux decommutation utilisés pour visualiser, àl’aide de 3 LED dans quelle plage setrouve la température. On utilisera depréférence des LED faible courant pouréviter de surcharger les portes CMOS eton les reliera à la ligne de masse au tra-vers d’une résistance de 3kΩ3.

elektor - 7-8/200648

Heino Peters

Le LM335 est un capteur de températurebon marché dont la plage s’étend de –40à +100°C. Nous l’utilisons dans ce mon-tage pour apprendre s’il gèle dehors ousi la température est supérieure à 20 °C.Dans le premier cas il faut être conscientque l’on risque de se casser une patte ouque le robinet d’arrosage extérieur risquede geler, dans le second qu’il est possi-ble d’ouvrir les fenêtres pour aérer l’habi-tation et couper le chauffage central. L’u-tilisateur a la possibilité de paramétrer lestempératures de consigne.

La sortie du LM335 fournit une tensionde 10 mV/K. Pour trouver la températurecorrespondante en °C il suffit d’enlever273 à cette tension. Ainsi, si l’on relèveune tension de sortie de 2,98 V, celasignifie que la température est de 298 –273 = 25 °C.Pour la présente application nous pou-vons réduire la fenêtre de la plage pourqu’elle aille de –5 °C (2,68 V) à +25 °C(2,98 V), domaine dont la « largeur »

Thermo-commutateur

LM335

LM335

IC1

R1

10k

R2

27k

R5

100k

R8

3k9

R9

10k

R10

10k

R13

3k3

R14

3k3

R3

100k

R4

100k

R6

100k

R11

100k

R12

100k

10k

P1

10k

P2

10k

P3

2

3

1IC3.A

6

5

7IC2.B

Extérieure Intérieure

6

5

7IC3.B

2

3

1IC2.A

R7

100k

IC2

8

4

IC3

8

4

IC4

14

7

8

910

IC4.C

≥112

1311

IC4.D

≥1

1

23

IC4.A

≥1 5

64

IC4.B

20 °C

0 ... 20 °C

≥1

+12V

IC2 = LM258IC3 = LM393IC4 = 4001

060088 - 11UT - 2,62 V UT x 26,6 VUTUT

-10°C = 2,63V0°C = 2,73V

10°C = 2,83V20°C = 2,93V30°C = 3,03V

-10°C = 0,01V0°C = 0,11V

10°C = 0,21V20°C = 0,31V30°C = 0,41V

-10°C = 0,27V0°C = 2,93V

10°C = 5,59V20°C = 8,26V30°C = 10,92V

0 °C

020

La meilleure solution consiste à placer lapartie gauche du schéma (IC2.B, R7 etR8 y compris) à l’extérieur, sa pariedroite restant à l’intérieur. Il n’y a pas deproblème alors à utiliser un câble de liai-

son de 10 m. Il faudra dans ce cas-làimplanter un condensateur de100 µF/16 V sur la tension d’alimenta-tion de la platine extérieure.On pourra, en principe, utiliser un

LM358 au lieu du LM258, sachantcependant que le fabricant n’en garan-tit pas le fonctionnement en-dessous de0 °C.

(060088-1)

7-8/2006 - elektor 49

ble. En cas d’échec, l’appareil lui mon-tre la bonne réponse et l’invite à recom-mencer après un court « jingle » ou unsonal, si vous préférez.Le jouet se compose donc d’un microcon-trôleur, un ATtiny13 en boîtier à huit bro-ches qui ne demande que très peu decomposants externes pour en faire un petitjeu attractif capable, espère-t-on, d’occu-per les enfants pour un bout de temps.Le logiciel développé à son intention aété codé en assembleur AVR sur l’envi-ronnement libre Atmel AVR Studio4,disponible gratuitement via notre sitesous la référence 050391-11.zip.Avec souci d’anticipation, la programma-tion modulaire facilitera le changementde musique, même en cours de jeu, elleest stockée en EEPROM, ainsi que d’aut-res possibilités ludiques. Un générateurvirtuel de nombre pseudo aléatoire à 8étages produit des séquences lumineusesvariées. Les prises intermédiaires derétroaction sont modifiables dans le logi-ciel pour produire encore d’autresséquences. Chaque point de départ pour

la séquence est enregistré en EEPROM,si bien qu’après une coupure d’alimenta-tion, on sélectionne d’office un nouveaupoint de départ. La commutation dyna-mique des E/S permet de réduire le nom-bre de broches, c’est ainsi que LED etpoussoirs se branchent sur les mêmesbroches de l’ATTiny13 !Le jouet fonctionne sur une pile de 9 Vde type PP3. Avec un courant de reposde moins de 8 µA, l’usage d’un régula-teur micropower LM2936Z-5 et les pré-dispositions étendues vers l’économied’énergie de l’ATTiny13 (qui ne prendpour sa part que 1 µA !), l’autonomieest assurée.La construction en est très simple, les piè-ces sont bon marché et aisément disponi-bles. Le nombre de composants est telle-ment petit que l’assemblage sur un mor-ceau de Veroboard est parfaitementacceptable. La photo montre un prototypedu jouet dans un boîtier en ABS. De plus,la compacité de la réalisation convientparticulièrement aux petits doigts !

(050391-1)

Tiny Jacques a dit… 021

Clive Graham

Si les petits Anglais jouent à « Simonsays », les jeunes Français de la Mater-nelle jouent volontiers, et même de plusen plus, paraît-il, à un jeu de sociétéancestral et non moins identique : lemeneur de jeu commence sa phrase parJacques a dit…. Et ne prétendez pasavoir oublié ce temps-là ! On dit aussiqu’il a été remis à l’honneur par le filmUne journée en enfer de John Mc Tiemen.Il ne demandait aucun matériel, rien quemémoire (humaine) et attention, mais ilfallait bien en trouver une variante techno-logiquement avancée et on dirait qu’il enpleut, de nos jours.En voici donc une proposition de fabri-cation personnelle qui se base évidem-ment sur un microcontrôleur, il est entouréd’un vibreur acoustique et de lumières(fournies par quatre LED) pour montrer aujoueur une séquence progressive qu’il luifaudra répéter au presse-bouton sans setromper. La récompense prend la formed’une rengaine genre sonnerie de porta-

R4

150 Ω

R1

150 Ω

R7

150 Ω

R10

150 Ω

R2

220

Ω

D1

ATTiny13

PB2/ADC1

PB4/ADC2

PB5/ADC0PB1/AIN1

PB0/AIN0

PB3/ADC3

IC18

4

7

1

2 3

6

5

S1

R3

100

Ω

R5

220

Ω

D2

S2

R6

100

Ω

R8

220

Ω

D3

S3

R9

100

Ω

R11

220

Ω

D4

S4

R12

100

Ω

BZ1

C1

10µ16V

LM2936Z-5IC2

+9V

050391 - 11

cette fois, accélérée par T2. Le flanc des-cendant de la sortie de l’ampli opentraîne, au travers de C3, la mise enconduction de T2 qui court-circuite lacharge de grille de T3 permettant ainsiun blocage rapide du FET.Le circuit ne travaille pas à une fréquencefixe, mais à une fréquence variant enfonction de la charge. Au repos, elleoscille à un gentil 40 Hz, alors qu’en casde charge maximale de 500 mA, la fré-quence de découpage grimpe à de l’or-dre de 5 kHz. Ceci explique que l’on aitbesoin d’une self de stockage ayant uneinductance relativement élevée de100 mH.Il est préférable de bobiner soi-mêmecette self en veillant à utiliser le matériaude noyau ayant la valeur AL la plus éle-vée possible de manière à obtenir unerésistance ohmique faible et un bon ren-dement. Les selfs de 100 mH du com-merce ont souvent une résistance internedépassant 1 Ω, de sorte que l’utilisationd’une telle self n’a de sens que dans lecas de courants de charge ne dépassantpas 100 mA.Le dimensionnement du diviseur de ten-sion R4/R3 permet une large plage de

paramétrage de la tension de sortie. Ilfaut cependant veiller à ce que la tensiond’entrée soit supérieure d’au moins 1 Vpar rapport à la tension souhaitée en sor-tie. La tension de sortie minimum est del’ordre de 4 V environ, sachant qu’en-deça de cette valeur, la tension d’alimen-tation de IC1 devient trop faible.

Le meilleur rendement de quelque 90%est obtenu à des tensions d’entrée com-prises entre 9 et 15 V environ et à descourants d’au moins 5 mA. Même à unetension d’entrée de 30 V on arrive à unrendement de près de 80%. Il est possi-ble, pour des tensions d’entrée moind-res, d’optimiser encore l’efficacité duconvertisseur en prenant pour D4 unediode ayant une tension de service plusfaible. Ce type de diode possède destensions directes légèrement plus faiblesce qui améliore le rendement aux cou-rants plus importants. On pourra, pourles tensions d’entrée plus élevées, aug-menter en conséquence la valeur de larésistance R1, ce qui se traduit par unediminution de la consommation de cou-rant au repos.

(050264-1)

elektor - 7-8/200650

Convertisseur-abaisseur« avare »

IC1

2

3

6

7

4

TL061

R3.A

330k

R3.B

470k

C1

100n

D5

3V3

R1

330k

R7

1M

R6

330k

R5

220k

R2

100k

R4

100k

D1

BAT46

D2

BAT46

D3

1N4148

D4

SB360SB160

C2

1µ

C3

1n

T3

2SJ221

T1

BS170

T2

BC327

C4

3n3

C5

10n

L1

≈110mH

C8

220µ10V

C9

220µ10V

C6

220µ63V

C7

220µ63V

1 Ω

050264 - 11

+9V...+60V

+5V

≤ 500mA

26µA @ Ue = +12V

+3V3

100V20A0Ω22

Courant de repos:250µA @ +60V120µA @ +12V

*

voir texte*

Ue

ZRC330A01

2SJ174

022Michel Franke

L’auteur se trouva confronté à un pro-blème, à savoir alimenter des appareilsfonctionnant en 5 V à partir d’une batte-rie 24 V rechargée par panneau photovol-taïque) solaire). Comme, tout le mondele sait, le courant fourni par des installa-tions solaires est relativement coûteux, ilfallait que le convertisseur-abaisseur de24 vers 5 V entraîne le moins de pertespossible. Ce cahier des charges lui fitadopter un convertisseur-abaisseur àdécoupage pouvant fournir un courantde sortie allant jusqu’à 500 mA et ce surune plage de tensions d’entrée très largepuisque allant de 9 à 60 V ! Étonnam-ment, le rendement restait, même dans lecas d’une charge de 1 mA seulement,supérieur à celui d’un régulateur-série. Ilfaut ajouter qu’en outre, la consomma-tion de courant au repos est, avec200 mA seulement, extrêmement faible.

Il va sans dire que l’on n’arrive pas à detels chiffres si l’on rogne à tous les pos-tes. C’est au niveau des semi-conducteursen particulier qu’il faut veiller aux pertesles plus faibles possible, c’est-à-dire parle choix de résistances de drain-source etde chutes de tension faibles.Venons-en à l’électronique : Après misesous tension on a sur R2 la tension deréférence. 3 V environ de cette tensionarrivent, par le biais de D1, à l’entrée detension d’alimentation de IC1 (broche 7)pour servir de tension auxiliaire audémarrage. Dès que le circuit oscille defaçon stable, ce circuit intégré s’alimente,au travers de D2, à partir de la tensionde sortie de 5 V. D1 bloque alors, ce quiaide à diminuer la consommation de cou-rant. Lors de la mise sous tension la ten-sion présente à la broche 2 est inférieureà la tension de référence ce qui entraînele passage au niveau haut de la sortie del’ampli op (broche 6) et la commande dutransistor T1.

Ce FETMOS de petite puissance entre enconduction, rendant à son tour, par lebiais du montage en parallèle de R5 etC4, le transistor T3 passant, le conden-sateur C3 accélérant cette commutation.Si la tension de sortie dépasse sa valeurde consigne, la sortie de IC1 repasse auniveau bas. La commutation de T3 est,

7-8/2006 - elektor 51

Dans le circuit de la figure 1, unMIC2291 de Micrel, dit PWM-Step-up-LED driver (tout un programme, un circuitde commande de LED MLI rehausseur detension donc) pilote une matrice de 4 x5 LED, tout en gardant une bonnemarge de manoeuvre tant du point devue du rapport cyclique que de la puis-sance disponible. La tension présente àla sortie est, en fonctionnement normal,de 18 V maximum. L’une des spécifici-tés intéressantes du MIC2291 est unetension de détecteur de courant de 95mV, qui permet un rendement particulière-ment élevé. Le courant de branche deLED répond à la formule suivante :

ILED = 95 mV/R1 = 95 mV/4,7 Ω= 20 mA.

L’alimentation du circuit peut se faire àtoute tension comprise entre 3 et 10 V.Il faudra, si l’on utilise moins de 5 LEDpar branche ou des LED ayant une ten-sion directe plus faible, réduire en consé-quence la tension fournie par la pile demanière à ce qu’elle soit toujours infé-rieure à la somme des tensions directesdes LED d’une branche. Si l’on ne prêtepas attention à ce point, on aurait circu-lation, comme c’est le cas avec n’importequel convertisseur-rehausseur (boost-converter), à travers les LED, d’un courantpermanent non contrôlé et dangereux. Ilfaut en outre, si l’on travaille avec desnombres de LED différents ou avec desLED de couleurs différentes, d’une bran-che à l’autre, que la somme des tensionsdirectes des LED de la branche de réfé-

rence (régulée) soit tou-jours la plus élevée.L’entrée EN permet l’acti-vation de la matrice deLED (EN > 1,5 V), sa dés-activation (EN < 0,4 V)ou sa gradation (signalMLI, Modulation en Lar-geur d’Impulsion = PWMpour Pulse Width Modula-tion en anglais). La fichede caractéristiques duMIC2291 décrit une autretechnique de gradation. Ilest impératif d’utiliser,pour la diode Schottky unediode de ce type ayantdes temps de commuta-tion, une capacité et un

courant inverse faibles, une MBRM140ou SS14 par exemple. Les condensateurscéramiques C1 et C2 doivent être destypes XSC ou X7R et avoir la tension deservice requise. La self de 10 ?H doitpouvoir supporter un courant de 600 mAau minimum sans entrer en saturation; ilfaut en outre qu’elle ait une résistanceohmique minimale. Nous n’insistons passur le fait que réaliser un circuit à pilo-tage de LED travaillant à une fréquencede 1,2 MHz requiert le respect desrecommandations pour régulateurs àdécoupage, vu que nous ne voulons pasenfoncer des portes ouvertes.Le MIC2291-34BML et son homologuesans plomb MIC2291-34YML proposésen boîtier MLF 2x2 mm est doté d’uneprotection de surtension 34 V (brocheOVP); la version MIC2291YDS proposéeen boîtier SOT-23-5 est la version faiblecoût sans protection de surtension.Comme il faudrait, en cas d’utilisation dece modèle, réaliser la protection néces-saire par l’adjonction de composantsexternes, nous opterons de préférencepour le premier modèle mentionné.

(060156-1)

Liens :

Fiche de caractéristiques MIC2291 :www.micrel.com/_PDF/mic2291.pdfpage=1

Exemple d’application :www.micrel.com/_PDF/App-Hints/ah-59.pdf page=1

THAT320 :www.thatcorp.com/300desc.html

Circuit de commandepour 20 LEDEberhard Haug

En raison du rapport decyclique maximal admissi-ble que connaissent lesrégulateurs-rehausseurs(step-up) à découpage iln’est possible, avec unetension de pile faible de 3V par exemple, de piloterque quelques LED d’unebarre seulement. Dans lecas de 7 LED prises ensérie et possédant une ten-sion directe de 7 x 3,4 V= 23,8 V, on a besoind’un rapport cyclique de90%, valeur qui repré-sente le maximum de cedont est capable un régu-lateur à découpage. Si l’on a besoind’un plus grand nombre de LED, il fau-dra les répartir en plusieurs branches,sachant que le convertisseur doit alorsêtre en mesure de fournir le courantnécessaire à chacune des branches.Il existe, en principe, plusieurs approchesde commande d’une matrice de chaînesde LED. Avec la méthode la plus simple,les différentes chaînes comportent toutesle même nombre de LED protégées parune résistance-série prise en parallèle,approche supposant que la somme destensions directes des LED d’une chaîne estpratiquement la même d’une chaîne àl’autre. Il suffit alors de réguler le courantcirculant par l’une des chaînes à l’aided’une résistance R1 et de fournir le mêmecourant aux autres chaînes. Ceci supposecependant que les tensions directes desdifférentes LED sont identiques, ce quin’est pas toujours le cas dans la pratique.La solution consiste à utiliser un miroir decourant multiple que l’on peut réaliser :l’aide d’une matrice de transistors bipo-laires tels que la THAT320 dont les trans-istors PNP sont très bien appariés. Pourla fonction de miroir de courant on inter-connecte, sur la première chaîne (régu-lée) la base et le collecteur du transistor.Tant les connexions des bases que cellesdes émetteurs de tous les transistors sontà chaque fois interconnectées. Bien queles autres courants de chaînes soient pré-déterminés, il est préférable de ne passupprimer les résistances-série R pourgarantir un meilleur synchronisme.

MIC2291-34BML

IC1

AGND PGND

VIN

OVP

FB

SW

EN

2

7

4

6

1

8

3

IC2 THAT320

1012

13 14 9 8

3

2 1

5

6 7

D21MBRM140L1

(800mA)10µH

D1

D5

D6

D10

D11

D15

D16

D20

R1

4Ω

75

C2

2µ2

R2 R3 R4C1

2µ2

VIN ≥ 3V

060156 - 11

*

*

* * *

voir texte

023

elektor - 7-8/200552

PCF8574A

IC1INT

SCL

SDA

SDA

10

11

12

15

14

13

P0

P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

A2

A1

A0

16

4

5

6

1

2

3

7

9

8

R1

050088 - 11

10k

R2

2k2

+U

SCL

SDA

1

5 V

1 V0 V

Niveau de synchro (trig)

2 3 4 5 6 7 8

050088 - 12

ACK

sur les signaux d’un esclave donné

Jean-Paul Brodier

Vous n’avez pas d’analyseur logique decourse à 32 voies mais vous voulez voirsi un esclave I2C reconnaît son nom etenvoie un accusé de réception (ACK) ;vous voulez lire au passage les donnéesrenvoyées par un convertisseur A/Npour lever le doute sur le traitementlogique qui suit ?Il suffit pour cela d’un oscilloscope àmémoire (probablement numérique) et dedeux résistances pour le synchroniser surle signal recherché.

ProtocoleToute transmission sur le bus I2C com-mence par une « condition de départ » :une transition de la ligne de donnéesSDA du niveau haut au niveau bas, alorsque la ligne d’horloge reste au repos auniveau haut.Ce signal de départ est suivi par huitimpulsions d’horloge qui délimitent dansle temps les bits de données qui consti-tuent l’adresse de l’esclave visé. Si l’undes esclaves à reconnu son adresse, il lesignale en tirant vers le bas la ligne dedonnées quand se présente le front mon-tant de la neuvième impulsion d’horloge.En pratique, l’esclave réagit, comme onpourra le vérifier, dès le front descendantde la huitième impulsion d’horloge. Cesignal d’acquiescement ou accusé deréception s’appelle acknowledge (recon-naissance), abrégé par le symbole ACK(figure 1). La figure 1 montre le débutd’une transmission sur le bus I2C : unecondition de départ, 8 bits d’adresse, unsignal ACK. Autrement dit le signal ACKconfirme au maître du bus que l’esclaveest présent sur le bus.

DiscriminationPour le détecter le bit ACK,, nous allonsfaire en sorte que le niveau bas du signalACK envoyé par le composant visé soitplus bas que le niveau bas produit par lemaître du bus sur la ligne de données.Nous divisons avec R1 et R2 la tensionappliquée par la ligne SDA du bus à labroche homonyme du circuit intégré (fig-ure 2). On découvre en figure 2 le mon-tage de test pour synchroniser un oscillo-scope sur le signal ACK.Le niveau haut de la ligne est inchangé.

I2C – Synchronisationd’un oscilloscope à mémoire

1

2

3

024

Le niveau logique bas est représenté parl’un ou l’autre de deux niveaux élec-triques, suivant que le circuit intégré émet-teur est le maître ou l’esclave. Dans lecas du maître, la tension descend à 1 Venviron, ce qui est reconnu comme unzéro sans équivoque par les circuits inté-grés CMOS. Dans le cas de l’esclave, latension tombe effectivement à zéro volt.Il suffit de régler la synchronisation del’oscilloscope à mémoire de façon à cap-ter un seul événement (single ou one-shot).Le niveau de déclenchement sera fixé unpeu en-dessous du niveau bas de la ligneSDA manoeuvrée par le maître (1 V).

DécodageOn envoie, au moyen d’un programme

moniteur et du microcontrôleur du mon-tage à tester (ou bien d’un programmesur PC et d’une interface pour port paral-lèle), un message qui doit être reconnupar l’esclave visé. Si on veut simplements’assurer qu’il réagit correctement, il suf-fit de lire sur l’enregistrement l’adresse àlaquelle il a répondu.On peut aussi lire les données pourdétecter la source d’une erreur quel-conque : différence entre lecture et écri-ture dans une mémoire ou erreur deconversion analogique/numérique...Pour cela, il faudra dilater sur l’écran del’oscilloscope l’affichage de l’enregistre-ment et balayer (scroll) pour lire confor-tablement (figure 3). Les signaux d’hor-loge sont essentiels pour reconnaître le

rang de chaque bit. Notez que, pour l’a-dresse comme pour les données, le bit depoids fort se présente en premier, contrai-rement à ce qui se passe en RS-232, parexemple.

Comme la synchronisation ne se fait quepour un esclave déterminé, il est parfai-tement possible d’espionner un montageen marche normale et d’analyser lescommunications, dans les deux sensentre le maître et cet esclave. Pour démê-ler les octets d’adresse, de sous-adresse,de données en écriture, lecture etc. on sereportera avec profit aux notes des fabri-cants de composants ou au Manuel dubus i2c, Publitronic ISBN 2-86661-068-7

(050088-1)

7-8/2005 - elektor 53

Vous n’ignorez certainement plus la solu-tion par E-blocks. Il y en a deux nouveaux,une platine à photocoupleur et une platineà relais. La photo les montre branchés surun Multiprogrammateur PICmicro. Combi-ner un programmateur PICmicro, desphotocoupleurs et des relais, c’est du pointde vue fonctionnel équivalent à un PLC, lelogiciel Flowcode est commandé par l’or-dinogramme dans un environnement gra-phique d’approche aisée que vous pou-vez utiliser pour piloter votre PLC. Le maté-

riel, y compris les platines, est livré accom-pagné des schémas complets, si bien quevous pourrez fabriquer sans peine votrecircuit imprimé selon votre configurationde PLC. Bientôt, une carte de commandede moteur sera également disponible.Les modules E-blocks, capteurs et logicielassocié, vous pouvez vous les procurerpar l’intermédiaire de notre e-CHOPPE,en consultant le site www.elektor.fr.

(060079-1)

E-blocks, le concept PLCle moins cher

John Dobson

Si vous êtes un habitué des PLC (Pro-grammable Logic System), il vous arrivesans doute d’être frustré de devoir payerplus de 150 euros pour un système toutsimple qui, comme matériel, ne contientque quelques entrées et pas davantagede sorties, ce qui vous coûterait une quin-zaine d’euros, si vous les assembliezvous-même. Voici une suggestion quidevrait vous aider à développer votrepropre PLC à bien meilleur compte.

025

T3 travaille en émetteur-suiveur et n’ali-mente le circuit qu’à condition que lesfeux du véhicule soient allumés. Pour desraisons de sécurité, cette alimentation estdérivée de l’éclairage de la plaque d’im-matriculation (La2) qui est allumé mêmeau cas où l’on se déplace feux de codeset non pas feux de croisière allumés. Lefil allant à l’éclairage de la plaque d’im-matriculation démarre en règle généraledu coffret à fusibles du véhicule.Étant donné que l’état des sorties deIC1.A et de IC1.B est, à l’application dela tension d’alimentation, aléatoire, lesentrées d’initialisation (Reset) sont for-cées, au travers de C1, R1 et T1, uncourt instant au niveau haut lors de l’al-lumage des feux (mise du contact). Les 2sorties Q (broches 1 et 15) se trouvent

alors au niveau bas.IC1.A et IC1.B sont montées en bascule(toggle-mode, J et K se trouvent auniveau haut). Les entrées de positionne-ment (set) sont forcées à la masse (ce quiles désactive).Par le biais du bouton-poussoir S1, leconducteur génère une impulsion d’hor-loge qui produit le basculement des sor-ties des flip-flops. L’électronique anti-rebonds constituée par C2, R4 et T2 estessentielle pour l’obtention d’une impul-sion d’horloge propre et par conséquentpour un fonctionnement fiable du circuit.On utilisera de préférence, pour C1 etC2, des condensateurs électrochimiquesdu type tantale.La sortie Q de IC1.B alimente directe-ment la LED D1 (modèle à faible courant,

elektor - 7-8/200654

Feu anti-brouillard pour « oldtimer »

Eric Vanderseypen

Dans certains pays européens, la loirequiert que les véhicules « antiques »soient eux aussi dotés d’un feu anti-brouillard monté à l’arrière du véhicule.Sur les voitures modernes, la commandedu feu anti-brouillard est dotée d’uneélectronique qui évite que le feu anti-brouillard ne s’allume à chaque fois quel’on met en route l’éclairage du véhiculemais que l’on a oublié de couper le feuanti-brouillard à la sortie du banc debrouillard précédent.La petite électronique proposée ici et aucoeur de laquelle bat un double flip-flopdu type 4027, va vous permettre de met-tre votre feu anti-brouillard au niveautechnologique actuel.

IC1.A3

6

5

7

1

2C

J

K

S

4

R

IC1.B13

10

11

9

15

14C

J

K

S

12

R R5

10k

R4

47k

T2

BC547BC2

1µ16V

T1

BC547B

R3

1k

C1

1µ16V

16V

R2

10k

R1

100k

R7

10k

T4

BC337

T3

BC517

C4

47µIC1

16

8

C3

100n

R9

820

Ω

0W5

R10

470k

D3

15V500mW

R8

10k

D2

1N4008

R6

3k3

IC1 = 4027

050378 - 11

15

RE1

D1

LA1

LA2

S1

15

5A

85

85

87

8630

58K

L

S

Boîte à fusibles

026

de couleur jaune comme le demande laloi). La sortie Q de IC1.A active, au tra-vers de T4, le relais RE1 allumant le feuanti-brouillard La1. La diode de protec-tion (roue libre) D2 protège T4 contre destensions inductives qui pourraient naîtrelors du décollage du relais.Sur les voitures d’un certain âge un régu-lateur de tension mécanique surveille latension de charge en provenance de ladynamo ou de l’alternateur. Ce type derégulateurs est moins fiable que leurshomologues électroniques utilisés dansles voitures modernes. Ceci explique laprésence d’un limiteur de tension à basede diode zener (D3 et R9) chargé demaintenir la tension appliquée à l’émet-

teur de T3 en-dessous de 15 V, demanière à éviter que le 4027 ne soitendommagé par une tension trop élevée.L’alimentation de cette électronique estdérivée du coffret à fusibles. On trouvesouvent à cet endroit une possibilité deconnexion d’accessoire. Assurez-vousque celle-ci passe par la clé de contact.Le bouton-poussoir doit être du type àcontact travail (c’est-à-dire qu’il s’ouvrelorsqu’il est relâché).Assurez-vous d’une bonne connexion àla masse du bouton-poussoir et de laLED. Disposez la LED jaune à proximitédu bouton-poussoir.Le schéma utilise le codage dit de «Bosch » :

15 = +12 V par le biais de la clé decontact

58K = éclairage de la plaque d’immatri-culation

86 = activation de la bobine du relais(+) ON

85 = désactivation de la bobine durelais OFF

30 = contact du relais (+) ON87 = contact du relais OFF

(050378-1)

7-8/2006 - elektor 55

ImportantCette électronique convient uniquement auxvéhicules ayant une tension de bord de 12V et dont le pôle négatif de la batterie cons-titue la masse du véhicule.

d’orage. Un objet arrondi capte moinsd’électricité qu’un objet acéré. Vous avezbien une lame de rasoir quelque part?Fixez-la au sommet de votre antenne.Nous rappelons les règles: soyez pru-dents et éloignez les enfants et les ani-maux domestiques.Voyez la construction sur la photo. Le som-met de l’antenne présente un enroulement.La lame de rasoir y est coincée, ce qui vousprotège aussi un peu mieux des coupures.Il est encore possible d’améliorer la‘réception’ en ionisant radioactivement

l’air à proximité de l’antenne. La plupartdes manchons à incandescence pour lam-pes à gaz ou à pétrole contiennent unpeu de matériel radioactif. On en trouveégalement dans les détecteurs de fuméequi fonctionnent avec une chambre d’io-nisation est (très peu) radioactifs. Renoncezaux détecteurs de fumée qui contiennentsouvent des substances très toxiques maisvous pouvez coller un petit morceau demanchon sur la lame de rasoir avec unpetit peu de colle à deux composants.

(064015-1)

Les multimètres numériques courants ontune sensibilité de 200 mV et une impé-dance d’entrée de 10 MΩ. Il est facilede calculer l’intensité du courant à partirde ces caractéristiques : elle ne dépassepas 20 nA (nano-ampères) à pleineéchelle. Nous avons donc entre les mainsun ampèremètre très sensible.Nous voilà plus savant, mais que fairede cette nouvelle science? En d’autres ter-mes, nous avons la solution, reste à trou-ver le problème... Faites l’essai suivant:reliez la borne ‘Com’ du voltmètre à unemasse (prise de terre, par exemple).Connectez sur la borne ‘V’ un vieuxrayon de bicyclette ou une longueur degros fil de cuivre qui fera une sorte d’an-tenne. Choisissez le calibre 200 mVcontinu et posez cet étrange équipementsur l’appui de la fenêtre un jour d’orage.Avec un peu de chance, vous devriezobserver de belles déviations si la foudreest par là. Le plus étrange est que vousvoyez s’établir la tension statique long-temps avant l’éclair. Juste après l’éclair,la charge a disparu. Ne faites pas d’im-prudence et ne mettez pas non plus lesautres en danger avec cet appareil: n’al-lez pas courir dehors et ne tendez pas lebout d’antenne à l’extérieur, le dangerest grand et très réel. En France, la fou-dre tue encore aujourd’hui une bonnedizaine de personnes par an et enfrappe beaucoup plus encore!En appliquant la théorie, il devrait êtrepossible de perfectionner ce détecteur

Multimètre en détecteur de foudre 027

tion, le second ayant lieu lors de la prisede la photo. On pourra trouver des infor-mations concernant les paramètres desynchronisation sur de nombreux sitesInternet tenus par des photographes pro-fessionnels. Vous pouvez jeter un coupd’oeil sur le site www.caves.org.uk/flash/docs.html où vous trouverez unesérie d’articles (en anglais) avec kits pourle photographe amateur désirant ensavoir plus.Le circuit de déclenchement proposé ici

capte les flashes de l’appareil photo et,selon le cas, flashe en même temps que lepremier flash, soit il attend le passage dupremier flash avant de déclencher leflash-esclave. Il faut ajouter de l’électro-nique si l’on veut déclencher plus tardqu’après le passage du premier flash(possible par une modification du mon-tage non décrite ici).Voici comment les choses se passent. Laréponse du phototransistor D5 au flashproduit par l’appareil photo est appliquée,

elektor - 7-8/200656

Déclencheur de flash-esclave

Peter Metcalfe

Utiliser un appareil photo dans un environ-nement sombre voire totalement noirrequiert, en règle générale, l’utilisationd’un éclairage additionnel. Cette tech-nique est souvent utilisée, et cela même s’ilexiste suffisamment de lumière naturelle,pour prendre des photos à rehaussementdu contraste en utilisant un flash de rem-plissage (fill in) pour accentuer les objetsde premier plan se trouvant à l’ombre. Laplupart des appareils photo intègrent leurpropre flash mais ce dernier n’est biensouvent pas suffisamment puissant pourilluminer un sujet se trouvant à quelque 3mètres voire plus de l’appareil.Les appareils photos SLR sont dotés d’unsupport à rails sous tension permettant dedéclencher un flash plus puissant, maisles petits appareils n’en possèdent pas.Il est cependant possible, par desmoyens optiques, de déclencher un flash-esclave à l’aide du flash de l’appareilphoto. Même dans ce cas-là, les chosessont loin d’être simples, car certainsappareils des marques Olympus, Nikon etCanon pour ne citer que celles-là, produi-sent en fait un double flash bien que ceredoublement ne soit pas perceptible àl’oeil nu. Le premier flash sert à l’exposi-

IC1.A3

C

6

S5D

4

R

1

2

IC1.B11

C

10

R9D

8

S

13

12

BT1

9V

S1.A S1.B

C1

100µ25V

C2

100n

R1

22k

R2

10k

R3

10k

R6

10k

R5

470k

R8

100k

R7

1k

R41k

5

C3

4n7

D5

SFH300-2

T1

2N3906

D4

READY

C4

2µ2Tant 16V

D3

D1

1N4148

1N4148

D2

C5

47p

TRI1

TIC206D

IC1

14

7

2x

IC1 = 4013

060116 - 11

versFlash Gun Trigger

par câble

R1 & R2

Ready Clock 1 CameraDependent Clock 2 Reset

Delay Reset

CLK1 & CLK2

Q1 (= D2)

Q1 (= D4)

Q2

Trigger point 10' delay

Trigger point 21' delay

Return toinitial state060116 - 12

4013 triggered on rising clock signal

Q2

028

après avoir été transformé en impulsionpar l’amplificateur à transistor T1, dansl’entrée horloge d’un double flip-flop, IC1.La sortie de l’un des flip-flop allume uneLED en tant que signal «Paré». Un inter-rupteur à glissière bipolaire à 3 positions,S1, permet de paramétrer à 0 (pour lesappareils Kodak par exemple) ou à 1(pour les Olympus) le nombre de flashesà attendre avant de déclencher le flash-esclave. Les 2 flip-flop intégrés dans le

moins du monde 013 sont mis à contribu-tion, le signal d’horloge dérivé du flash estutilisé (déclenchement sur le flanc montantdu signal d’horloge) pour une « divisionpar deux » et le déclenchement du triacTIC206 au premier ou au second flash.Nous utilisons un mécanisme de réinitiali-sation simple à réseau RC (R6/C4) et dotéd’un délai relativement long (de l’ordre dela demi-seconde) pour réinitialiser l’ensem-ble du circuit.

L’intérêt du triac est qu’il peut être amorcépar une tension de polarité négative oupositive.

Il est possible de remplacer le 2N3906par le BC212L aux caractéristiques qua-siment équivalentes. La photodiodeSFH300-2 est disponible chez Maplin(MES NP64U). Pour le triac, rien n’inter-dit d’utiliser un TIC126D.

(060116-1)

7-8/2006 - elektor 57

anglais). Si vous voulez savoir commentl’auteur a procédé, il vous suffit de jeter uncoup d’oeil au code-source disponible autéléchargement depuis le site Elektor. Ilexiste, pour ceux d’entre nos lecteurs quin’ont pas la possibilité de programmerleur microcontrôleur, auprès des adres-ses habituelles un composant programmésous la dénomination EPS050027-41.Le type de LED RGB indiqué sur leschéma comporte un total de 4 LED dansun même boîtier, une LED rouge et uneLED verte, mais deux LED bleues. Cecipermet de compenser la luminosité plusfaible des LED bleues par rapport à leurshomologues de couleur rouge ou verte.Mais il n’y a pas que la luminosité quisoit différente, la tension directe des LEDbleues diffère également de celle des LEDd’autres couleurs. La chute de tensionaux bornes d’une LED verte est de l’ordre

de 2,2 V, alors qu’elle n’est que de 2 Venviron dans le cas d’une LED rouge; uneLED requiert près de 4,5 V ce qui est trèsprès de la tension d’alimentation dumicrocontrôleur (5 V). Ceci explique quela résistance de limitation de courant desLED bleues, R4, ait une valeur d’un fac-teur 10 plus faible que celle des 2 autresLED, R2 et R3. Dans ces conditions on a,à un rapport cyclique identique du signalde commande, circulation d’un courantpratiquement identique à travers les4 LED. La consommation maximale decourant est de l’ordre de 35 mA, le cou-rant moyen se situant aux alentours de25 mA. Pour en savoir plus sur ce mon-tage (et d’autres projets de l’auteur), unpetit tour sur son site (en anglais) à l’a-dresse www.floery.net (page Tobiscorner)s’impose.

(050027-1)

Tiny-RGB

R1

10k

ATtiny15LP

IC1PB5

PB1

PB0

PB2 PB4

PB3

8

4

7

1

2

36

5

R4

27Ω

R3

180

Ω

R2

180

Ω

+VCC

050027 - 11

C1

100n

D1

5

21

6

43

R B G B

Kingbright

LF59EMBGMBW

1

029

Tobias Flöry

Ce montage est un bel exemple d’uneapplication qu’il est possible de réaliser àl’aide d’un petit microcontrôleur etpresque aucun matériel additionnel. Lemicrocontrôleur en question est unATTiny15L d’Atmel qui pilote directementune LED RGB (Rouge-Vert-Bleu) ou encoreune triplette de LED individuelles des cou-leurs indiquées et produit ainsi un jolimotif (pattern) coloré.Nous savons fort bien qu’il existe desLED RGB à puce intégrée qui ne cessentde changer de couleur, mais où se trouvealors le plaisir du développement et dela programmation ?La commande de luminosité des différen-tes LED se fait bien évidemment par MLI(Modulation en Largeur d’Impulsion =PWM pour Pulse Width Modulation en

2 5 1

1 ANODE RED2 ANODE BLUE5 COMMON CATHODE

3 ANODE GREEN4 ANODE BLUE6 COMMON CATHODE

3 6 4

les escaladent tout simplement.Un deuxième essai a été tenté sur based’une construction personnelle. Aux qua-tre coins d’une grande platine cuivrée,on a collé de petits carrés de 5x5 mmdu même matériau sur lesquels on soudedes fils de cuivre de 1 mm d’épaisseur,de manière à clôturer complètement laplatine. On applique alors une tensionde 6 V entre fils et face cuivrée. Et çamarche très bien : deux limacescondamnées à faire office de cobaye ontpassé toute la nuit sur la platine. Malgréla pluie, elles n’ont pas réussi à surmon-ter l’obstacle électrifié. Malheureusement,le lendemain matin, les fils de cuivreétaient déjà largement oxydés.Il fallait en outre imaginer une construc-tion mécanique utilisable dans le jardin.Question alimentation, mieux vaut utiliserdu courant alternatif, la corrosion est net-tement moindre.D’abord, on a choisi un profilé en L defer blanc de 12x165 mm. Le côté large

du métal doit être profondément enterrépour éviter que les intrus puissent ramperdessous. Tous les 15 cm, un morceau deplatine de 10x10 mm (250 au total) aété collé sur le profilé pour soutenir un filde cuivre à souder dessus. La distanceentre le profilé et le fil de cuivre était voi-sine de 1,5 mm. Les résultats furentexcellents : aucune limace n’a osé fran-chir la barrière. Elles rampaient jusqu’aufil et faisaient demi-tour.Il n’y a que pour les gastéropodesvolants que le dispositif était inefficace.Des gastéropodes volants ? Mais oui,ceux que le voisin trouvait dans son jardinet balançait par-dessus la palissade !Après quelques mois, il apparut que lespiles s’usaient bien vite et que la corrosionreprenait. Des mesures montrèrent que parforte pluie, il pouvait circuler un courantde 1 A à cause des gouttes d’eau sur le filde cuivre. Il fallait donc trouver une autresolution : faire pendre les fils exactementcomme la caténaire d’un tramway.

elektor - 7-8/200658

Chasse-limaces

Uwe Kardel

Qu’il est agréable d’aller cueillir au jar-din des fraises bien mûres ! À conditiontoutefois de les manger soi-même. Parceque tout jardinier, même amateur,connaît le désagrément de retrouver lesplus beaux fruits picorés par les oiseaux.Aussi, installe-t-on des filets par-dessus lesplantes. Et le lendemain matin, on cons-tate que les fraises les plus appétissantesont quand même été dévorées. La plupartdu temps, le coupable est encore sur leslieux : une grosse limace.Il faut faire quelque chose, un électroni-cien qui se respecte ne peut rester sansréaction. Dans les jardineries, on trouvedes bordures contre les limaces et il existemême des bandelettes spéciales dans les-quelles des fils électriques sont incorpo-rés. L’alimentation est assurée par une pilede 9 V. Le test pratique prouve que lesgastropodes ne sont en rien impression-nés par ces conducteurs sous tension, ils

K1

K2

T1

BUZ11

T2

BUZ11

T5

BUZ11

T3

BUZ171

T4

BUZ1715 6

1

IC1.C

9 81

IC1.D

C2

10n

C4

10n

R3

100k

D2

1N4148

D1

1N4148

11 101

IC1.E

3

4

1

IC1.B

+U

13 121

IC1.F

D3

R7

2k2

R8

1M

1 21

IC1.A

D4

1N4148

R6

47k

R4

160k

R5

47k

+U

R2

100k

R1

1M

IC2

CT=04024

CTR7

11

12

CT

1

2

3

4

5

6

9

0

1

2

3

4

5

6

+

ICL8211

THRESH

IC3HYST

OUT

3

8

5

4

2

C1

100n

BT1

6V

1A6

F1

C3

100n

+U

C5

100n

+U

IC1

14

7

C6

100nIC2

14

7

IC1 = 40106

060179 - 11

030

Lors de l’expérience suivante, on aentouré un carré d’un mètre de côtéd’une barrière paralimace dont le fil étaitplacé sous la partie horizontale de la cor-nière et on a placé dix limaces dans lecarré. Au début, rien ne se passait : cesbestioles ont dormi toute la journée. À latombée du soir, elles se sont mises à bou-ger et visiblement n’ont eu aucune peineà s’échapper du carré. Elles se sont diri-gées d’instinct vers un des coins et sontpassées sans toucher le fil. Ce n’étaitdonc pas la bonne solution.

Retour au bureau d’études.La nouvelle idée consistait à faire pendrele fil 5 mm à l’écart du profilé. Les lima-ces ne peuvent pas passer sans toucherle fil, mais les gouttes d’eau qui pendentà la verticale du fil ne peuvent plus ent-rer en contact avec le métal.Les fils sont de nouveau soudés à depetits morceaux de platine vissés sur leprofilé. Pour y arriver, des trous de3,2 mm y ont été forés tous les 15 cm.L’assemblage a été réalisé à l’intérieur,puis le tout installé en bonne et due placedans le jardin pour enfermer totalement

les fraisiers. Finalement, on a posé le filtout au long des mini-platines. Au coursdu montage, il est utile de vérifier régu-lièrement, à l’aide d’un contrôleur decontinuité, s’il n’y a pas de court-circuit.Moins la distance entre fil et cornière estgrande, plus le dispositif est efficace,même contre de petites bêtes, mais si l’é-cartement est trop faible, le risque decourt-circuit augmente.Cette installation a fait ses preuves enessai pratique pendant deux ans. Elle afonctionné pendant tout ce temps sansaucune panne et a interdit l’accès du ter-rain aux limaces.Le générateur de tension alternative secompose d’un générateur d’horloge, d’unétage intermédiaire en pont et d’un détec-teur de tension faible. Le chronomètre estformé de R1, C1 et IC1.A. Il n’y a qu’uneexigence importante qui pèse sur cettehorloge, il faut que l’alternance positivesoit précisément aussi longue que lanégative pour combattre effectivement lacorrosion. C’est pourquoi IC2 divise pardeux la fréquence et garantit ainsi un rap-port cyclique de 50 % exactement.Les étages tampons construits sur IC1.B,

C, D et e procurent un petit retard dansle pilotage de l’étage d’attaque. On évitede la sorte que T1 et T3 ne puissentconduire en même temps que T2 et T4,ce qui occasionnerait une consommationtrop forte du circuit. Le montage fait satu-rer alternativement T1 et T2 ou T3 et T4.On obtient alors en sortie une tensionalternative, une onde carrée de 12 Vpp.La détection de tension trop basse, c’estl’affaire de IC3, un ICL8211. Tant que lapile est en bon état, la LED clignote len-tement. Si la pile est faible, la LED cli-gnote plus vite. En outre, T5 bloque et laclôture n’est plus électrifiée. Ce n’est utileque si le circuit est alimenté sur accumu-lateur. Si vous utilisez des piles ordinai-res, vous pouvez omettre T5 et le rempla-cer par un pont câblé. Sur piles, il estégalement préférable de placer en sérieavec la LED un interrupteur que l’on n’u-tilise que pour effectuer une vérificationde la tension. Cela augmente l’espérancede vie de la pile. La consommation passeen effet de 1,5 mA à 0,4 mA. Mais elleaugmente sensiblement par tempshumide.

(060179-1)

7-8/2006 - elektor 59

belle lurette. Ils font certes un peu d’effetmais ne sont pas spectaculaires. Lasociété I.C. Engineering Limited vientpourtant de mettre sur le marché une LEDtricolore dans un boîtier d’un diamètrede 5 mm qui contient toute l’électroniquede commande. Cette LED et sa cour nedemandent que 3 V de tension d’alimen-tation pour offrir un jeu de lumière per-manent. Les couleurs se succèdent à

rythme lent. L’effet est encore plus réussilorsque plusieurs de ces composants sontréunis. Leurs caractéristiques sont diffé-rentes et le défilé des couleurs de l’unsera plus rapide que celui de l’autre cequi confère encore plus de fantaisie aujeu de lumière. Pour une très jolie décora-tion sans trop d’effort, ces « LED » fontmerveille.

(064014-1)

Clignotant à LED multicolores 031Les effets de lumière ont toujours beau-coup de succès et, comme des LED detoutes formes, tailles et couleurs sontaujourd’hui disponibles à des prix raison-nables, les possibilités offertes sont trèsvariées. Les applications vont du casemodding (décoration de boîtiers de PCavec toutes sortes de loupiotes, de fenêt-res, etc.), aux enjoliveurs qui transformentmotos, scooter ou bolides en arbres deNoël sur roues, en passant par les lumiè-res d’ambiance de toutes les couleurs.Elektor n’est pas en reste et propose assezrégulièrement des montages à LED. Cer-tains sont clignotants, d’autres font défilerdes bandeaux de couleurs. L’électroniquede commande est également variée,depuis la logique standard (compteurs,registres à décalage, etc.) jusqu’au micro-contrôleur. Il existe toutefois des solutionsplus simples qui ne demandent la fabrica-tion d’aucune électronique de commandesupplémentaire.Des clignotants à LED qui se contententd’une résistance talon existent depuis

portant qu’un petit trou. Le laser peut êtremonté dans le même boîtier, mais il fauts’assurer que la photodiode ne le « voit »pas directement. Une paille noire pourboisson enfilée dans le petit trou empê-che toute autre lumière que celle du laserde pénétrer. Si le boîtier et les miroirssont montés correctement, le rayon laserest si intense que même la lumière solaire

directe ne peut pas perturber le fonction-nement de la photodiode.

(060133-1)

elektor - 7-8/200660

Dimitris Kouzis-Loukas

Ce circuit est un système avertisseur àlaser comme on en voit au cinéma. Lefaisceau d’un pointeur laser veille sur vosobjets de valeur et vos biens. En bref, larésistance d’une photodiode augmentequand le faisceau est coupé par une per-sonne, un animal ou un objet et unealerte se déclenche.Le laser et le récepteur peuvent êtrecontenus dans le même boîtier et parta-ger la même alimentation. La consomma-tion moyenne du récepteur n’atteint pas10 mA. Le laser, comme vous le consta-terez bientôt, est beaucoup plus gour-mand ! Des miroirs dirigent le faisceauselon la configuration désirée. Les exem-ples d’un passage et d’une zone proté-gés sont illustrés dans un diagramme.L’ampli op TL072 (IC1.A) du schéma estconfiguré comme un comparateur de ten-sion entre la tension de référence (four-nie par le diviseur de tension R1/R4) etla tension dépendant de la lumière (four-nie par le diviseur de tension formé d’unephotodiode D1 et de la résistance fixeR3). Si le faisceau laser est interrompu,la tension de la broche 2 du compara-teur de tension devient plus basse quecelle de la broche 3. La sortie indique laprésence d’une alerte en basculant à unetension positive (presque) égale à cellede d’alimentation. Ce signal peut action-ner une sirène, un ordinateur ou unelampe, ce qui devrait en principe dissua-der l’intrus. Il est aussi possible de déclen-cher « silencieusement » une alarme plusélaborée. Un certain degré d’hystérésisassuré par la résistance R2 neutralise lesoscillations quand les tensions des2 entrées du comparateur sont presqueégales. Le condensateur C1 insensibilisele circuit aux interruptions accidentelleset de courte durée du faisceau dues parexemple à des insectes volants. Réduisezla valeur à 1 mF si vous voulez que votrecircuit réagisse plus rapidement.Le diagramme du signal illustre le fonction-nement du circuit et le rôle de l’hystérésisdéfinissant le seuil supérieur et le seuil infé-rieur de la tension d’entrée. On voit aussile délai introduit par le condensateur C2.Ce simple circuit peut être assemblé surune carte pour montage expérimental.Une fois assemblé et testé, le circuit doitêtre monté dans un boîtier noir ne com-

Alarme laser

IC1.A2

3

1

8

4

TL072

BPW34SFH203

D1C

A

R3

10k

R4

10k

R1

470

Ω

R2

33k

P1

500k

C1

10µ

D2

C2

100n

+5V...+9V+UB

< 10mA

060133 - 12

C

BPW34

Prudence ! Respectez toutes les pres-criptions de sécurité s’appliquant aulaser utilisé. La puissance du laserdoit être aussi basse que possible.

032

7-8/2006 - elektor 61

La fermeture du contact de la pompe,K2, est, elle, visualisée par une LED decouleur jaune, D9.Le bouton-poussoir Reset sert à forcer lefonctionnement de la pompe en provo-quant la décharge du condensateur C5.Lorsque l’alimentation est coupée (préostatne commandant plus), C5 se déchargerapidement au travers de la résistance R7dont la valeur n’est que de 100 Ω.Le fonctionnement repose sur un compara-teur. En présence de l’alimentation, ondispose d’une tension de +5 V en sortie durégulateur IC1. L’entrée + (broche 3) setrouve à une tension de +4 V, l’entrée –(broche 2) se trouvant elle à 0 V. Dans cesconditions, la sortie du comparateur passeà +5 V, faisant entrer le transistor T1 enconduction ce qui provoque le collage durelais RE1 et l’alimentation de la pompecomme expliqué quelques lignes plus haut.Quand V+ est supérieure à V–, la sortie(broche 1 de IC2) est à 5 V, le transistorT1 est saturé, le relais RE1 collé, le trans-istor T2 est saturé lui aussi, la LED jauneest allumée.Quand V– est supérieure à V+, la sortie de

IC2 est à 0 V, les transistors T1 et T2 sontbloqués, le relais RE1 est au repos, la LEDjaune éteinte et le contact K2 est ouvert.Lorsque le condensateur C5 est chargé(l’entrée – est à 5 V, l’entrée + à 4 V, lasortie du comparateur IC2 est par consé-quent à 0), le transistor T1 est bloqué (lapompe n’étant plus alimentée, la LED D9s’éteint, la pompe est arrêtée.La diode zener D5 a pour fonction d’évi-ter toute instabilité lors de l’établissementde la tension d’alimentation +5 V du sys-tème. Ceci se traduit par un petit « retardà l’allumage ».

Que faire en cas de problème ?Si la LED verte est éteinte (absence de latension d’alimentation), vérifier que l’on abien 9 Veff sur K1, 5 V continus à la sor-tie du régulateur IC1. Si c’est bien le cas,il ne reste guères d’options : inversion dela polarité de la LED verte, défectuosité decette LED ou de la résistance R5.On doit trouver une tension de 4 V suela broche 3 de IC2, la tension sur la bro-che 2 du TLC272 évoluant entre 0 et 5 V.

(050299-1)

Michaël Gaudin

Une protection pour pompe a pour fonc-tion, comme le suggère son nom, d’em-pêcher une pompe de fonctionner encontinu, précaution qui permet de faireface à un certain nombre de problèmesimprévus et évite qu’elle ne soit endom-magée au cas où elle se trouveraitconfrontée à une telle situation.Cette protection pour pompe de puitss’installe sur un équipement composéd’une pompe à eau commandée par uncontacteur, ce contacteur commandé lui-même par un préotstat. Ce préostat entreen fonction lorsque le ballon d’eau estvide, en cas de baisse de pression.Le principe de fonctionnement est basésur le fait qu’un ballon de réserve d’eaude 200 litres se remplit nécessairementen moins de 5 minutes même si une dou-che ou un bain le sollicite.De ce fait, si le ballon n’est pas pleindans cet intervalle de 5 minutes, celasignifie qu’il y a un défaut en ce quiconcerne l’alimentation en eau (le puitsest à sec, problème de fuite au niveau duballon, des tuyaux d’arrivée d’eau, voirefuite au départ ou même coupure decanalisation).L’ensemble du circuit constitue en fait unesorte de minuterie chargée de fermer uncontact pendant ces 5 minutes fatidiquespour l’ouvrir ensuite.On utilisera, pour l’alimentation du sys-tème, un adaptateur secteur fournissant9 V alternatifs à un courant minimum de200 mA ; sa sortie est connectée aubornier K1.Quand le système est alimenté, le contactdu relais RE1 se ferme automatiquement(alimentant ainsi la bobine du contacteurde moteur de pompe qui par excitationferme le contact secondaire de la pompequi entre alors en fonction).Au bout d’un certain délai, T qui répondà la formule T = 2 * C5 * (P1+R2), lecontact de RE1 décolle, le moteur de lapompe cesse d’être alimenté et s’arrête.En fonction de la tolérance des compo-sants utilisés, cette durée peut varier entre4 et un peu plus de 8 minutes. Si cettedurée vous paraît trop courte, il est possi-ble de la rallonger en augmentant lavaleur de R2, P1 ou C5. La présence du secteur est visualisée parl’allumage de la LED verte D8.

Protection pour pompe de puits

K1 200mA

F1

D2

D3

D1

D4

C1

100n

C3

100n

C2

470µ25V

7805

IC1

1N40014x

C4

2 200µ16V

D7

1N4001

D8

R5

47

0Ω

+5V

IC2.A2

3

1

8

4

D5

2V4

R1

470Ω

R4

2k2

R3

10k

R2

270k

R7

10

0Ω

R8

10

0Ω

D10

1N4001

D6

1N4148

RE1

S1

RESET

C5

470µ16V

P1

220k

T1

2N2222 T2

BC547

K2

D9

R6

47

0Ω

+5V

IC2 = TLC272

050299 - 11

8A

5V

V23057-B0001-A401

400mW

9V AC200mA

033

elektor - 7-8/200662

Ullrich Kreiensen

Connecter des modules LCD à uneélectronique à base de microcontrôleurest quasiment devenu le quotidien duconcepteur. Il existe nombre de varianteset d’exemples de connexion qui expli-quent comment interconnecter les 6 ou 7lignes de commande d’un module de cegenre au contrôleur concerné. Pour évi-ter d’avoir à réinventer à chaque fois laroue, l’auteur a mis au point une solutionà l’équation module LCD + contrôleurAtmel + une pincée de logiciel = moduled’affichage universel. De par la présenced’une interface sérielle ce montage estutilisable pour nombre d’applications, cequi nous a amené à dessiner un petit cir-cuit imprimé à son intention.L’électronique du schéma de la figure 1n’a pratiquement de secret pour per-sonne : un AT90S2313 d’Atmel, micro-contrôleur au prix très abordable, prendles rênes de l’interface sérielle et secharge du pilotage d’un module LCD à2 lignes de 16 caractères classique. Lecontrôleur disposant de suffisamment decapacité de mémoire libre et aussi dequelques lignes d’E/S non utilisées, nousavons fait en sorte qu’il puisse se char-ger du décodage d’une matrice de 4x4touches. Le résultat de cette recette estune unité d’entrées/sorties très bon mar-ché et vraiment universelle.L’électronique proprement dite n’appellepas de remarque particulière, les fonc-tions qu’elle remplit se cachant dans lelogiciel. Seul le réglage de la luminositédu rétro-éclairage mérite d’être évoqué :Le courant traversant la (les) LED à allu-mer est modulé en largeur d’impulsion(MLI = PWM pour Pulse Width Modula-tion) par le biais du transistor T1. Le cou-rant moyen traversant les LED répond àla formule suivante :

UR1/R1 x tON/ tONN + tOFF

formule dans laquelle UR1 représente lachute de tension aux bornes de R1 obte-

Affichage LCD universel

AT90S2313

XTAL1 XTAL2

IC1

PB6

PB5

PB1

PB0

PD2

PD3

PB7

PB3

PD0

PD1

PD6

PD4

PD5

RST

PB4

PB2

20

10

19

18

17

16

15

14

13

12

11

5 4

1

2

3

6

7

8

9

X1

11,0592MHz

C2

27p

C3

27p

C1

100n

LC DISPLAY

LCD1

VS

S

VD

D

R/W

VO

RS

D0

D1

D2

10D

311

D4

12

D5

13

D6

14

D7

15 161 2 3 4 5 6

E

7 8 9

A K

T1

BS170

S1

0

S2

1

S3

2

S4

3

S5

4

S6

5

S7

6

S8

7

S9

8

S10

9

S11

A

S12

B

S13

C

S14

D

S15

E

S16

F

D1

1N4148

D2

1N4148

D3

1N4148

D4

1N4148

R1

+5V

050259 - 11

+5VIN

*K1

RXD

TXD

C5

100n

+5V

C4

10µ16V

LED+

GND

+5V

voir texte*

1

Figure 1.Le circuit de l’affichage LCD universel se

résume en fait au contrôleur Atmelprogrammé, au module LCD et à 16 touches.

034

nue par soustraction de la tension surK1/LED + la chute de tension se produi-sant sur la (les) LED du rétro-éclairage(entre les bornes A et K de l’affichage),tON/ tON + tOFF étant le rapport cycliquede la MLI régulée par IC1. La fiche decaractéristiques de l’affichage en donnela plage des courants admissibles.Le programme à mettre dans IC1 peutêtre téléchargé gratuitement depuis notresite (www.elektor.fr), mais il existe égale-ment pour ceux de nos lecteurs qui n’ontpas la possibilité de programmer leurcontrôleur une version programmée ducontrôleur (EPS050259-41) disponibleauprès des adresses habituelles. Le déve-loppement du programme s’est fait àl’aide du compilateur CodeVision AVR.Une version de démonstration de ce com-pilateur est téléchargeable depuis leWeb, mais la taille du code est limitée à500 octets, ce qui ne convient que pourles contrôleurs AVR de faible capacité.Un petit truc –donner à croire au compi-lateur qu’il s’agit d’un 8515 et replacer lepointeur de pile (stackpointer) uneseconde fois à la valeur correcte requisepar le 2313– il devient possible de fairepasser à 2 Koctets la taille maximale decode. Le code-source en C de l’auteur esttéléchargeable sous forme de fichier .pdfdepuis notre site.Une fois terminé et doté de son contrôleurprogrammé, le module se laisse piloter

7-8/2006 - elektor 63

050259-1

C1

C2

C3

C4

C5

D1D2D3D4

IC1

K1

LCD

1

R1

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

S10

S11

S12

S13

S14

S15

S16

T1

X1

05

02

59

-1

01

23

45

67

89

AB

CD

EF

05

02

59

-1

2

Figure 2.Cette platine permet de réaliser un module

d’E/S compact utilisable dans de nombreuses applications.

Liste des composants

Résistances :R1 = cf. texteCondensateurs :C1,C5 = 100 nFC2,C3 = 27 pFC4 = 10 µF/16 V radial

Semi-conducteurs :D1 à D4 = 1N4148T1 = BS170IC1 = AT90S2313 (programmé EPS

050259-41)

Divers :X1 = quartz 11,059 2 MHzS1 à S16 = touches D6Module LCD à 2x16 caractèresPlatine 050259-1 (disponible auprès

des adresses habituelles)

facilement en sériel à l’aide de « séquen-ces Escape ». Une telle séquence prendla forme d’un caractère ASCII « Esc » (27en décimal) suivi de l’instruction de com-mande correspondante. Comme le mon-tre le tableau récapitulant les instructionsen mode « N », elles conviennent égale-ment au pilotage d’un programme de ter-minal courant, ce qui ne manque pas desimplifier le débogage lors du développe-ment du programme. Il existe de plus lemode dit « Raw » qui envoie directe-ment à l’affichage LCD les caractèresqui lui succèdent. À noter, pour finir,qu’il est possible de créer ses proprescaractères spéciaux et d’ajuster la lumi-nosité de l’affichage à l’aide d’uneinstruction. Les détails de ce pilotagesont également donnés dans le fichier.pdf évoqué plus haut.La platine de la figure 2 reçoit des com-posants sur ses 2 faces : Le module LCDet les touches sont montés d’un côté, le

contrôleur et le reste des composants pre-nant place sur l’autre face. Il est recom-mandé de mettre IC1 dans un support debonne qualité de manière à pouvoir le

sortir facilement au cas où l’on voudraitessayer sa propre variante du pro-gramme de commande.

(050259-1)

elektor - 7-8/200664

Tableau 1. Fontion des caractères de commande en mode N

Déc. ASCII Fonction8 BS Efface le caractère à gauche du curseur

9 TAB Place le curseur à la position 0 ou 8

10 LF Changement de ligne

11 HOME Place le curseur dans le coin supérieur gauche

12 CLR Efface l’affichage

13 CR Place le curseur en début de ligne

27 ESC Début d’une séquence de commande

28 RIGHT Décale le curseur d’une position vers la droite

29 LEFT Décale le curseur d’une position vers la gauche

30 UP Le curseur change de ligne (comme LF)

31 DOWN Le curseur change de ligne (comme LF)

terre ; tellement simple même que nousnous demandons encore pourquoi il n’estpas installé en série sur tous les appareils« à risque » évoqués ci-dessus. Nousvous proposons donc d’y procéder vous-mêmes avec le schéma que voici.La phase du secteur est appliquée à ladiode D1 qui en assure un simple redres-sement mono alternance, bien suffisantpour l’usage que l’on veut en faire. Lecourant ainsi disponible est limité à unevaleur très faible par la résistance R2. Sila liaison de terre de l’appareil danslequel est installé notre montage est effi-

cace, ce courant est dérivé à la terre viala résistance R1 et le reste du schéma estinactif faute d’alimentation suffisante.Si la liaison de terre vient à être interrom-pue, le courant fourni par D1 et R2charge alors le condensateur C1. Lorsquela tension aux bornes de ce dernier atteintune soixantaine de volts, le voyant aunéon LA1 s’amorce et émet un éclair lumi-neux déchargeant par la même occasionle condensateur C1. Le phénomène sereproduit alors indéfiniment tant que laliaison de terre n’est pas rétablie et lenéon clignote donc de façon à attirer l’at-tention en cas de danger.La réalisation ne présente pas de diffi-culté mais, s’agissant d’un montagevisant à la sécurité des personnes, il fautprendre un maximum de précautionquant au choix des composants utilisés.Ainsi C1 doit avoir une tension de ser-vice d’au moins 160 volts tandis que R2doit être une résistance _ watt, non paspour des raisons de dissipation de puis-sance mais pour des raisons de tenue entension. Le néon peut être de n’importequel type, éventuellement récupéré ou fai-sant partie d’un voyant de façon à faci-liter sa fixation sur l’appareil protégé.Dans ce dernier cas, il faut évidemment

Christian Tavernier

La sécurité de nombreux appareils élec-triques repose aujourd’hui sur la pré-sence d’une prise de terre. Rappelons eneffet que celle-ci est reliée à la carcasse ouau boîtier métallique de l’appareil etqu’elle dérive ainsi vers la terre toute pré-sence éventuelle du secteur qui pourraitêtre dangereuse pour l’utilisateur, faisantainsi sauter le disjoncteur différentiel dontsont pourvues toutes les installations.Cette sécurité quasi absolue peut cepen-dant être mise à mal par un banal phéno-mène de corrosion que nous avonsdécelé à plusieurs reprises sur diversappareils électroménager anciens ainsique sur de l’outillage de chantier. En effet,sur ces appareils fréquemment soumis àl’humidité, la vis et/ou la cosse chargéesde relier le fil de terre à la carcasse del’appareil se corrode peu à peu et finitpar se rompre ou par assurer un contactdéficient. Le remède est alors pire que lemal car l’usager, se croyant protégé par laprise de terre, ne prend pas de précau-tion particulière et risque sa vie.Il suffit pourtant d’un système extrême-ment simple pour détecter automatique-ment toute rupture de liaison avec la

Indicateur de défaut de terre

D1

1N4007

R2

1M5

0W5R1

150k

LA1

Néon

C1

220n160V

060108 - 11

L

E

N

230V

Phase

Terre

Neutre

035

le débarrasser de sa résistance série quiinterdirait ici tout fonctionnement correct.Lors de la mise en place du montage dansl’appareil à protéger il convient égalementde bien repérer phase et neutre (avec un

simple tournevis cherche phase par exem-ple) car une inversion à ce niveau empê-che tout fonctionnement correct.Dernière précision, mais qui va de soi vule principe utilisé, la connexion de terre de

notre montage doit être reliée au châssisde l’appareil à protéger en un point dif-férent de celui où est connecté son fil deterre normal.

www.tavernier-c.com (060108-1)

7-8/2006 - elektor 65

cuit. Les diodes D2 et D4 assurent la pro-tection en fcem (force contre-électromo-trice) classique aux bornes des bobines.Lors de l’utilisation, l’entrée du circuit estreliée à l’alimentation standard (transfo+ redresseur + condensateur + fusible)par le biais du bornier K1, sa sortie estreliée elle, via le bornier K2, à la charge(expérimentale). À noter que la tensiond’entrée doit être une tension flottante siVout– est relié à la masse par le biais dela charge vu que Vin– et Vout– ne doi-vent pas être interconnectées.Certains composants appellent l’une oul’autre remarque. À commencer par lechoix du relais RE1. Pour le prototypel’auteur a utilisé un YX97F de Maplin,dont la bobine présente une résistancede 320 Ω, et qui constitue, de pair avecR1, la charge de collecteur pour T1.Sa plage de tension d’activation s’étend,nominalement, de 9 à 19 V, ce qui limitela tension d’alimentation appliquée àl’entrée du dispositif de protection de fusi-

ble à une valeur comprise entre 10 et30 V (CC uniquement). On pourra rem-placer R1 par un pont de câblage au casoù les tensions d’entrée restent en deçàde 10 V, voir en augmenter la valeur(par application de la loi d’Ohm ou parexpérimentation) dans le cas de tensionsd’entrée dépassant 30 V.La self L1 est de provenance Farnell(581-240). Pour finir, le fusible de pro-tection utilisé pour la tension d’alimenta-tion d’entrée doit être du type retardé ;les fusibles rapides auront rendu l’âmeavant que le relais n’ait eu le temps debasculer. Noter se plus que l’objectif de cedispositif est d’éviter le trépas de fusibles,il n’est pas prévu pour s’y substituer. Untransformateur secteur doit toujours êtredoté d’un fusible s’il n’est pas destiné, depar sa conception, à fonctionner en toutesécurité, c’est-à-dire sans présenter derisque d’incendie même si sa sortie estmise en court-circuit permanent.

(060076-1)

David Clark

Voici un circuit qui, nous le pensons, seratout particulièrement utile à tous les ama-teurs d’électronique s’essayant à la misede leurs idées sur une plaquette d’expéri-mentation et qui utilisent, pour l’alimen-tation, un modèle d’alimentation aussisimple que possible, c’est-à-dire constituéd’un transformateur, d’un pont de redres-sement, d’un condensateur de lissage etd’un fusible de protection, mais sans pro-tection de surintensité !Dans le présent circuit, l’élément de détec-tion est la résistance R6. Dans des condi-tions normales, la chute de tension à sesbornes n’est pas suffisante pour faire entrerle transistor T1 en conduction. On pourra,en cas de besoin, jouer sur la valeur deR6 en vue de paramétrer un courant decoupure différent, sa valeur se calculant àl’aide de la loi d’Ohm. En cas de court-cir-cuit au niveau de la charge, la tensionaugmente rapidement ce qui se traduit parl’entrée en conduction du transistor T1. Cechangement d’état active le relais, produi-sant le basculement de ses contacts et parconséquent la coupure de l’alimentationdu circuit externe mais au contraire ali-mente directement la bobine du relais, laverrouillant dans ce second état. Le circuitconserve cet état jusqu’à ce que l’on aitcoupé l’alimentation primaire.Les condensateurs C1 et C2 possèdentune charge suffisante (au travers de D3,D4 et D6, qui empêchent cette charge dese perdre dans le reste du circuit quelque soit l’état de ce dernier) pour main-tenir T1 en conduction et alimenter lerelais lors de son basculement, les résistan-ces R2 et R4 assurant des trajets dedécharge lente. Les LED D1 (rouge) et D5(verte) visualisent l’état dans lequel setrouve le circuit à un instant donné.L’inductance L1 freine l’irruption du cou-rant lors de l’activation du circuit, sachantque sinon cet afflux brutal se traduiraitpar une désactivation immédiate du cir-

Protection pour fusible

K1

re1

RE1

12V10A

D2

1N4001D7

1N4001

D3

1N4001

D4

1N4001

D6

1N4001

K2

T1

2N3904

R1

100

Ω

R4

100k

R2

100k

R6

0Ω

47

3W

R5

1k

R3

1kvoir texte

C2

47µ25V

C1

47µ25V

L1

4mH0Ω9

D1

red

OVERLOAD

D5

verte

OK

320 Ω9V...19V2

+10V...+30V DC

060076 - 11

*

*

036

inutile et il faut trouver une autre solution.L’une d’elles consiste à fabriquer un adap-tateur qui relie directement le convertis-seur USB/SCSI au scanner. Nous sommesparti, pour le scanner, d’un connecteursub D à 25 contacts et il nous faut un

connecteur à haute densité pour leconvertisseur. Le schéma montre les liai-sons nécessaires avec leurs désignations.Nous n’en dirons pas plus sur le sujetmais vous trouverez sans peine sur Internettoutes les informations souhaitées.

elektor - 7-8/200666

Adaptateur SCSI037Ce petit montage a priori très simple (3connecteurs) est fruit de la nécessité.Autrefois, lorsque l’on fabriquait encoredes scanners sérieux, les modèles les plusrapides et les plus chers étaient équipésd’une interface SCSI. Ils étaient souventlivrés avec un contrôleur SCSI pour le PCmais pour le bus ISA. La mise à niveaupar un autre contrôleur SCSI (bus PCI),permettant la connexion de disques durset d’autres périphériques de meilleurequalité demandait un nouveau câble pourle branchement du connecteur haute den-sité du nouveau contrôleur sur l’ancienconnecteur sub D à 25 contacts ou sur leconnecteur Centronics à 50 contacts.À l’ère des SATA2 et FireWire, pour larapidité de l’interfaçage et les périphé-riques, SCSI a perdu de son intérêt, pourqui ne dispose pas d’un excellent scanneréquipé d’un interface à cette norme. Ilexiste des convertisseurs qui permettentde brancher des périphériques SCSI surle bus USB. Ils disposent d’un connecteurmâle à haute densité pour l’interfaceSCSI, les contrôleurs à monter dans le PCdisposant de connecteurs femelles. Le nou-veau câble que l’on s’est bricolé est alors

K1

10

11

12

13

14

15

16

17

18

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20

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1

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3

4

5

6

7

8

9

K2

10

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13 14

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19 20

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29 30

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35 36

37 38

39 40

41 42

1 2

3 4

5 6

7 8

9

K4

10

11 12

13 14

15 16

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1 2

3 4

5 6

7 8

9

K3

10

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12

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40

41

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46

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48

49

50

1

2

3

4

5

6

7

8

9

GND_A

GND_A GND_B

GND_B

REQ_A

MSG_A

I/O_A

RST_A

ACK_A

BSY_A

DB0_A

DB3_A

DB5_A

DB6_A

DB7_A

C/D_A

ATN_A

SEL_A

DBP_A

DB1_A

DB2_A

DB4_A

TERMPWR_A

RST_A

DB5_A DB7_A

DB1_A

DB3_A

DB0_A

DB2_A

DB4_A

DB6_A

DBP_A

RES3_A

RES1_A

TERMPWR_A

RES2_A

RES4_A

ATN_A

ACK_A

MSG_A

C/D_A

I/O_A

SEL_A

REQ_A

BSY_A

SCSI 2 high density

SUB D9DB7_B

DB1_B

DB3_B

DB0_B

DB2_B

DB4_B

DB6_B

DBP_B

RES3_B

RES1_B

TERMPWR_B

RES2_B

RES4_B

ATN_B

ACK_B

MSG_B

C/D_B

I/O_B

SEL_B

REQ_B

BSY_B

DB5_B

RST_B

RES1_B

RES2_B

DB0_B

DB1_B

DB2_B

DB3_B

DB4_B

DB5_B

DB6_B

DB7_B

DBP_B

RES3_B

TERMPWR_B

RES4_B

ATN_B

BSY_B

ACK_B

RST_B

MSG_B

SEL_B

C/D_B

REQ_B

064007 - 11

I/O_B

La platine est en deux parties. L’une d’ellesupporte un connecteur coudé mâle subD à 25 contacts et l’autre, le connecteurhaute densité. La platine est conçue pourpermettre d’interconnecter les deux facescomposant par une barrette mâle à deuxrangées (2x21 broches). En choisissantl’écartement de telle façon que lesconnecteurs aient à peu près la mêmehauteur, vous obtiendrez un adaptateursolide et compact. La photo montre cequ’il est souhaitable d’obtenir. Vous nerisquez de vous tromper. K2 est donc K4

et vous n’avez besoin que d’une barrette.Tenez bien sûr compte des fixations duconnecteur sub D mâle qui sont vraisem-blablement aussi présentes sur le scanneret que vous aurez à retirer de l’adapta-teur. L’adaptateur peut s’en passer sansperdre en solidité.

Le logiciel? Celui du scanner ne semblemalheureusement pas s’entendre avec lepilote USB du convertisseur, mais c’estune autre histoire.

(064007-1)

7-8/2006 - elektor 67

06

40

07

-1

(C) E

LEK

TOR

06

40

07

-1

Liste des composants

Connecteurs :K1 = connecteur mâle coudé sub D

25 contacts pour circuit impriméK2 = K4 = barrette mâle 2x21

broches (cf. le texte)K3 = connecteur coudé SCSI2 à haute

densité 50 contacts pour montagesur circuit imprimé (Farnell réf. 369-3752 ou 854-037, par exemple)

ouvert de ce même IC1a se trouve à la ten-sion de 12 V par l’intermédiaire de R4.Cette tension est inversée par IC1.B. La ten-

sion sur l’entrée positive de IC1.B du faitdu diviseur de tension R6/R7, se monte à6 V et est donc plus basse que celle de

2

3

1IC1.A

6

5

7IC1.B

S1

R1

10M

R2

10k

R3

100k

R4

10k

R5

10k

R8

10k

R6

1k

R7

100k

+6V...+20V

IC1

8

4

060084 - 11

IC1 = LM393

D3

D4

D5

D1

D2

C1

100µ25V

D1, D2 = 1N4001D3...D5 = 1N4148

Heino Peters

Les contacts mécaniques s’usent. Il y ades circonstances où un interrupteur tac-tile électronique est préférable. Ce genrede touche tire profit de la conductivitéde la peau humaine pour produire lacommutation.La figure jointe représente un circuit dedétection de la résistance de la peau quifournit un signal en conséquence. Onpeut construire un interrupteur tactile àl’aide de deux lamelles métalliques, desrivets, des clous ou tout ce que l’on peutfixer côte à côte sur une surface isolante.Nous avons utilisé pour ce projet un com-parateur du type LM393. Son principalavantage, c’est de se passer de tensionnégative d’alimentation.Au repos, R1 applique à l’entrée positivede IC1a une tension de 12 V. Comme l’en-trée négative de IC1.A est polarisée à10,9 V par R2 et R3, la sortie à collecteur

Poussoir électronique 038

l’entrée négative. En sortie, IC1.Brésentedonc un « 0 » logique. Si l’on shunte dudoigt les deux contacts du capteur tactile, latension sur l’entrée positive devient suffi-samment basse pour faire basculer le com-parateur. L’humidité naturelle du doigt offreune résistance de 1 à 10 MΩ.La cellule R5 et C1 sert à prévenir leseffets des rebonds. Elle cause un retardde 10 ms. Elle offre également une protec-tion contre le ronflement à 50 Hz. D1 faiten sorte que le circuit réagisse immédia-tement au contact de la touche. Le retardde 10 ms de R5/C1 n’agit donc que lors

du relâchement de la touche.Si ce circuit est utilisé au voisinage d’ap-pareils branchés sur le secteur, il se peutque l’effleurement du contact du haut suf-fise à actionner l’interrupteur, pour autantque le circuit soit mis à la terre. Le corpsfonctionne alors comme une antenne quireçoit le 50 Hz du réseau électrique.Cela suffit à faire basculer IC1.A à lamême fréquence. Le circuit anti-rebondR5/C1 et la diode D1 maîtrisent cet effetde manière à fournir un signal de com-mutation propre et efficace.Sachez cependant qu’une mouche qui se

poserait sur la touche à effleurement offri-rait une conduction suffisante pour occa-sionner un signal de commutation. N’uti-lisez donc pas ce dispositif pour com-mander des circuits importants, commele chauffage ou l’ouverture de la portedu garage ! Veillez aussi à ce que lecâblage entre les touches et le circuit soitaussi court que possible afin d’éviter quedes parasites s’y infiltrent.La tension d’alimentation du montagen’est pas critique. Toute tension continuestabilisée entre 5 et 15 V fera l’affaire.

(060084-1)

elektor - 7-8/200668

duire des niveaux sonores capables devous rendre sourd.Dès lors que l’on peut utiliser un conceptà gain unitaire, il est possible de réaliserun étage de sortie à faible distorsion. Lasolution évidente consiste à opter pour unémetteur-suiveur. Ce dernier possède ungain quasi-unitaire combiné à une bonnerétroaction locale. Malheureusement,l’impédance de sortie d’un émetteur-sui-veur dépend de l’impédance de source.En présence d’un contrôle de volume, oumême dans le cas de sources de signaux

différentes, cette dernière variera et cequi pourrait se traduire par des variationsfaibles mais audibles de la qualité duson. Pour éviter ces inconvénients, l’étagede sortie est attaqué pat une cathode-sui-veuse reposant sur un tube ECC92 (équi-valent US 12AU7). Cette approche, àl’inverse d’une configuration à transistors,permet une attaque de l’étage de sortieà une valeur d’impédance faible et cons-tante. En d’autres termes, le signal pré-sent au point à faible impédance sert àcommander l’impédance élevée de l’é-

Ampli hybride pour casque

V1ECC82

R1

10k

R2

91k

R3

15k

R4

91k

R5

22Ω

R6

1k

R739

k

C1

10µ

C4

2200µ16V

C3

100µ25V

C5

1000µ16V

C2

100n

T3

BC517

T1

T2

BC5502x

D1

T4

BD139

T5

BC517

D2

1N4001

+12V

050347 - 11

(7) 2

3 (8)

1 (6)

4 5

039Jeff Macaulay

Potentiellement, une écoute au casquepeut être, d’un aspect technique, demeilleure qualité vu que les réflexions dela pièce ont été éliminées et que le contactplus intime entre le transducteur et l’oreillesignifient que l’on peut se contenter depuissances bien plus faibles. Le fait quel’on puisse se contenter d’une puissanceminime signifie que les transducteurs peu-vent travailler à une fraction seulement deleurs possibilités d’excursion totale, ce quise traduit par une diminution de la distor-sion harmonique totale (THD) et des aut-res distorsions non linéaires.

Le concept de l’amplificateur pour casqued’écoute décrit ici peut-être, potentielle-ment, sujet à discussion par le fait, primoqu’il possède un gain unitaire et secundoqu’il combine tubes et transistors.

Les casques d’écoute ont, normalement,une impédance de 32 Ω par canal. Lasortie Ligne standard de 775 mV àlaquelle aspire tout équipement de qua-lité produira une puissance de :

U2 / R = 0,7752 / 32 = 18 mW

par canal dans le cas d’un casque d’é-coute présentant la dite impédance. Unexamen critique des casques d’écoutedisponibles dans des magasins ayantpignon sur rue nous a appris que la sen-sibilité s’étage de 96 à 103 dB/mW !En pratique, cette électronique peut secontenter d’un gain unitaire pour pro-

f f

ff

1a

1k

fM

1g

2a

2k

2g

ECC 82

9

8

7

65

4

3

2

1

tage de sortie, une situation qui ne peutqu’être bénéfique pour une THD d’en-semble faible.Vu la faible puissance nécessaire en sor-tie, la seule approche envisageable estun circuit en classe A. Dans le cas pré-sent il est fait appel à l’étage de sortieasymétrique à la réputation quelque peusurfaite comprenant T3 et une source decourant constant sous la forme de la paireT1/T2. Le courant constant est déterminépar la tension VBE de T1 appliquée auxbornes de la résistance R5. De par savaleur de 22 Ω le courant prend uneintensité de 27 mA. T3 est utilisé enmode émetteur-suiveur à impédance d’en-trée élevée et impédance de sortie faible.En effet, le problème majeur de l’utilisa-tion d’un tube à des tensions faibles estqu’il est relativement difficile d’obtenirquelque vrai drain de courant que ce soit.Pour éviter de la distorsion, il faut inter-dire à l’étage de sortie de charger letube. Ceci nous ramène au choix du com-posant en sortie. Nous avons pris, pourT3, un BC517 en raison de son gain encourant élevé de 30 000x à 2 mA !Comme nous sommes en présence d’unétage de sortie à faible impédance, il estpossible d’effectuer un couplage capaci-tif de la charge par le biais de C4. Cer-

tains puristes pourraient hausser les épau-les à l’idée d’utiliser un condensateurélectrolytique pour remplir cette fonction,mais il est avéré que la distorsion intro-duite par un couplage capacitif est trèssensiblement inférieure à celle due à uncouplage par transformateur.Le reste du circuit sert à conditionner lesdifférentes tensions nécessaires à l’élec-tronique. Si l’on veut une sortie linéaire,la grille du tube doit être polarisée à lamoitié de la tension d’alimentation. C’estla fonction remplie pat le diviseur de ten-sion R4/R2. Les signaux d’entrée sontcouplés au circuit au travers de C1 et R1.La résistance R1 prise entre le diviseur detension et la grille de V1 fixe l’impé-dance d’entrée du circuit. C1 a unevaleur suffisante pour garantir uneréponse jusqu’à 2 Hz.

Bien que le circuit ait déjà une bonneréjection du bruit de ligne propre en rai-son de l’impédance élevée de l’anode deV1 et du courant de collecteur de T3, ilfaut lui donner un petit coup de poucepour obtenir un arrière-plan silencieux enl’absence de signal. Cette aide prend laforme d’un circuit multiplicateur de capa-cité centrée sur T5. Dans la pratique, latension continue lisse appliquée à la

base de T5 réapparaît à faible impé-dance sur son émetteur. Autre avantageadditionnel important, l’application de latension d’alimentation se fait en douceurlors de la mise sous tension. Ceci est bienévidemment dû au temps nécessaire pouravoir une charge complète de C5 via R7.Pas de trace de ronflement ou d’ondula-tion n’est visible à l’oscilloscope. C2 sertà garantir la stabilité aux fréquences HF.L’alimentation continue sert également àalimenter le chauffage du tube. LeECC82 présente l’avantage de permet-tre le branchement de son chauffagepour qu’il travaille à une tension de ser-vice de 12,6 V. Pour la commande, T4est utilisé en élément passant série. Latension de base est fournie par l’émetteurde T5. T4 présente une impédance desortie extrêmement faible, de l’ordre de160 mΩ ce qui aide à éviter la capturede signaux parasites par le câblage duchauffage. La connexion de la base dutransistor à C5 permet en outre au chauf-fage du tube de prendre gentiment satempérature de croisière.La chute de tension aux bornes de T4n’est que de quelques volts et bien qu’ilchauffe un peu, ce transistor se passe deradiateur.

(050347-1)

7-8/2006 - elektor 69

veiller la tension d’une manière ou d’uneautre, par exemple en branchant un mul-

timètre en parallèle sur la résistance.(060153-1)

Testeur d’accumulateurssuper simple

BT1

1V5

R1

5Ω6

M1

M

0W5

060153 - 11

M1

BT1

R1

040J. Van der Sterre

Voici un système très utile pour se faire uneidée de la capacité d’un accumulateur.Nous utilisons une horloge électrique peuonéreuse. Avec une résistance en parallèlesur l’accumulateur, il se déchargera nette-ment plus vite qu’avec la pendule seule. Sivous choisissez une résistance de 5,6 Ω(prenez un modèle de 1 W pour ne pasvous brûler), le courant de décharge fera1,2 / 5,6 = 0,2 A environ. Ce courant moyen, multiplié par le nom-bre d’heures pendant lesquelles l’horlogeaura fonctionné après l’avoir branchéesur l’accumulateur, vous donnera unebonne approximation de sa capacité.Lors de la décharge d’éléments au CdNi,il faut les retirer rapidement du circuitlorsque l’horloge s’arrête, ce type de cel-lules résiste mal à une décharge exces-sive. Nous vous conseillons donc de sur-

test au contrôleur universel permet d’é-viter une erreur de sens. Vérificationidentique pour le bouton de réinitialisa-tion. Vérifiez par test qu’il est bienouvert au repos avant de le souder dansle bon sens.Les connecteurs reliés au R8C sont mâles

mais rien n’empêche de mettre desconnecteurs femelles, toutefois les connec-teurs mâles semblent plus solides. Pour lesupport du R8C, prendre de la barrettesécable.

Le typon et la sérigraphie rudimentaire

elektor - 7-8/200670

Jean Brunet

Cette platine reprend le schémadonné en page 34 du numérod’Elektor de février 2006.L’auteur y a ajouté une LEDaprès le régulateur 5 V et troispetits connecteurs (masse (0 V)et +5 V, en bas à gauche) pouralimenter d’éventuelles cartes-filles. Des connecteurs sont reliésaux ports de sortie du R8C/13.La disposition des composants aété choisie afin d’assurer unemanipulation facile. Lesconnexions sont disposées dansle haut de la platine, le boutonde reset et l’inter Mode dans lebas.. Il a été laissé suffisammentde place de chaque côté du sup-port du module de manière à enpermettre une extraction plusaisée ne nécessitant pas d’instru-ment spécial.

Suivant les conseils deR8C13master sur le forum Elek-tor, l’auteur a opté pour un régu-lateur 7805.Le transistor BC558C (en haut à droite)est décalé sur la droite pour ne pasgêner les manipulations du R8C/13. Ilest très aisé ainsi d’implanter le moduledans le support et de l’en extraire.

Implantation des composantsOn retrouvera les caractéris-tiques des composants dans laliste des composants, un coupd’oeil à la photo permettant deles identifier tout comme la séri-graphie d’implantation des com-posants ci-contre.Il ne faudra pas oublier d’im-planter les 2 ponts de câblage(strap) et la résistance R5 entreles barrettes du support pour lemodule R8C avant d’y enficherce dernier.En bas, légèrement décalé versla gauche on trouve le bouton-poussoir de réinitialisation(reset) et à droite l’interrupteurde programmation.Attention à l’orientation de l’in-terrupteur. Il est plus pratiquequ’il se ferme vers le bas. Un

Platine de programmation pour le R8C/13

R8C/13

RESET

RXD1

MODE

TXD1

VSS

VCC

P17

P16

P15

P14

P13

P12

P11

P10

P45 P33

P32

P31

P30

AN0

AN1

AN2

AN3

AN4

AN5

AN6

10

11

12

13

14

15

16 17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

321

2

3

4

5

6

7

8

9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

27k

R1

R3

R2

RESET

MODE

D1

C2C1 C3

R6

D2

R4

R5

T2

T1

S1

S2

100k

4k7

10k

10k

7805

100n 100n

BC548C

1N4004

TXD

BC558C

060125 - 11

RXD

SUB-D9

+9V1k

10µ 10V

C4

10µ 10V

K3K1

K5

K4 IC1

K2

041

(format Proteus) sont disponibles sur lapage de l’auteur consacré à ce mon-tage, ensemble intégré à la rubriqueR8C d’Elektor :www.elektor.fr/Default.aspx?tabid=116.Nous vous les proposons ici sous formequelque peu différence de ce à quoivous êtes habitués, mais ils sont parfai-tement fonctionnels pour la réalisationd’une platine.Sur Internet, ce dessin est en miroir desorte que l’encre vient au contact du cui-vre, ce qui est préférable lors de l’insola-tion aux UV. Si vous utilisez le dessin dumagazine, il vous faudra le mettre enmiroir pour obtenir le même résultat.L’auteur utilise une imprimante à jet d’en-cre et superpose 3 transparents les unssur les autres.Pour utiliser cette platine, il suffit de placerle R8C/13 sur son support, en veillant àce que le quartz soit tourné vers l’embaseRS-232 comme sur la photo. Reliez lecordon RS-232 à l’ordinateur et appli-quez ensuite la tension d’alimentation(adaptateur fournissant entre 9 et 12 V).

Test de la platinePour tester la platine, chargezsur www.elektor.fr/Default.aspx?tabid=116le programme toggle_all.mot ou compilezle programme ci-dessous dont le rôle estde faire clignoter tous les ports duR8C/13.Vous voici équipé pour mieux découvrirles possibilités du module R8C/13 etenvisager depuis cette configuration mini-mum des développements d’envergure.

La programmationPour programmer le module, il suffit deplacer l’interrupteur S2 vers le bas eteffectuer une réinitialisation.Démarrez FDT Simple interface. Au menudans option, cochez Autodisconnect etErase device before programChargez toggle_all.mot et cliquez surprogram flash.Après confirmation de la programmation,ramenez l’inter vers le haut et refaites uneinitialisation par action sur S1 (reset). À l’aide d’une LED et d’une résistance de1 kΩ en série, vérifiez une à une les sor-ties du module R8C. Si l’une d’entre ellesne produit pas le clignotement de la LED,il faudra vérifier les soudures.

L’auteur, qui a contribué à une série depages de la section consacrée au R8Csur le site Elektor, possède son propre siteInternet à l’adresse :http://perso.wanadoo.fr/asnora/R8C/platine_de_programmation.htm

(060125-1)

7-8/2006 - elektor 71

Liste des composants

Résistances :R1 = 27 kΩR2,R5 = 10 kΩR3 = 4 kΩ7R4 = 100 kΩR6 = 1 kΩ

Condensateurs :C1,C4 = 10 µF/10 VC23,C3 = 100 nF

Semi-conducteurs :D1 = 1N4004D2 = LED rouge 3 ou 5 mm

T1 = BC548CT2 = BC558CIC1 = 7805

Divers :S1 = bouton-poussoir (Reset)S2 = inverseur à glissière au pas de

2,5 mm (programmation)K1 à K3 = embase autosécable à

2 contactsK4 = embase jack d’alimentationK5 = embase sub-D 9 points femelle en

équerrele support destiné à recevoir le module

R8C prend la forme de 2 morceaux debarrette autosécable à 16 contactstulipe

Listage du programme toggle_all.mot

#include “sfr_r813.h”

long t;

void main(void)/*————————————————————————-- Change on-chip oscillator clock to Main clock -————————————————————————-*/

prc0 = 1; /* Protect off */cm13 = 1; /* Xin Xout */cm15 = 1; /* XCIN-XCOUT drive capacity select bit

: HIGH */cm05 = 0; /* Xin on */cm16 = 0; /* Main clock = No division mode */cm17 = 0;cm06 = 0; /* CM16 and CM17 enable */asm(“nop”); /* Waiting for stable of oscillation */asm(“nop”);asm(“nop”);asm(“nop”);ocd2 = 0; /* Main clock change */prc0 = 0; /* Protect on */

prc2 = 1; /* Protect off to write on pd0 */pd0 = 0xFE; /* bits 1 à 7 sur p0. an0 = p0_7, an1 = p0_6

... an6 = p0_1. p0_0 is not present in the device.pd1 = 0xFF; /* Set Ports be used for output*/pd3 = 0x0F; /* just p3_0 ... p3_3 pd4 = 0x20; /* just p4_5

while (1) /* Loop */p0 = 0xFE;p1 = 0xFF;p3 = 0x0F;p4_5 = 0x01;for (t=0; t<50000; t++);p0 = 0x00;p1 = 0x00;p3 = 0x00;p4_5 = 0x00;for (t=0; t<50000; t++);

Johnson à 5 étages, configuré demanière à ce qu’il n’y ait finalement plusqu’une seule impulsion en sortie. L’avan-tage du compteur Johnson est qu’il fournità chaque sortie une impulsion exempte depointe de tension et qui est l’image exactede la période de l’entrée d’horloge.Nous avons choisi comme sortie Q2, tan-dis que Q4 nous sert à arrêter le comp-teur. Pour s’assurer que la mise à zéro nepuisse pas influencer la durée d’impul-sion, on forme une petite impulsion dereset à l’aide d’un réseau RC différentia-teur R4/C3. R3 veille à la décharge deC4 après avoir relâché S1. Par souci desécurité également, nous n’utilisons pas

la deuxième, mais la troisième sortie ducompteur, tandis que l’arrêt du compteurest opéré par la cinquième sortie. C’estpourquoi, sur les longues périodes, onremarque que l’impulsion arrive à la sor-tie avec un certain retard par rapport àl’action sur le poussoir.La résistance R5 fait circuler un peumoins de 20 mA à travers D1, ce quicorrespond à une luminosité suffisantepour faire réagir la cellule de réceptionde l’obturateur-mètre. Nous avons choisiun modèle de LED particulièrementrapide : avec un délai de commutationde 40 ns, elle ne peut avoir pratique-ment aucune influence sur la durée de

elektor - 7-8/200672

Générateur d’impulsions optiques042

Ce petit ustensile a été élaboré à l’ori-gine pour tester l’obturateur-mètre dedécembre 2005, l’article portait commesous-titre : Mesurez avec précision jus-qu’à 10 µs. Il s’applique à tout appareilphoto reflex argentique.Pour savoir si le temps d’exposition del’appareil est correct, il faut d’abord pou-voir le comparer à une impulsion biencalibrée. C’est précisément l’objectif dece circuit. Mais il peut aussi bien servirchaque fois qu’une impulsion de préci-sion est requise.Le circuit se focalise sur trois puces delogique habituelle. La première est IC1, un74HC4060 qui nous fournit une référencetemporelle pilotée par quartz pour étalon-ner les impulsions. Nous avons pris unevaleur traditionnelle pour la fréquence dece quartz, 4,096 MHz. Pour couvrir latotalité des temps de pose d’un obturateur,nous avons réparti les largeurs d’impulsionsen trois décades, à savoir : 1 / 2 / 4 /10 / 20 / 40 / 100 / 200 / 400 ms.Le cavalier J1 permet de sélectionner lafréquence de récurrence : 1 000, 500ou 250 Hz (cf. tableau). Ce signald’horloge est ensuite envoyé sur J2 et ladouble décade de compteurs IC2, un4518. Nul besoin d’une version rapideHC, la plus haute fréquence n’est que de1 kHz. Avec J2, vous pouvez diviser lafréquence par 1, 10 ou 100. Ce signalest alors envoyé à IC3, un compteur de

CTR14

74HC4060

IC1

CT=0

RCX

10

11

12

15

13

14

11

13

12

CT

CX

RX

!G

16

1

6

4

5

7

9

3

4

5

6

7

8

9

3

2

+

8

CTRDIV10

IC2.B

CT=0

≥19

10

15

11

13

14

12+0

1

2

3

C

E

CTRDIV10

IC2.A

CT=0

≥11

2

7

3

5

6

4+0

1

2

3

C

EJ1

12

34

56

J2

1 2

3 4

5 6

CTRDIV10/

IC3

CT=0

CT≥5

74HC4017

DEC

14

13

15

12

11

10

16

4

9

6

5

1

7

3

2

& +

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

8

R5

180

Ω

D1

HSDL-4230

S1

C3

10n

R4

10k

R3

1M

IC2

16

8

C5

100n

R2

1MR1

1k

C4

100n C6

100n

X1

4,096MHz

C2

33p

C1

33p

064006 - 11

IC2 = 4518

+5V

l’impulsion. Si vous utilisez une autre LED,il faudra tenir compte du temps de com-mutation. Il doit rester petit par rapport àla longueur d’impulsion. Si vous ne vousservez de ce circuit que comme généra-teur d’impulsions logiques, vous pouvezvous passer de D1, il n’y a pas photo !On peut éventuellement modifier lesdurées d’impulsion en utilisant un quartzd’une autre fréquence. Au repos, laconsommation n’atteint même pas les 2mA. En cours d’impulsion, elle s’élevaitsur notre prototype à 18 mA environ.Lors de la construction de la platine, n’ou-bliez pas d’installer le pont de câblagesous IC2.

(064006-1)

7-8/2006 - elektor 73

064006-1(C) ELEKTORC1

C2

C3

C4

C5

C6

D1

IC1

IC2

IC3

J1J2

R1R2

R3

R4

R5

S1

X1

064006-1

0 +

064006-1(C) ELEKTOR

Liste des composants

Résistances :R1 = 1 kΩR2,R3 = 1 MΩR4 = 10 kΩR5 = 180 Ω

Condensateurs :C1,C2 = 33 pFC3 = 10 nFC4 à C6 = 100 nF cér.

au pas de 5 mm

Semi-conducteurs :D1 = HSDL-4230IC1 = 74HC4060IC2 = 4518IC3 = 74HC4017

Divers :S1 = bouton-poussoir à contact travail

6 mmJ1,J2 = embase à 2 rangées de

3 contacts + cavalierX1 = quartz 4,096 MHz1 pont de câblage

J1 J2 Impulsion(ms)

1-2 5-6 1

3-4 5-6 2

5-6 5-6 4

1-2 3-4 10

3-4 3-4 20

5-6 3-4 40

1-2 1-2 100

3-4 1-2 200

5-6 1-2 400

vol où ils sont activés par un petit aimant.Il est aussi possible d’engendrer un

champ magnétique en faisant passer uncourant par une bobine enroulée autour

Interrupteur satellitesecteur II

RL1 RL2

D3

1N4148

T1

2N3904

C3

22µ25V R1

1k

C2

47µ25V

RE1

D2

1N4148

D1

15V

L1

S1

RELAISC1

1µ 250VR2

100

Ω

ILS

S2

230V

ESCLAVE MAÎTRE

(ASPIRATEUR) (OUTIL)

X2

050385 - 2 - 11

N

L

043Bart Trepak

De nombreux outils à travailler le boiscomme les scies et les ponceuses peuventêtre raccordés au tuyau flexible d’unaspirateur éliminant la poussière et lesdébris dus à leur fonctionnement. L’aspi-rateur doit être mis en marche en mêmetemps que l’outil. Or l’utilisateur consa-cre toute son attention à son travail, par-ticulièrement quand une roue pourvue degrandes dents tourne à quelques centimè-tres de ses doigts. Il a donc tendance àoublier de mettre l’aspirateur en marche.Cette commande est conçue pour mettreautomatiquement l’aspirateur en marcheen même temps que l’outil d’usinage.Le courant passant par le circuit estdétecté par un relais à lames souples.Celui-ci est peu coûteux, indique le pas-sage du courant et sa consommation esttrès faible. Ces contacts en ampoule sontsouvent utilisés dans les détecteurs anti-

du contact en ampoule. Le schéma représente un commutateursatellite simple basé sur cette idée. Labobine peut être enroulée directement surle contact en ampoule. Le calibre du filde connexion à un conducteur ou du filde cuivre émaillé utilisé doit être suffisantpour le courant de l’outil d’usinage (oude l’appareil principal). En pratique, lefil doit être assez épais pour le courantde l’appareil, quelle que soit la puis-sance de celui-ci. Il doit toutefois permet-tre d’enrouler un nombre suffisant detours pour engendrer le champ magné-tique requis. Celui-ci dépend du contacten ampoule et sera déterminé de préfé-rence expérimentalement. Pour fixer lesidées, le courant d’une lampe de 150watts (environ 625 mA) actionnera defaçon fiable un contact en ampoule d’unpouce avec 40 tours. Le nombre detours nécessaire pourrait être plus élevé

avec des contacts de plus grande taille. Ilfaut un nombre de tours plus élevé si laconsommation de l’appareil principal estplus faible (peu probable avec des outilsd’usinage). Le contact en ampoule commute le trans-istor T1 qui actionne le relais RE1 mettantl’appareil en marche. L’inertie mécaniquedes contacts en ampoule est peu élevée ;ils ont donc tendance à obéir aux fluctua-tions du champ magnétique dues au cou-rant alternatif dans la bobine. Bref, ilscommutent à 100 Hz. C3 sert donc àralentir la réponse du transistor. Il fournitl’énergie nécessaire pour empêcher lecontact en ampoule de s’ouvrir lors despassages par zéro, lorsque le courant dusecteur consommé par l’appareil s’an-nule. C1 abaisse la tension du secteur àenviron 15 V (déterminé par la diode dezener D1). Cette tension est redressée etlissée par D2 et C2 pour alimenter le cir-

cuit en courant continu. Les contacts relais doivent être en mesurede commuter l’appareil (aspirateur). Larésistance de la bobine doit être de 400Ω au moins, car l’alimentation DC rudi-mentaire ne peut fournir qu’un courantlimité. C1 provoque une chute de tensionpresque égale à la tension du secteur. Ildoit donc appartenir à la classe X2 etêtre prévu pour 250 V AC (au moins).

(050385-2)

elektor - 7-8/200674

Prudence !De par sa nature même, ce circuit estraccordé directement au secteur. Il fautdonc le monter avec grand soin et lefixer dans un boîtier en plastique ou unboîtier métallique mis à la terre et com-portant des prises secteur pour l’appa-reil principal et l’appareil satellite.

duisant à proximité d’une ligne télépho-nique, celle-ci devient le siège de ten-sions transitoires pouvant atteindre plu-sieurs milliers de volts. Contrairement àla THT des téléviseurs ou bien encore desclôtures électriques, sur lesquelles on nedispose quasiment d’aucun courant, onpeut ici atteindre des pointes de courantde plusieurs centaines, voir parfois d’unmillier d’ampères, pendant une duréetrès brève fort heureusement.Pour se protéger de telles impulsionsdévastatrices, les composants tradition-nels ne sont ni assez puissants ni assezrapides et il faut faire appel, comme vouspouvez le voir sur notre schéma, à unéclateur à gaz. Un tel composantcontient, dans un cylindre étanche rem-

pli de gaz rare, trois électrodesisolées les unes des autres. Tantque la tension présente entre lesélectrodes est inférieure à un cer-tain seuil, l’éclateur reste parfaite-ment passif et présente une impé-dance de plusieurs centaines deMW. Par contre, lorsque la tensiondépasse ce seuil, le gaz s’ionisetrès rapidement et l’éclateurdevient violemment conducteur aupoint de pouvoir absorber descourants colossaux sans être

détruit. Celui que nous utilisons ici, dontla taille est du même ordre de grandeurqu’une banale résistance d’un watt, peutainsi absorber une impulsion normaliséede 8/20 ms de 5 000 ampères !Compte tenu du fait que nous utilisonsun éclateur à trois électrodes, la tensionentre les deux fils de ligne ou entre unquelconque des fils de ligne et la terre nepeut dépasser la tension d’amorçage del’éclateur qui est ici de l’ordre de250 volts. Une telle protection pourraitthéoriquement suffire mais nous avonspréféré lui ajouter une deuxième sécuritéconcrétisée par une VDR (GeMOV ouSiOV selon les fabricants) chargée elleaussi de limiter la tension entre fils deligne à 250 volts maximum. Même si

Christian Tavernier

A une époque déjà bien lointaineoù les téléphones ne risquaientquasiment rien tant ils étaient sim-ples, France Télécom installait surtoutes les lignes téléphoniquesexposées à des risques d’orage unboîtier de protection. Paradoxale-ment, depuis que des équipementsfragiles et coûteux tels que destéléphones bourrés d’électronique,des télécopieurs, des modems nor-maux et ADSL, etc. sont raccordés à cesmêmes lignes téléphoniques, cette protec-tion a disparu.Pourtant, si vous avez la chance d’habi-ter à la campagne où, plus générale-ment, dans une habitation desservie parune liaison téléphonique aérienne, cettedernière risque d’être le siège de tensionstrès importantes pendant les orages. Onne compte plus en effet aujourd’hui lesmodems, télécopieurs et autres télépho-nes qui ont été détruits par un « coup defoudre ». Il ne faut pourtant investir quequelques euros pour se doter d’une pro-tection remarquablement efficace commecelle que nous vous proposons aujourd’-hui.Lors d’un orage, et donc d’éclairs se pro-

Protection pour ligne téléphonique

LA1

T21-A230X

R1

10Ω3W

R2

10Ω3W

R3

VDR

V250LA4GeMOV, SiOV

a

b

a

b

EL

EL

SL

SL

Eclateurà gaz

Lig

ne

Télé

ph

on

iqu

e

060112 - 11

044

cette valeur vous semble élevée, il fautsavoir que tous les équipements télépho-niques agréés et revêtus du marquageCE doivent pouvoir la supporter sansdommage. Ce n’est pas toujours les casde certains appareils bas de gamme« Made in China » mais c’est là un autreproblème.Compte tenu du fait que les impulsionsgénérées par les éclairs sont de trèscourte durée, la liaison à la terre denotre montage doit être aussi peu induc-

tive que possible. Elle doit donc êtrecourte, et réalisée en fils de grosse sec-tion (1,5 mm2 est un minimum). Dans lecas contraire, la self constituée par la liai-son de terre bloque le signal haute fré-quence que constitue l’impulsion et réduità néant l’efficacité du montage.Notez pour finir que ce dispositif n’abien évidemment aucune influence surles signaux basse fréquence des télé-phones et télécopieurs mais qu’il ne per-turbe pas non plus le moins du monde

les signaux propres à l’ADSL.(060112-1)

Liens InternetFiche de cartactéristiqueswww.littelfuse.com/data/en/Data_Sheets/SL1122A.pdf

Où trouver ?Chez Selectronic entrer T21-A230X dans la pagewww.selectronic.fr/recherche_produit.asp

7-8/2006 - elektor 75

amplitude, l’alimentation fait appel à untransformateur à point milieu utilisé defaçon non conventionnelle, en redresse-ment simple alternance. La première moi-tié du secondaire délivre ainsi 15 voltsalternatifs qui, après redressement, fil-trage et régulation par IC2, fournissentune tension stable de 12 volts pour l’ali-mentation des oscillateurs.La totalité du secondaire quant à elle per-met de disposer, après redressement,d’une tension continue d’environ 40 voltsqui est utilisée pour alimenter les bobinesL1 et L2, enroulées autour de la tuyaute-rie sur laquelle le montage doit agir. Pour

cela, IC3 est suivi par le transistor hautetension T2 (un BF457 ou tout autre équi-valent) qui découpe cette haute tensionà la fréquence de 5 kHz ou de 10 kHzselon l’état de IC1.La LED D3 s’allume pour signaler la pré-sence de la tension d’alimentation.Les selfs L1 et L2 sont de simples bobina-ges en fil souple isolé, d’une dizaine despires chacune environ. Elles doivent êtreenroulées autour de la canalisation quivéhicule l’eau à traiter à une distanced’une dizaine de centimètres l’une del’autre environ. Le matériau de la canali-sation, pas plus que son diamètre, sont

555

IC1DIS

THR

OUTTR

CV

2

7

6

4

R

3

5

8

1

R1

22k

R2

100k

C1

22µ25V

555

IC3DIS

THR

OUTTR

CV

2

7

6

4

R

3

5

8

1

R5

1k

R6

6k8

C6

10n

T1

BC547

R3

22k

C4

10n

T2

BF457

R8

22k

L1

L2

TR1

2 x 15V2VA5...3VA

D2

1N4004

D1

1N4004

C2

1000µ 25V

C3

10µ 25V

7812

IC2

R7

4k7

0W5

C5

1000µ 63V

S1

100mA

F1

220V

060105 - 11

*

*

R4

6k8

D3

voir texte*

Christian Tavernier

Depuis déjà de nombreuses années lesanti-calcaires magnétiques ou électroma-gnétiques ont fait leur apparition dans lesrayons des magasins de bricolage detoute l’Europe. Malgré les nombreusesétudes réalisées à leur sujet, tant parleurs fabricants que par diverses associa-tions de consommateurs, aucune n’a per-mis de conclure de façon certaine quantà leur efficacité. Comme les appareilsélectroniques de ce type sont tout demême relativement coûteux (surtoutlorsque l’on découvre leur contenu !)nous avons décidé de vous proposercette réalisation. Pour un investissementde quelques dizaines d’euros, vous pour-rez ainsi faire vos propres constatationssur l’état de vos robinets, casseroles etautres tuyauteries.L’appareil que nous vous proposons deréaliser est identique aux versions haut degamme du commerce, c’est à dire qu’ilest bi-fréquence puisqu’il paraîtrait quec’est là le meilleur moyen de lutter contreles dépôts de calcaire. Un premier oscilla-teur astable, réalisé autour d’un classique555, repéré IC3, fonctionne à environ10 kHz lorsque le seul condensateur C6est en service, c’est à dire lorsque T1 estbloqué. Ce dernier est commandé par unautre oscillateur astable, réalisé autour deIC1 cette fois-ci, mais qui fonctionne àenviron 1 Hz. Lorsque T1 est renduconducteur par IC1, le condensateur C4se retrouve donc en parallèle sur C6 cequi divise approximativement par deux lafréquence de fonctionnement de IC3 quidiminue alors à environ 5 kHz.Afin de disposer de signaux de forte

Anti-calcaire électronique 045

censés n’avoir aucune influence sur l’ef-ficacité du dispositif. Paradoxalement, ces selfs ont une extré-mité « en l’air » ce qui vous choque peut

être autant que nous mais, comme nousl’avons indiqué au début de cet article,notre but avec ce montage n’est pas d’ex-pliquer le principe utilisé mais seulement

de vous permettre de réaliser le mêmeappareil que ceux vendus dans le com-merce afin de réaliser vos propres tests.

www.tavernier-c.com (060105-1)

elektor - 7-8/200676

Le montage prévu présente beaucoupd’analogies avec la cellule moduléedécrite également dans ce numéro. Vousavez deux façons de concevoir le mon-tage. Une version comprendra deux cel-lules complètes et en opposition (defaçon à leur éviter de s’influencer récipro-quement), l’autre se partagera un seul

émetteur IR et deux récepteurs. Nous pré-senterons les deux versions, la situationdu montage déterminera la plus adaptée.Si vous l’installez dans une ouverture deporte, un émetteur est suffisant et vousplacerez les récepteurs à environ 5 cml’un de l’autre. Pour un passage pluslarge, la version à deux émetteurs IR

Cellule photoélectriquesensible au sens de passage046

Heino Peters

Avec deux cellules photoélectriques pro-ches l’une de l’autre, il est possible dedétecter le sens de passage. Placez-les,par exemple, devant l’entrée des toiletteset elles commanderont l’éclairage, allu-mant à l’entrée et éteignant à la sortie.

IC6.B11

C

9D

10

R

13

12

8

S

IC6.A3

C

5D

4

R

1

2

6

S

TSOP1736

TSOP1736

IC32

3

1

TSOP1736

IC42

3

1

D2

1N4148

D3

1N4148

2

3

1IC5.A

6

5

7IC5.B

R8

100k

R9

10k

R11

100k

R10

10kC4

10n

C5

10n

R12

10k

R13

10k

R14

10k

T1

BC517

RE1D4

1N4001

+5V

IC5

8

4

IC6

14

7

IC5 = LM393IC6 = 4013

060086 - 2 - 11

1

mou

vem

ent p

uor

entr

er

mou

vem

ent p

uor

sort

ir

IC3TSOP1736

IC3TSOP1736Barrière

lumineuse 1

Barrièrelumineuse 2

D1LD274

D1LD274

IC4TSOP1736

mou

vem

ent p

uor

entr

er

mou

vem

ent p

uor

sort

ir

Barrièrelumineuse 1

060086 - 2 - 12

Barrièrelumineuse 2

D1LD274

IC4TSOP1736

2

séparés est préférable. Le montage peuts’accommoder d’une distance dequelques mètres, même si le soleil bom-barde directement les récepteurs!Nous reprenons le montage décrit pourla cellule modulée (voir plus haut) pourle(s) émetteur(s). Pour la version à deuxémetteurs séparés, vous n’aurez qu’àdoubler R6, T1, D1, C3 et R7 sur le circuitde la cellule modulée. La sortie OUT (bro-che 3) d’IC2 attaquera sans problèmedeux de ces pilotes d’IR. Il n’en va pas

de même pour le circuit des récepteurs,différent de celui de la cellule modulée,mais identique pour les deux versions.Le récepteur est, comme celui de la cel-lule modulée, le TSOP1736, sensible àune lumière infrarouge modulée à unefréquence de 36 kHz. Avec D2, R8 etC4, les impulsions issues d’IC3 donnentun « 1 » à la sortie d’IC5.A, quand lefaisceau n’est pas coupé. Si le faisceauest coupé, cette sortie passe à « 0 »pendant 1 ms environ. De la même

façon, IC5.B est à « 0 » quand IC4 nereçoit plus le faisceau IR. Des deux bascu-les D du circuit CMOS 4013, nous n’uti-lisons qu’une. A l’instant où quelqu’undépasse la cellule 2 (IC4), l’état de lacellule 1 (IC3) est transmis à la sortieQ1. Le relais qui allume la lampe dansle local est ainsi commandé par l’inter-médiaire de T2. Le montage éteint ouallume donc la lumière à chaque pas-sage devant la cellule 1.

(060086-2)

7-8/2006 - elektor 77

Nouvelle interface KW-1281

K1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

RS232

K2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

MAX232

T1OUT

T2OUT

R1OUT

R2OUT

R1IN

IC1

T1IN

T2IN

R2IN

C1–

C1+

C2+

C2–

11

12

10

13

14

15

16V+

V-

7

89

3

1

4

5

2

6

C3

1µ

C4

1µ

C6

1µ

C51µ

C7

16V

16V

16V

16V

16V

1µ

+5V

R2

2k2

T1

BC547B

R3

560

Ω

R4

330

Ω

OBD

12

11

10

16

15

14

13

3

2

19

8

7

6

5

4

K3

MC33290

IC3

ISO

VBBVDD

CEN

TX

RX

NC5

1

3

46

7

28

+5V +UB

+UB

R1

560

Ω

78L05

IC2

C1

100n

C2

100n

D2

POWER

D1

1N4148

S1

câble 1:1

(OBD)

K2'

1

2

3

4

5

6

7

8

9

SUB D9

SUB D9

SUB D9

+5V+UB

060097 - 11

2N3904

047Florian Schäffer

L’embase OBD-2 dont sont dotés les véhi-cules du consortium VAG (VolkswagenAG, dont font également partie Audi,Bentley, Lamborghini, Bugatti et biend’autres) et qui est devenue courante surnombre d’autres marques, permet de cevoir ce qui se passe au coeur du véhiculequi en est équipé. Le logiciel VAG-COMpermet la lecture des valeurs et l’entréede paramètres. On fait appel pour cesopérations au protocole de transfert KW-1281. Jusqu’à la version 311 de VAG-COM il faut une interface pour le portsériel du PC dotée d’une isolation galva-nique, destinée à protéger l’ordinateurde bord et l’interface du PC contre risqued’endommagement. L’une des approchesles plus connues bien que minimaliste estconnue dans le monde des spécialistessous le nom de « Jeff’s interface » .Elle utilise cependant des opto-coupleursque l’on ne trouve pas nécessairementdans tous les magasins de composantsélectroniques. De plus la commande desopto-coupleurs se fait à un point de tra-vail extrêmement défavorable, ce pointne se laissant corriger qu’à l’aide de plu-sieurs ajustables et l’étalonnage com-plexe que sous-entend cette multituded’organes de réglage.Une paire de circuits intégrés intéressants(des CMS) permet de résoudre ce pro-blème. Il s’agit des L9637D de STMicroe-lectronics et du MC33290D deMotorola/Freescale. Tous les deux dispo-sent d’une interface ISO aux normesISO9141. Le L9637D coûte de l’ordre de3 € et peut supporter des tensions allantjusqu’à 36 V, de sorte qu’il est également

utilisable avec des véhicules dont la ten-sion de bord est de 24 V. Cependant,avec 58 kbits/s il est trop lent pour leconnecter à un bus CAN (jusqu’à500 kbits/s). Si le MC33290D n’est, lui,prévu que pour des tensions allant jusqu’à18 V seulement, il est suffisamment rapidepour permettre le diagnostic OBD par unbus CAN, raison qui explique que nous lepréférions pour notre montage (figure1). Pour VAG-COM cela n’a pas la moin-dre importance vu que KW-1281 travailleà 10 472 bits/s maximum.Côté OBD, l’affaire est entre les mains dela puce ISO, le MAX232 se chargeantde la partie interface sérielle. LeMAX232 donne aux signaux de l’inter-face sérielle des niveaux TTL que leMC33290D rehausse lui à des niveauxISO (et inversement).

L’alimentation de l’électronique se fait parle biais du réseau de bord 12 V du véhi-cule au travers du câble OBD. Un simplerégulateur de tension intégré fournit la ten-sion +5 V, qui, si présente, allume la LED.Il faut, si l’on veut que le montage soitcompatible avec des modèles de voitureplus anciens, trouver une solution spé-ciale pour la ligne L nécessaire. La puceISO ne supporte que la ligne K. C’est laraison pour laquelle la ligne L s’est vuedotée d’un transistor vu que le PC ne faitqu’envoyer des données à la ligne Lsans en recevoir par son biais.La plupart des voitures n’ont d’ailleurspas besoin de cette ligne L, se conten-tant de la liaison K. C’est pourquoi nousavons intercalé un interrupteur, S1, quipermet d’interrompre la connexion versle connecteur OBD. Il est possible ainsi

de vérifier sir le véhicule en question uti-lise ou non la ligne L pour l’initialisation.La connexion au PC se fait par le biaisd’un câble de données 1:1 (ne pas utili-ser de câble « modem zéro »).Il n’est pas évident de mettre la main surcertains des composants. Segor Electro-nics en RFA (www.segor.de) pourrait êtreune source. Il n’est pas nécessaire deprocéder à un étalonnage, tous les com-posants respectant les normes. L’auteurpropose le dessin de platine (aux formatsEagle et .pdf) sur son site Internet. Ontrouvera à cet endroit d’autres informa-tions (en allemand mais que l’on peutfaire traduire en ligne avec les surprisesclassiques) concernant, entre autres, lelogiciel.

(060097-1)

Lien : www.blafusel.de

elektor - 7-8/200678

circuit imprimé qui relie les connexionsdu CMS à 4 broches à la place d’unmodèle DIL à 8 broches. L’ordre desconnexions est le même. Nous avons deplus conçu le circuit imprimé pour rece-voir le modèle à 14 broches (sérieSG531P). Deux broches supplémentairessont ici nécessaires. Celles-ci viennent à laplace des broches 7 et 8 d’un boîtier de14 broches et sont connectées aux bro-ches 4 et 5, respectivement, du boîtierà 8 broches. La broche 1 est dans lesdeux cas, la sortie de validation (OE) etla broche 8 (8 broches) et 14 (14 bro-

ches), le +5 V.Faites bien attention lors de la commandede l’oscillateur. Il existe en effet des modè-les à 3,3 V (CSX-750FB et FJ). L’Audio-DAC demande le modèle à 5 V. La troi-sième lettre après le numéro de typeindique la précision du composant: C ouF pour 100 ppm et B pour 50 ppm.Si vous souhaitez utiliser la platine pour unoscillateur à 8 broches, vous verrez,côté soudure, un trait bien marqué lelong duquel rogner la platine. Le côtésoudure (cuivre) est la face supérieure.Précisons que le point sur le boîtier duCSX-750FCC correspond à la broche 1de l’oscillateur. Nous avons prévu desbarrettes mâles minces pour lesconnexions, elles vous permettront d’enfi-cher directement le petit adaptateur surun support de circuit intégré ou de le sou-der directement sur la platine. Le circuitintégré est disponible chez Digi-Key.

(064003-1)

Adaptateur de quartzCMS

1

4

(7)

8 (14)

5 (11)

(8)

( ) = 14-pin DIP

8IC1OSC

K1

5

1

4

064003 - 11

La nécessité est aussi à l’origine de l’idéede cet adaptateur. L’oscillateur à quartzde 24,576 MHz destiné à l’Audio DAC2000 (24 bits/96 kHz, mars 2001) estaujourd’hui difficile à trouver. Un collè-gue intéressé par le montage et qui sou-haitait essayer le prototype, découvritqu’il était alors équipé d’un oscillateur de25 MHz. Pour fabriquer du matérield’enregistrement correct, il est bien sûrnécessaire de travailler avec une fré-quence d’échantillonnage correcte, 48kHz donc. Pour celle-ci, nous avonsbesoin de 512 fois 48 000 Hz soit24,576 MHz. Cette fréquence est arri-vée sur le tard dans une série de Citizen,la série CSX-750FC pour être précis.Ces oscillateurs sont logés dans un trèspetit boîtier CMS. Le projet du convertis-seur A/N partait de la série SG531P deSeiko Epson, une sorte de boîtier DIL à 8broches. Pour pouvoir utiliser la versionde Citizen, nous avons prévu un tout petit

IC1

048

7-8/2006 - elektor 79

un « 1 » sur l’entrée d’initialisation (Reset,broche 15) de IC2, de sorte que seule lasortie Q0 (broche 3) de IC2 présenteraun niveau logique haut (« 1 »), toutes lesautres sorties se trouvant à « 0 ». La LEDdouble (duo-LED) est au rouge pour signa-ler que le système est prêt à recevoir uncode. Si l’on actionne maintenant la pre-mière touche prévue (la touche 0 dans lecas présent), IC1.A se trouvera avec un« 0 » à la sortie, l’entrée d’initialisationde IC2 passant, par le biais de D1 et D5,elle aussi à « 0 ». Lorsque l’action sur latouche cesse, l’entrée d’horloge de IC2se voit appliquer une impulsion montantece qui se traduit par l’incrémentation ducompteur. De par la présence de R6 etD1, l’entrée d’initialisation de IC2 resteau niveau bas pendant une dizaine desecondes. L’impulsion d’horloge descen-dante a fait basculer la sortie Q1 (bro-che 2) du compteur de sorte que cettedernière se trouve à « 1 » et que IC1.Battend que vous appuyiez sur la touche 2.Si cette action n’est pas effectuée dans les10 secondes, C1 se décharge au traversde R6 et R5 pour tomber à une tensiontelle qu’il déclenche une réinitialisation deIC2. La duo-LED retrouve sa couleur rouge

indiquant ainsi qu’il faut réintroduire lecode. Si au contraire on a, à chaque fois,dans l’ intervalle de 10 secondes dispo-nible,actionné la bonne touche, la sortieQ4 (broche 10) finira par passer à « 1 »,la duo-LED passant « au vert ». Au boutde 10 s, C1 est à nouveau déchargé etla duo-LED repasse au rouge. On pourrautiliser la sortie Q4 pour la commutationd’un dispositif quelconque, une serrureélectronique par exemple. Il suffit, si l’onveut modifier le code, d’extraire certainsdes ponts de câblage du support pour cir-cuit intégré et des les enficher à une autreplace pour définir de nouveaux chiffres.Les diodes D1 à D4 constituent, de pairavec R5, une fonction logique ET (AND).Lorsque la sortie de l’une des portesNON-ET intégrées dans IC1 se trouve à« 0 » (ce qui est le cas lorsque l’onactionne la bonne touche, on a applica-tion d’un « 0 » sur l’entrée d’horloge deIC2 tant que dure l’action sur la touche. Sicette temporisation de 10 s vous sembletrop longue, vous avez la possibilité dela réduire en diminuant la valeur de R6ou de C1, cette durée correspondantapproximativement à R6 x C1.

(060085-1)

Heino Peters

Nombre d’installations que l’on veut pro-téger contre un accès non autorisé sontpourvues d’un code d’accès. Si les exi-gences que l’on pose à l’aspect change-ment du code ne sont pas très critiques,rien n’interdit d’envisager une solutionstatique dans laquelle le code d’accès estverrouillé dans le matériel.

Le support pour circuit intégré présent surla gauche du schéma sert à recevoir lesponts de câblage paramétrant le coded’accès. Le code utilisé sur le schéma est0280. Les touches S1 à S10 permettentde saisir le code. Les composants les plusimportants du schéma sont les 4 portesNON-ET (NAND), intégrées dans unCMOS du type 4011 et le compteur quicomporte 10 sorties décodées, un CMOS4017. Les résistances R1 à R4 se char-gent de maintenir à « 0 » les 4 entrées desaisie d’action sur les touches tant qu’iln’y a pas eu d’action sur une touche. Iln’est pas nécessaire de prendre de dispo-sition anti-rebonds des contacts, vu que lemontage ne tient pas compte d’actionsrépétées sur les touches. Au repos, on a

Serrure codée câblée

Support

S11

S22

S33

S44

S55

S66

S77

S88

S99

S100

1 2

3IC1.

A&

5 6

4IC1.

B

&

8 9

10IC1.

C

&

12 13

11IC1.

D

&

D1

1N4148

D2 D3 D4

CTRDIV10/

IC2

CT=0

CT≥5

4017

DEC

14

13

15

12

11

10

16

4

9

6

5

1

7

3

2

&+

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

8

R5

3k3

R1

3k3

R2

3k3

R3

3k3

R4

3k3

C1

100µ16V

R6

100k

D5

1N4148

D6 rouge

vert

R7

3k3

T1

BC517

R8

10k

4x

IC1

14

7

+12V...+15V

060085 - 11

LED duo

Connexionserrure

électronique

IC1 = 4011

C2

100n

C3

100n

049

elektuur - 7-8/200680

Thermomètre 1-Wireavec LCD050

Heino Peters

Bien qu’il soit possible de nos jours detrouver un thermomètre numérique précispour quelques euros, en faire un soi-même reste un exercice excitant et surtouttrès instructif. L’objectif avoué du mon-tage décrit ici est d’aider le lecteur à sedébrouiller avec un processeur PIC dutype PIC16F84 (cf. www.microchip.com),le capteur de température à protocole 1-Wire DS1820 (cf. www.maxim-ic.com),un affichage LCD (2x16 caractères,compatible HD44780) et un détecteur deluminosité à base de photorésistance(LDR) chargé de déterminer s’il faut met-tre le rétroéclairage de l’affichage LCDen fonction ou non. Le montage com-porte en outre un connecteur sub-D à 9contacts lui permettant d’entrer en contactavec un PC par le biais d’un port COM etd’effectuer une programmation du contrô-leur.

LC DISPLAY 2 x 16

LCD1

VS

S

VD

D

R/W

VO

RS

D0

D1

D2

10

D3

11

D4

12

D5

13

D6

14

D7

15 161 2 3 4 5 6

E

7 8 9

A K

4094

IC2

SRG8

EN3

C1/

15

11

12

13

14

C2

1D 2D

10

3

2

1

7

6

5

43

9

R8

10Ω

T1BC547

R9

10k

10k

P1

LCD_1

LCD_2

K1

SUB-D9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

X1

4MHz

C1

33p

C2

33p

DS1820

DQ

K2

R7

3k3

R6

10k

R3

1k

R5

1k

R1

R2

10k

R4

10k

060090 - 11

RA4/T0CKI

PIC16F84

RB0/INT

OSC2

IC1

OSC1

MCLR

RA1

RA0

RA2

RA3

RB1

RB2

RB3

RB4

RB5

RB6

RB7

18

17

13

12

11

10

1615

14

1

3

9

8

7

6

2

4

5

IC2

16

8

+5V

+5V

+5V

DS1820

IC3

1

2

3

C3

100n

C4

100n

1

le quartz X1 épaulé par la paire decondensateurs classiques C1 et C2cadence le processeur PIC à une fré-quence de 4 MHz ce qui fait que cha-cune des instruction du programme duretrès exactement 1 µs. Cette valeur tombeà pic pour garantir la chronologie duprogramme (à télécharger gratuitementdepuis notre site sous la dénominationEPS060090-11.zip). Souhaitant dispo-ser d’une possibilité de programmer leprocesseur, IC1, directement depuis unPC, nous avons prévu, sous la forme desrésistances R3 à R5 et K1, l’interfacerequise. R1, une photorésistance quel-conque, et R2 constituent un diviseur detension qui applique, en fonction duniveau de la luminosité ambiante, un «0 » ou un « 1 » à l’entrée RB4 de IC1.IC3 est le capteur de température; saligne de données attaque la ligne de portRA4 de IC1. |A noter que cette ligneRA4 est la seule broche à collecteurouvert dont soit doté le microcontrôleuret c’est précisément ce dont nous avonsbesoin pour la ligne de données 1-Wire.R7 est la résistance de forçage (pull-up)qui, au « repos », force la ligne de don-nées au niveau haut.La partie droite de l’électronique sert àla visualisation de la température. Demanière à limiter le nombre de lignesallant vers le processeur, nous pilotonsl’affichage LCD par le biais du convertis-seur sériel/parallèle intégré dans IC2. Lacommande proprement dite de l’affi-chage se fait en mode 4 bits (DB4 àDB7). Il nous faut en outre pourvoir RS(Register Select) et le rétro-éclairage dessignaux requis. IC2 convertit les 8 bitssériels qui lui sont fournis par IC1 en 8bits parallèles. Le flanc montant du signald’échantillonnage (Strobe) en prove-nance de RA2 donne à IC2 l’ordre deplacer sur les sorties les 8 bits reçus justeauparavant, le flanc descendant lesenvoyant, par le biais de l’entrée de vali-dation E (Enable) de l’afficheur, vers l’af-fichage de ce dernier. Comme il ne nousfaut que 6 des 8 bits, il existe des pos-sibilités d’extension au niveau des sortiesLCD_1 et LCD_2, pour l’adjonction, parexemple, d’un résonateur piézo ou d’une

LED. R9, T1 et R8 fournissent, en fonctionde la sortie Q3 (broche 7) de IC2, uncourant compris entre 100 et 200 mA àl’intention du rétro-éclairage de l’affi-cheur. P1 permet d’en régler le contrasteen fonction des besoins.Le programme nécessaire est écrit enassembleur. Si vous voulez le modifier ilvous faudra télécharger depuis le site deMicrochip (www.microchip.com) l’envi-ronnement de développement MPLAB.Commencez, après avoir lancé MPLAB,par définir un projet et charger dans ceprojet le code-source disponible sur lesite Elektor (le fichier .ASM). Après avoireffectué les modifications souhaitées,vous créez une image .HEX en cliquantsur l’icône « Build ». Vous pouvezensuite utiliser le programme gratuitNTPICPROG.EXE de Andreas Hansson(www.geocities.com/CapeCanave-ral/7706/ntpicprog.zip) pour program-mer le fichier .HEX dans le PIC au traversdu port COM du PC. La ligne d’alimen-tation de 5 V doit rester connectée toutau long de la programmation. Ne pro-grammez pas le PIC à l’aide d’un PCportable mais avec un PC de bureausachant que les niveaux de tension surun port COM de « notebook » sesituent souvent à 5 voire 3 V et qu’ilnous faut 10 V pour la programmation.N’utilisez pas non plus de convertisseurUSB/RS-232, car bien souvent ce typed’accessoire fait une véritable salade de

7-8/2006 - elektuur 81

060090-1

C1

C2

C3

C4

IC1

IC2

K1

K1A

K2

LCD1

P1

R1

R2

R3

R4

R5

R6R7R8

R9

T1

X1

1 1516

A

C

+5V

0

060090-1

060090-1

Liste des composants

Résistances :R1 = 1 MΩR1 = LDR (modèle miniature)R2,R4,R6,R9= 10 kΩR3,R5 = 1 kΩR7 = 3kΩ3R8 = 10 ΩP1 = ajustable 10 kΩ horizontal

Condensateurs :C1,C2 = 33 pFC3,C4 = 100 nF

Semi-conducteurs :T1 = BC547IC1 = PIC16F84A-04CP (programmé

EPS060090-41)IC2 = 4094IC3 = DS1820, DS18S20LCD = affichage LCD alphanumérique

2x16 caractères compatible 44780

Divers :K1 = embase sub-D femelle à 9

contacts en équerre encartableK2 = embase autosécable SIL à 1

rangée de 3 contactsX1 = quartz 4 MHz, cap par. 32 pF,

HC495 ponts de câblage platine 060090-1 disponible via

ThePCBShopcode-source et .hex 0600900-11.zip

téléchargeable gratuitement depuiswww.elektor.fr

Bits de configurationdu PIC16F84Oscillator XT (01)

WDTE off (0)

PWRTE on (0)

CP off (1) (all bits)

la chronologie des signaux.Une fois que vous avez réalisé un ensem-ble fonctionnel, la voie vous est grandeouverte vers d’autres applications.La réalisation proprement dite du mon-tage est, grâce au dessin des pistes pro-posé, l’affaire de quelques minutes. Com-mencez par implanter les ponts de

câblage, ceci vous évitera d’avoir à vousposer la question de savoir si vous lesavez implantés ou non. Si vous ne sou-haitez pas (ou n’avez pas les moyens de)programmer le PIC vous-même, vous pou-vez l’obtenir tout programmé auprès desadresses habituelles sous la dénomina-tion EPS060090-41.

L’alimentation se contente d’une tensionde 5 V (100 mA, il n’en faut pas plus).Attention, le circuit n’est pas protégécontre une inversion malencontreuse depolarité de la tension d’alimentationet/ou contre une tension d’alimentationtrop élevée !

(060090-1)

elektuur - 7-8/200682

µs un signal IR de 36 kHz et rien pen-dant 470 µs. Lorsque ce signal arrive surIC3, C4 se charge par l’intermédiaire deD2. Comme l’entrée non inverseused’IC4.A est polarisée à 2,5 V par le divi-seur de tension composé de R10 et R11,sa sortie doit être à « 1 ». Pendant les

silences de 470 µs de l’émetteur, C4 sedécharge partiellement par R8 mais latension de 2,5 V n’a pas le temps dedisparaître. En revanche, si le faisceaulumineux entre émetteur et récepteur estcoupé, C4 se décharge assez pour quela sortie d’IC4.A bascule à « 0 ».

Cellule photoélectriquemodulée

R2

1k

R1

6k8

C1

100n

C2

1n

R5

10k

R4

10k

10k

P1R6

10k

IC1

555

DIS

THR

OUT

TR

CV

2

7

6

4

R

3

5

8

1

IC2

555

DIS

THR

OUT

TR

CV

2

7

6

4

R

3

5

8

1

T1

BC517

D1

LD274 IR

R3

10Ω

+5V

060086 - 1 - 11

C3

100µ16V

1

2

3

1IC4.A

6

5

7IC4.B

TSOP1736

TSOP1736

IC32

3

1

D2

1N4148

R9

10

0k

R10

10k

R12

10k

R11

10k

R15

3k3

R13

1k

R14

100k

C4

100n

C5

100µ16V

IC4

8

4

+5V

IC4 = LM393

060086 - 1 - 12

Interruptionbarrièrelumineuse

2

051Heino Peters

Gardez un oeil ouvert sur votre milieu endormant sur vos deux oreilles! Beaucoupd’accessoires le permettent et permettenten plus de commander une action, allu-mer une lampe ou déclencher un signalsonore, par exemple, en fonction d’évé-nements qui s’y produisent. La celluledécrite ici est ainsi conçue pour sur-veiller un passage. Vous pourrez l’utili-ser pour détecter le passage de quel-qu’un dans un couloir ou pour vérifier,au garage, que l’arrière de la voiture,suffisamment rentrée, ne fait plus obsta-cle à la fermeture de la porte. Le mon-tage se compose d’un émetteur modula-teur de lumière infrarouge et d’un récep-teur qui la détecte. Il est à peine sensibleà la lumière ambiante et peut donc s’u-tiliser à l’extérieur.

L’émetteur (figure 1) délivre pendant540 µs, environ 1000 fois par seconde,une salve de 36 kHz. Le circuit IC1 estaccordé avec C1, R1 et R2 sur une fré-quence d’environ 1000 Hz. La sortied’IC1 est chargée de faire osciller IC2environ 1000 fois par seconde pendantquelque 540 µs. L’accord d’IC2 à la fré-quence de 36 kHz est assuré par C2,P1, R4 et R5. La sortie d’IC2 commandela LED IR D1 par le transistor T1. La ligned’alimentation est protégée par C3 et R3contre la perturbation que pourrait pro-voquer le courant relativement intense quitraverse D1.

La conception du récepteur (figure 2)est relativement simple puisque IC3 noussoulage d’un tas de petites choses.Quand ce circuit intégré voit un signal IRd’une fréquence de 36 kHz, sa sortiedoit passer à « 0 ». Le montage émet-teur envoie alternativement pendant 540

Comme la sortie d’IC4.A est à collecteurouvert, C5 se décharge dans ce casdirectement et la sortie d’IC4.B passe à «1 ». Cet état se prolonge d’environ uneseconde grâce à R9 et C5. Si R9 est unerésistance de 100 kΩ, la prolongationatteindra 10 secondes environ. Les résis-tances R12 et R13 donnent à la sortie uneinertie suffisante pour qu’elle ne changepas trop rapidement d’état autour dupoint de commutation puisqu’il ne fautpas qu’elle « clignote ». La sortied’IC4.B, avec R14, délivre à nouveau unjoli signal logique que nous pourrons

exploiter par la suite.Un oscilloscope vous facilitera l’accordde la fréquence d’IC2 à 36 kHz à l’aidede P1. Si cet instrument vous fait défaut,orientez la LED IR D1 vers le récepteurIC3 et tournez P1 de façon faire baisserla tension à son minimum sur l’entréeinverseuse d’IC4.A. Pendant ce réglage,veillez à ce qu’IC3 ne reçoive pas tropde signal, en éloignant suffisamment laLED IR ou en ne l’orientant pas directe-ment sur le récepteur. Si vous n’y arriviezpas, réglez P1 à mi-course, solution quimarche très bien dans la plupart des cas.

En principe, le fonctionnement du mon-tage ne souffre pas de la lumièreambiante. S’il n’en était pas ainsi, si IC3était exposé trop directement aux rayonsdu soleil, par exemple, placez-le dans unpetit tube que vous orienterez vers la LEDIR. La lumière directe du soleil ne trou-blera plus la vue du récepteur. Si la LEDIR et le récepteur sont trop proches l’unde l’autre, la réflexion du faisceau sur lesparois peut encore arroser le récepteurlorsque quelqu’un l’occulte. Dans ce casencore, une solution efficace consiste àprotéger la LED émettrice et le récepteurpar de petites longueurs de tubes (fig-ure 3). La paroi des petits tubes ne doitpas être translucide (peignez-la en noirou utilisez du tube de conduite d’eau). Lalongueur des fils de la LED IR peut attein-dre quelques mètres sans problème. Neplacez toutefois pas le circuit intégrérécepteur trop loin du montage.

(060086-1)

7-8/2006 - elektuur 83

D1

IR-LED LD274 IR-sensor TSOP1736

060086 - 1 - 13

IR

3

verser D2 mais se trouve bloqué par D1.Le triac TRI2 est alors amorcé et l’autrebobine de l’aiguillage est activée. L’at-trait de ce montage est que l’on y faitappel à une caractéristique unique destriacs, à savoir qu’ils peuvent être amor-cés par un courant de gâchette tant posi-tif que négatif.Il faudra, si l’activation des bobines del’aiguillage devait se prolonger trop, don-ner une valeur plus faible à C1, si l’acti-vation est trop courte, augmenter lavaleur de ce condensateur.Le TIC206D est en mesure de supporter

plusieurs ampères ce qui devrait permet-tre l’activation de pratiquement n’importequelle bobine d’aiguillage.Si vous souhaitez utiliser un autre type detriac, pas de problème. Il ne faut pasoublier cependant que le TIC206 secontente d’un courant de gâchette de5 mA seulement alors que la plupart destriacs requièrent 50 mA. Dans ces condi-tions, les temps de commutation devien-nent extrêmement courts de sorte qu’ilpeut être nécessaire de donner unevaleur plus faible à la résistance R1.

(050155-1)

T1

BC547

T2

BC557

C1

47µ16V

R1

470 Ω

D1

D2

1N4148

TRI1

MT2

MT1

TIC206D

G TRI2

MT2

MT1G

R2

10k

R3

10k

L1+5V...+12V

050155 - 11

TIC206D

MT1MT2

G

2x

2x

+U LOGIC

*

voir texte*

Hans Zijp

Il devient possible, grâce à ce petit cir-cuit, de piloter des aiguillages qui tra-vaillent à l’aide d’une tension alternative.Le signal de commande pourra prendrela forme d’un niveau logique allant de 5à 12 V. La commutation des bobines del’aiguillage se fait par le biais de triacs.Tout changement du signal logique à l’en-trée est transmis à l’aide d’un petit étage-tampon constitué par T1/T2. Ce tampona pour fonction de permettre l’envoi d’uncourant d’intensité plus importante auxgâchettes (gate) des triacs. Si l’entréepasse, par exemple, au niveau haut, cechangement montant (positif) est transmisau travers de C1. D1 se voit traverséepar un courant positif (alors que D2bloque !), ce courant poursuivant sonchemin via R1 et la gâchette de TRI1. Cetriac entre en conduction et la bobined’aiguillage est alimentée. Cet état semaintient jusqu’à ce que C1 soit totale-ment chargé. Le courant cesse alors decirculer, la gâchette du triac, n’étant plusexcitée, le triac bloque.En cas de mise de l’entrée au niveaubas, C1 se voit, brièvement, traversé parun courant négatif. Ce dernier peut tra-

Commande d’aiguillage pour réseau ferroviaire 052

elektor - 7-8/200684

Fusible pour USB053Andreas Köhler

De nos jours, l’interface USB sert à toutet à n’importe quoi. Des accessoiressuperflus aux périphériques les plus foustels que cette plaque servant à garderson café à la bonne température, tout tireson courant du port USB. L’aspect amu-sant de ce genre d’application dure justele temps de voir le contrôleur USB de lacarte-mère passer en surcharge et trépas-ser dans un (petit) plouf de fumée. Mais ily a également toujours un risque de dom-mages potentiel lorsque l’on veut testerun montage à microcontrôleur de son cruen le connectant au port USB. Il est doncvital, si l’on veut éviter tout risque d’en-dommager la carte-mère de son ordina-teur, de doter l’alimentation USB d’unfusible spécialement conçu à cet effet.Le MAX1562 dont in retrouve la structureinterne en figure 1 a été développé parMaxim pour servir de limiteur de courantpour les ports USB. Il travaille à une ten-sion de service comprise entre 4,0 et 5,5

V et consomme, typiquement, 40 µA,consommation qui chute à 3 µA enmode désactivé (shut-down). Lorsqu’il estpassant, ce circuit possède une résistanceminime de 26 mΩ typique (50 mΩgarantis), ce qui implique la présenced’un FETMOS interne pour le moins per-formant. Sa tension de grille est fourniepar une pompe de charge intégrée.Le MAX1562 fait la différence entre uncourt-circuit et une surcharge. Le critèredont il se sert pour faire cette discrimina-tion est la valeur de la tension aux bornesde la charge. Si cette tension est inférieureà 1 V on se trouve en présence d’uncourt-circuit au niveau du circuit de la

CHARGEPUMP

THERMALSHUTDOWN

FAULT LOGIC20ms TIMERS

ILIM

25mA

ULVO OSC25kHz REFBIAS

ON

IN

MAX1562

OUT

GND

FAULT

IN

IN

OUT

060024 - 12

3

7

ISET 4

5

1

2

6

8

1

3

MAX1562

FAULT

IC1

ISET

OUT

OUT

GND

IN

ON

IN

3

65

4

8

1

7

2R2

1k5

D1

R1

5k6

C1

1µ

C3

220n

C2

4µ710k

P1

rouge

060024 - 11

2

Liste des composants

Résistances :R1 = 5kΩ6 (CMS 1206)R2 = 1kΩ5 (CMS 1206)P1 = ajustable 10 kΩ

Condensateurs :C1 = 1 µF (CMS 1206)

C2 = 4µF7/10 V (tantale)C3 = 220 nF (CMS 1206)

Semi-conducteurs :D1 = LED faible courantIC1 = MAX1562ESAplatine 060024 (disponible auprès des

adresses habituelles, cf.www.elektor.fr)

060024-1

+

060024-1

00 R2

C1

C2

C3

D1

IC1

P1

R1

060024-1

charge et il essaie, par l’envoi, dans les20 ms qui suivent, d’impulsions de cou-rant limitées, de refaire remonter la tensionaux bornes de la charge, ceci pour éviter,par exemple, que les condensateurs decharge de forte capacité ne soient consi-dérés à tort comme source de panne.Il devient possible ainsi de traiter descourants de démarrage élevés de lec-teurs. Si ses efforts restent sans effet, ilpositionne (fait passer à « 1 ») sa lignede signalisation d’erreur, la broche 2.Il ne faut rien de plus qu’une résistanceconnectée à la broche 4 (ISET) pourparamétrer le courant maximal admissi-ble : ILIM = 17120/RSET. Sur ce mon-

tage, cette résistance prend la formed’une résistance fixe de 5kΩ6 prise ensérie avec un ajustable de 10 kΩ, ce quise traduit par une plage de courant allantde 1,097 à 3,057A. La majorité despériphériques à connecter à un port USBdevrait pouvoir vivre avec cette plage decourant. Plus la valeur de résistance del’ajustable augmente, plus le courantadmissible diminue. Si l’ajustable a desproblèmes de contact (coupures) leMAX1562 se croise tout simplement lesbras. Ce circuit est doté d’une protectionthermique qui déconnecte la tension desortie lorsque le composant atteint unetempérature propre de 160 °C.

La figure 2 donne le schéma d’appli-cation du fabricant. La sortie d’erreurpilote une LED à faible courant, la résis-tance fixant le courant de LED à de l’or-dre de 2 ou de 3 mA, c’est-à-dire sensi-blement moins que les 10 mA admissi-bles. Il existe également une varianteHESA du MAX1562. Ici, la broche 1forcée au niveau bas (« 0 », masse)active le fusible.Le MAX1562 est proposé en CMS 8broches. La figure 3 vous propose unpetit dessin de platine pour ce montage,la majorité des composants utilisés étantdes CMS.

(060024-1)

7-8/2006 - elektor 85

des, les choses se présentent, en gros, dela manière suivante : dans le cas del’iode-131 celle-ci n’est que de 8,1 jour.Il ne reste plus aujourd’hui, heureusementque 2–900 = zéro virgule zéro de laquantité de cet élément libérée à l’ori-gine. Il en va autrement dans le cas dustontium-90, élément qui a été libéré enquantité importante lui aussi; non seule-ment il lui faut 28 ans pour diminuer demoitié, mais il se niche également dansla chaîne alimentaire et présente desdangers à long terme. Il en reste malheu-reusement aujourd’hui plus de 50%.

Si vous voulez connaître le niveau deradioactivité dans votre environnement ilvous faut un appareil de mesure adéquatdont la variété la plus simple est uncompteur Geiger. Il est de plus relative-ment facile d’en construire un soi-même.L’entreprise de Malte Fischer n’utilise quedes composants standard puisqu’il s’agitd’une paire de temporisateurs du typeNE555 et d’un petit transformateur. L’ap-pareil n’en devient pas uniquement trèsabordable mais aussi facile à réaliserceci à une seule exception près : le tubeGeiger-Muller indispensable qui n’a luirien de standard. On trouve ce genre de

Malte Fischer

Le GAU* de Tschernobyl vient de« fêter » son vingtième anniversaire. Ildevient de ce fait plus difficile, le tempsde quelques jours de refouler cet événe-ment, de l’oublier voire de « tout simple-ment ne pas y penser ».

Cela était effectivement arrivé. Des retom-bées radioactives jusqu’en Europe Cen-trale, et même jusque dans nos régionsde l’Hexagone. 20 ans plus tard, reste-t-il quelque chose qui puisse nous inquié-ter ? Si l’on tient compte des demi-pério-

Compteur Geiger

+5V

R2

100k

T1

BC546B

C4

22n

C2

100n

C11

100n

D1

75V

TR10W5

C3

100µ

R1

100k

100k

P1 IC1

DIS

THR

OUT

555

TR

CV

2

7

6

4

R

3

5

8

1C1

22n

D3D2 D5D4 D6

C6

C5 C7

C8

C9

R3

10M

R4

10M

32Ω

LS1

R7

1k

R6

100k

C10

22n

R5

10M

R8

1M

D7

1N4148 D8

IC2DISTHR

OUT

555TR

CV

2

76

4

R

3

5

8

1K1

1N4148

040291 - 11

A

6V

230V

voir texte*

*

C5...C8 = 22n / 250V

D1...D6 = 1N4004

*10V

C12

10n

C13

10n

054

tube d’occasion et à bon prix sur E-bay.Google permet également de découvrirdes sources telles que, par exemple,www.askjanfirst.com/dindex.htm?/r9.htmet www.kent-electronics.nl.

Autre possibilité, pour les plus aventureuxd’entre nous, fabriquer le tube de comp-tage soi-même (cf. www.b-kainka.de/bastel76.htm). Sans parler que l’on trouvemême des tubes GM tout neufs et encoreen production mais ils ont leur prix. Unmodèle ZP1300 par exemple coûte del’ordre de 60 €. (www.schuricht.de).Un tube de comptage de ce genrerequiert une tension relativement élevée,de l’ordre de 700 V en règle générale.Pour produire cette HT (Haute Tension),IC1 pilote un BC547C monté en transis-tor de découpage. Ce dernier attaque àson tour l’enroulement secondaire d’unpetit transformateur miniature de 6 V. Ondispose au primaire de crêtes de tensionpouvant atteindre jusqu’à 250 V, tensiondont on fait, sans trop de problèmes

grâce à un multiplicateur de tension par4 classique (condensateur-diodes-cas-cade), une tension continue de 700 V.Cette tension est renvoyée à IC1, au tra-vers d’une paire de résistances de10 MΩ, de sorte que l’on dispose d’uneHT régulée.

L’anode du tube de comptage est reliéeà ces 700 V par le biais d’une résistancede protection de 10 M040291. Norma-lement, il ne circule pratiquement pas decourant à travers le tube et donc le gaznoble qu’il contient. Un rayonnementradioactif ionisant arrive à faire sauterquelques électrons des enveloppes desatomes du gaz, ce qui se traduit par l’ap-parition d’une impulsion de courant etpar conséquent de tension sur la résis-tance de dérivation de 1 MΩ de lacathode.Cette impulsion déclenche IC2 et subit dece fait une amplification telle que l’onentend dans un petit haut-parleur le cli-quetis typique d’un compteur Geiger. On

pourra, le cas échéant, brancher uncompteur d’impulsions externe au traversd’une résistances de 1 kW. Si vous voulezpouvoir interpréter les nombres d’impul-sions nous vous renvoyons à l’article ducompteur Geiger décrit dans le numérod’avril 1980 d’Elektor (ce n’est pas unpoisson, page 50 et suivante) ou, si vouslisez la langue de Goethe, à un compte-rendu de physique très intéressant de1990 (www.wieler.de/gmz.pdf. Autrepage intéressante, http://sbarth.dyndns.org/seiten/rahmen.php?nav=geigerzaeh-ler, sur laquelle on trouve, entre autres,la fiche de caractéristiques d’un tube decomptage de Philips (http://sbarth.dyndns .o rg/se i t en/ge ige rzaeh -ler/18550.pdf).

(040291-1)

* Bien que d’origine allemande, cet acronyme de GAU (pourGrößter Anzunehmender Unfall = plus grand accident plausible)est de mise dans le monde de l’énergie nucléaire, mais aussidans ceux des produits chimiques. À noter qu’il existe même unniveau Super-GAU !

elektor - 7-8/200686

savoir que la sonnerie d’une ligne télé-phonique fixe est constituée d’une tensionalternative de grande amplitude. L’Eu-rope et la commission de Bruxelles n’é-tant pas encore passées par là, la valeurexacte de cette tension et sa fréquencevarient selon les pays, mais cela n’a pasd’importance ici. Par contre, la ligne estle siège d’une tension continue lorsqu’elleest au repos ou en communication. Deplus, il ne faut pas consommer plus dequelques centaines de mA sur une lignetéléphonique au repos sous peine defaire croire au central téléphonique quecette dernière est occupée.

Le condensateur C1 a donc pour but toutà la fois d’isoler notre montage vis à visdes tensions continues présentes sur laligne au repos ou en communication, etde laisser passer la tension alternative desonnerie. Cette dernière est redresséepar D1 et limitée par D2 ce qui permetde disposer d’environ 6 volts continusaux bornes de C2 en présence d’unsignal de sonnerie. Cette tension fait allu-mer LED D3 qui ne sert que de témoinvisuel de bon fonctionnement ainsi quela LED contenue dans IC1.Ce circuit est un photo-triac de puissanceà détection de passage par zéro du sec-

Christian Tavernier

Si vous avez la chance d’avoir unegrande maison, un grand jardin ou, cequi n’a rien à voir, des enfants en basâge ; ce montage est susceptible de vousintéresser. Il s’agit en effet d’un répétiteurde sonnerie téléphonique capable defaire fonctionner n’importe quel appareilrelié au secteur à partir de la sonnerie devotre ligne fixe. Avec lui vous pourrezdonc tout à loisir commander une sirèneou un klaxon de forte puissance afin derelayer auditivement la sonnerie un peufaible de votre téléphone (ça c’est pourla grande maison ou le grand jardin !).Vous pourrez au contraire faire allumerune lampe ou un voyant et donc bénéfi-cier ainsi d’une « sonnerie silencieuse »(ça c’est pour les enfants en bas âge quifont leur sieste). L’autre intérêt de ce mon-tage est que, tout en restant fort simple etdonc d’un prix de revient dérisoire, il nenécessite aucune alimentation, contraire-ment à certains de ses homologues com-merciaux qu’il nous a été donné de voir.Avant d’examiner son schéma et afin decomprendre son principe, il importe de

Répétiteur de sonnerie téléphonique

C1

1µ250V

R1

1k

D2

6V80W4

D11N4004 R2

220 ΩD3

S202T02

IC1

C2

47µ25V

R3

VDR

V250LA4

LA1

230V2A max.

L

N

230V

060113 - 11

a

b

lignetéléphonique

055

teur, ce qui lui permet de commuter lacharge qu’il commande sans générer lemoindre parasite. Ce composant, quel’on pourrait d’ailleurs tout aussi bienappeler relais statique, a été choisi icisous une référence au boîtier très pra-tique puisqu’il se présente sous la formed’un boîtier similaire à un TO220 un peudilaté et pourvu de quatre pattes. Sonbrochage ne prête cependant pas àconfusion car les symboles visibles sur

notre schéma sont gravés ou impriméssur son boîtier. Comme ce circuit n’estpas encore très répandu, sachez quevous en trouverez chez Conrad(www.conrad.xx où xx sont les lettrescodes de votre pays de résidence). Afin de le faire fonctionner en toute sécu-rité, il est protégé, côté secteur, par uneGeMOV appelée encore Varistance,VDR ou SiOV selon son fabricant. Laréférence indiquée ici est disponible par-

tout. La charge aura une consommationlimitée à 2 A vu la référence choisie pourIC1 ce qui est plus que suffisant pourl’application envisagée.

Enfin, la partie droite de ce schéma étantreliée directement au secteur, le montagedevra être placé dans un boîtier entière-ment isolant pour d’évidentes raisons desécurité.

(060113-1)

7-8/2006 - elektor 87

ment de potentiomètre stéréo de 1,2 Ω.L’idée de subdiviser la résistance en 2résistances partielles permet de solution-ner ce problème. Seule la résistanceprise à la sortie du LM317 sert de cap-teur de courant pour la limitation de cou-rant. La seconde résistance sert à provo-quer, à l’aide d’un courant auxiliaire(ajustable) une chute de tension supplé-mentaire. L’atteinte de ces 1,25 V (seuild’entrée en fonction de la limitation decourant) prend en compte la somme des2 chutes de tension. Il devient possibleainsi d’ajuster, par le biais du courantadditionnel à travers la résistance supplé-mentaire, la limitation de courant defaçon continue et cela simultanément

pour les branches positive et négative,comme le montre le schéma.Il va sans dire que ce serait ungaspillage de courant inutile que defaire circuler par la résistance addition-nelle un courant de taille proche du cou-rant de sortie. Ceci explique que l’onpuisse adopter pour la seconde résis-tance une valeur plus élevée. Si nousajoutons, à la première résistance, unerésistance de 1,2 Ω (pour notre courantmaximal de 1 A), une résistance de120 Ω, il devient possible d’arriver àune chute de tension de 1,2 V à l’aided’un courant additionnel de 10 mAdéjà. La limitation de courant entre alorsdéjà pratiquement en fonction à 0 A. Si

Limitation de courantparamétrable

LM317

IC1

adj.

LM337

IC2

adj.

C1

100n

C2

100n

C4

100n

C5

100n

C3

100p

LM317

IC3

adj.

C6

C7

C8

C9

R1

R2

R3

R5

R4

P1

7815

IC4

7805

IC6

IC5

7915

IC7

7905

+15V

+U +5V

–15V

-5V–U

IN

IN

060123 - 11

056pour alim symétriqueMalte Fischer

L’électronique objet de cet article peut,en principe, être intercalée dans n’im-porte quelle alimentation symétrique; ellepermet alors un paramétrage de la limita-tion de courant. Dans l’exemple proposéici, le circuit limite le courant à l’entréede la paire de régulateurs de tension desorte que ces derniers sont protégéscontre toute surcharge. Il s’agit ici d’unepetite alimentation de labo universelle àsorties symétriques pour ±15 et ±5 V.Si les régulateurs de tension pris à la sor-tie (7815/7915 et 7805/7905) n’ap-pellent guère de remarques particulières,le circuit de limitation de courant à basede LM317 et LM337 monté en amont nes’explique pas de lui-même. Le LM317supérieur se charge de la limitation decourant dans la branche positive de l’ali-mentation. L’astuce se situe au niveau dela combinaison de 2 résistances prisesentre la sortie et l’entrée de réglage (ADJ)du régulateur. Sur le schéma d’applica-tion de base du LM317 monté en limiteurde courant (source de courant constant)on n’utilise à cet endroit qu’une seulerésistance aux bornes de laquelle le régu-lateur ajuste la tension à une valeur cons-tante de 1,25 V. Le courant se trouvealors limité à une intensité de 1,25 V/R.Si l’on souhaite une limitation de courantà 1 A cela donne, mathématiquement,une valeur de résistance de 1,25 Ω. Ilest cependant pratiquement impossiblede réaliser une limitation de courant ajus-table double. |A moins que vous neconnaissiez une source d’approvisionne-

nous ramenons le courant additionnel à0, nous nous trouvons en présence d’unelimitation de courant à 1 A.Il est prévu, pour le paramétrage de lalimitation de courant par le biais d’uncourant additionnel, un second LM317.La résistance aux bornes de ce régulateurde tension monté en drain de courantdéfinit l’intensité du courant additionnelet par conséquent le courant de sortietant de la branche positive que de labranche négative. La résistance fixant lecourant auxiliaire prise au drain de cou-rant prend la forme d’une résistance fixeprise en série avec un ajustable (oupotentiomètre). Pour une valeur totale de120 Ω, un potentiomètre de 100 Ωassocié à une résistance de 22 Ω per-met une plage de réglage de la limitation

de courant allant de quelques milliampè-res à 1 A.La tension d’entrée minimum pour le cir-cuit est fonction de la tension souhaitéeen sortie et du courant maximal. Si l’onsouhaite, par exemple, demander à un7815 un courant maximal de 500 mA,il faut disposer en entrée d’une tensionminimale de 17 V environ. |A cela s’a-joute la chute de tension sur la résis-tance à la sortie du LM317 (ou LM337selon le cas) ainsi que la perte de ten-sion minimale de ce dernier, ce quinous donne, dans le cas le plus défavo-rable, 1,2 + 2,2 V. On en déduit qu’ilfaut tenir compte, pour le circuit de limi-tation de courant, d’une perte de ten-sion de l’ordre de 4 V. Il faut donc quel’électronique présentée soit alimentée

sous ±21 V au minimum pour qu’ellesoit en mesure de fournir ±15 et ±5 Vrégulés en sortie.Si l’on envisage de dériver la tensiond’entrée symétrique d’un unique enroule-ment de transformateur à l’aide d’unepaire de diodes et de 2 condensateursélectrochimiques, il faudra veiller à ceque ces derniers soient dimensionnés enconséquence (en raison de l’ondulationrésiduelle supérieure à celle d’un redres-sement double alternance). Il est recom-mandé de découpler les sorties des régu-lateurs de tension à l’aide de condensa-teurs électrochimiques de 4,7 à 10 µFadditionnels, ceci étant part. vrai pourles 4 régulateurs de tension fixes pré-sents à la sortie du circuit.

(060123-1)

elektor - 7-8/200688

peut vérifier la tension du ter-minal. Si elle change d’état,le message approprié esttransmis. Tous les appareilsqui font usage du profil HC–Lacceptent les messages «marche », « arrêt » et «inversion ». Sur un terminalconfiguré comme sortie, sonétat correspond au derniermessage qu’il a reçu d’unposte de commande.La corrélation entre terminald’entrée et de sortie se faitpar une procédure unique demise en service appelée «joining and binding ». Lorsde la première mise sous ten-sion, l’appareil cherche à seconnecter à un réseau Zig-Bee. Si la sécurité le permet,n’importe quel poste peutalors autoriser le nouvel arri-vant à devenir son voisindans le réseau.Dès que le nouveau poste arejoint (joining) le réseau, sesentrées et sorties doivent êtremises en relation avec lesentrées et sorties correspon-dantes des autres abonnés duréseau. C’est ce qu’on obtienten poussant simultanément surle bouton « bind » des deux

Commutation ZigBeepour télécommande

Richard Hoptroff

Le standard ZigBee définit lesformats de données comme «profils ». C’est ce qui permetde rendre compatibles des pro-duits de fabricants différents.L’un du premier format dedonnées à avoir été élaboréétait le Home Controls–Ligh-ting (HC–L, commande delumière domestique). Parconception, il permet d’en-voyer des messages simplesde mise en marche et d’arrêtet son but principal est de sup-primer les fils pour les éclaira-ges branchés sur des prisesmurales dans les habitations.Mais cela ne veut pas direqu’il vous est interdit de l’utili-ser pour autre chose, parexemple de vous servir destélécommandes ZigBee pourvos projets.Le Pixie Switcher de Flexipa-nel (www.flexipanel.com) estun module commercial decommutation HC–L quidispose d’une antenne inté-grée et peut commander jus-qu’à huit lignes appelées EP(endpoint, terminal). Si on leconfigure comme entrée, on

Switcher

STATUS

Pixie

BIND

MODEA, B VSS

VDD

EP1

EP2

S3S2S1

R3

4k7

R1

4k7

R2

4k7

R4

470

Ω

D1

2xAA cell

060078 - 11

1

Switcher

STATUS

PixieBIND

MODEA, B

VSS

VDD

EP1

EP2

T2

T1

BSS138N

RE2

RE1

R1

470

Ω

D1

S1

R2

4k7

2x

060078 - 12

+2V1...+3V3

D3

1N4148

D2

1N4148

2

057

appareils au même moment. Une entréepeut commander plusieurs sorties et réci-proquement. Par exemple, il est parfaite-ment imaginable d’éteindre toutes leslumières de la maison à partir d’unetable de chevet ou d’un vestibule.Le schéma propose une applicationtypique dans laquelle un module PixieSwitcher est configuré de manière àavoir deux entrées et l’autre deux sorties.Il faut programmer ce dispositif avantd’installer les modules dans le circuit, àl’aide des broches RxD et TxD de l’inter-face sérielle (non représentée).La figure 1 montre l’émetteur. Les bro-ches ModeA et ModeB sont mises à lamasse, de manière à ce que l’émetteur

reste en veille et ne s’active que quandon pousse sur un bouton. Les modules tra-vaillent sous n’importe quelle tensionentre 2,1 et 3,3 V, si bien qu’ils sontopérationnels avec deux piles AA. Lesentrées Bind et Status LED ne s’utilisentque pendant la procédure « joining andbinding ». Quand on appuie sur lespoussoirs branchés sur EP1 et EP2, desmessages sont envoyés au récepteur.La figure 2 représente le récepteur. Sivous lui mettez ModeB au niveau haut,il servira de routeur, ce qui signifie qu’ilaura la possibilité d’autoriser des appa-reils sur piles en veille (comme les émet-teurs) à rejoindre un voisin. Mais un rou-teur doit être actif en permanence, l’ali-

menter par piles n’est pas très conseillé.Le ModeA est aussi câblé haut, ce quiinduit que ce routeur est en fait un coor-dinateur. La différence entre les deux,c’est que quand un coordinateur s’ac-tive, il amorce un nouveau réseau aulieu de chercher à se brancher sur unréseau existant. Tout réseau ZigBee ason coordinateur. Si vous y ajoutez desrouteurs, il faudra que leur brocheModeA soit basse. EP1 et EP2 sur lerécepteur sont branchés à des relais parl’intermédiaire de transistors MOSFET decommande. Les contacts du relais peu-vent alors se brancher sur n’importe quelcircuit du projet.

(060078-1)

7-8/2006 - elektor 89

troisième impulsion d’éclair, ceci pouréviter qu’il ne réagisse aux pré-flashesdestinés à éviter les fameux « yeux rou-ges ». Au bout de 0,4 s environ, IC1 estréinitialisé au travers du réseau constituépar R4, C3 et T3 ––les flashes ont déjàeu lieu à ce moment-là. Dans ces condi-tions, la consommation de IC1 grimpebrièvement et la tension d’alimentationaux bornes de C1 s’effondre. Cela n’apas de conséquence vu que moins d’une

seconde plus tard, C1 a retrouvé unniveau de charge tel que le circuit estprêt à attendre l’éclair suivant.Il faudra, si l’on veut protéger le circuitcontre une inversion de polarité de la ten-sion d’alimentation, intercaler un petitpont de redressement capable de suppor-ter une tension de 400 V entre le supportdans lequel se glisse le flash et la pairede contacts JP1 et JP2.

(050047-1)

F. Roesky

Les montages de flahes-esclave courantssont, de l’avis de l’auteur, bien trop com-plexes pour nombre d’applications etpeuvent fort bien être « dégraissés » sanspour autant perdre de leurs fonctionnali-tés. Bien au contraire : le montage pro-posé ici présente les avantages suivants :

• Ne nécessite pas d’alimentation pro-pre, l’alimentation se faisant par le biaisdu contact de synchronisation (Sync) duflash.• Réinitialisation automatique (inutile des’encombrer d’une touche).• Fonctionne tout aussi bien avec les flas-hes récents que plus anciens (tension decontact > 100 V).

En dépit de ses caractéristiques typique-ment pratiques, le montage est resté trèssimple. Son coeur est un compteur déci-mal en technologie CMOS très peu gour-mand en courant de sorte que l’ensembledu montage se laisse alimenter directe-ment, au travers de la résistance R1 etd’une diode de limitation de tension, D1,pat le contact de synchronisation du flash.Le circuit de régulation basé sur le photo-transistor T1 possède un courant derepos très faible. Lors de la détectiond’un éclair (de flash) T1 fournit une impul-sion d’horloge à IC1. En fonction de laposition de S1, le thyristor faible puis-sance ne déclenche qu’à la seconde ou

Flash-esclave rustique

CTRDIV10/

IC1CT=0

CT≥574HC4017

DEC

14

13

15

12

11

10

16

4

9

6

5

1

7

3

2

&+

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

8

S1

R3

10M

R2

1M

R4

10M

R1

2M2...4M7

T1

T2

C2

4n7

T3

BSS89C3

47n

R5

10M

C4

1n

TH1

BRX45

D1

6V2

C1

100n

BP103

BC548

050047 - 11

+U

058

sur le connecteur USB, qu’il est relié à unordinateur et du coup, il se bloque.Le schéma du circuit est élémentaire et neréclame pas d’explication. L’U10 se fixedans une fenêtre de la face arrière duposte et ses boutons sont verrouillés. Decette façon, il joue sans arrêt, que l’am-plificateur soit allumé ou pas. L’auteur autilisé un ensemble haut-parleur et ampli-ficateur qui pèse dans les 7 kilos, il étaitdestiné à un ordinateur et commute le12 V alternatif. On a remplacé le trans-formateur d’origine par un modèle à dou-ble secondaire pour éviter tout souci demise à la terre entre le chargeur USB et

la masse de l’amplificateur.L’appareil fonctionne bien et joue lamusique favorite du client pendant prèsde cinq heures, plus ou moins comme sastation de radio habituelle. On peut biensûr charger davantage de musique sur lelecteur, puisque la stéréo n’est pas néces-saire et qu’il est possible d’encoder à undébit binaire moindre.Au début, le niveau de sortie du lecteurne convenait pas à l’amplificateur, lequela été remplacé par un autre modèle, unVellemann K4001 qui, avec une sensibi-lité d’entrée de 40 mV, s’adapte mieux.

(060070-1)

elektor - 7-8/200690

Richard Salisbury

Tout récemment, on a demandé à l’auteurde construire un lecteur mp3 pour unepersonne de 93 ans qui venait d’entreren maison de repos. Sur place, les interfé-rences, occasionnées principalement parles tubes TL, rendaient toute réceptionradio quasiment sans espoir. Cette per-sonne âgée ne voyait plus très bien, son

arthrite rendait les manipulations pénibleset l’on comprendra aisément qu’il étaithors de question de lui imposer l’appren-tissage de nouvelles procédures.

La solution trouvée à cette difficulté deréception radio consistait à introduire unlecteur mp3 iRiver U10 dans un coff-ret dont l’aspect rappelle les postes deradio de jadis, avec comme seuls bou-tons un interrupteur de mise en marcheet une commande de volume.L’appareil s’alimente par le secteur et peutrester débranché une dizaine d’heuresavant de s’arrêter. À noter qu’il s’arrêteaussi dès qu’on le rebranche dans laprise. Un défaut dans le micrologiciel del’U10 lui fait croire, quand le 5 V arrive

Radio mp3 pour senior

B1

C1

100µ25V

C2

390n

C3

390n

L7806

IC1 D11N5819

D21N4007

R1

68Ω

D3

1N5819

BT1

4 cellules 1V2500mAh

TR1

K1

+5V

GND

USB-A

USB-A

AUDIO

D–

D+

1

2

3

4

R2

22k

R3

22k

060070 - 11

12V

12V

secteur

vers K1

Vers HP doubles

Lecteur MP3 Ampli stéréo

059

7-8/2006 - elektor 91

pour des performances cependant tout àfait honorables.La luminosité ambiante est mesurée aumoyen de la LDR R3 et, lorsqu’elledevient inférieure à un seuil déterminépar le réglage du potentiomètre ajusta-ble P1, c’est à dire lorsque la nuit tombe,elle fait passer la sortie de la porte IC1.Aau niveau bas. Cela a pour effet d’amor-cer le triac T3 au travers des portesIC1.C, IC1.D et des transistors T1 et T2.Dans le même temps, cela libère l’entréede remise à zéro de IC2 qui n’est autrequ’un classique 4060 en technologieCMOS.Compte tenu des valeurs de C2, R4 et deP2, l’oscillateur interne contenu dans IC2fonctionne à une fréquence de l’ordre de5 Hz. De ce fait, sa sortie Q12 (bro-che 2) change d’état au bout de une àdeux heures environ (selon le réglage deP2) tandis que Q13 (broche 3) fait demême mais en deux à quatre heures.Selon qu’un strap a été mis en place surS1 ou sur S2, la sortie de la porte IC1.Bchange donc d’état au bout de une àquatre heures, ce qui a pour effet de blo-quer le triac TRI1 au travers de IC1.D, T1et T2. Simultanément, la diode D1bloque l’oscillateur contenu dans IC2 etle montage s’arrête donc dans cet état. Ilfait nuit, la lumière a fonctionné pendantune à quatre heures selon le réglage de

P2 et la mise en place de S1 ou S2, etelle vient de s’éteindre.Le retour à l’état initial ne peut avoir lieuque suite à une remise à zéro de IC2, cequi se produit lorsque son entrée deremise à zéro (patte 12) passe au niveauhaut, c’est à dire lorsque le jour se lèveet éclaire donc à nouveau la LDR R3.Compte tenu de sa faible consommation,le montage est alimenté directement parle secteur au moyen du condensateurC4. Ce dernier devra impérativementêtre un modèle de classe X ou X2 prévupour du 220 volts alternatifs. Un telcondensateur, appelé encore condensa-teur auto cicatrisant, est en effet le seultype de condensateur que l’on doive uti-liser pour les alimentations reliées directe-ment au secteur. Afin d’assurer un fonctionnement correct,il faut veiller à bien choisir l’emplacementde la LDR pour qu’elle ne puisse pas êtreinfluencée par l’éclairage de l’habitationà protéger bien sûr, mais également parles éventuels éclairages publics, ou bienencore par les phares des voitures pou-vant passer à proximité.

Enfin, du fait de sa liaison directe au sec-teur, le montage sera impérativementplacé dans un boîtier isolant pour d’évi-dentes raisons de sécurité.

www.tavernier-c.com (060106-1)

Christian Tavernier

Parmi les nombreux dispositifs de protec-tion contre le vol, le simulateur de pré-sence occupe une place à part. En effet,alors qu’un système d’alarme réagit engénéral au moment où l’intrusion estdétectée, ou parfois même un peu après,c’est à dire alors que des dégâts plus oumoins importants ont déjà pu être com-mis ; le simulateur de présence a pourvocation d’empêcher toute intrusion enfaisant croire aux malfrats que quelqu’unoccupe les lieux. Partant du principe quela majorité des vols avec effraction dansles habitations ont surtout lieu la nuit, unsimulateur de présence bien conçuallume donc la lumière à la nuit tombantepuis l’éteint quelques heures après, fai-sant ainsi croire à un observateur animéde mauvaises intentions qu’un occupantest présent dans les locaux.

Réaliser une telle fonction avec un micro-contrôleur est certes très facile et a déjàété fait de nombreuses fois par le passémais, avec le montage que nous vousproposons maintenant, nous avons penséà tous ceux d’entre vous qui ne souhai-taient pas ou ne pouvaient pas program-mer un tel circuit. Notre schéma ne faitdonc appel qu’à des circuits logiques dela famille CMOS 4000 très courants,

Simulateur de présence

CTR14

IC2

4060CT=0

RCX

10

11

12

15

13

14

11

13

12

CT

CX

RX

!G

16

1

6

4

5

7

9

3

4

5

6

7

8

9

3

2

+

8

C21µ

63V

R4

47k

P2

220k

R5

2M2

R3

LDR

P1

470k

R1

22k

R6

390k

R2

1M

R7

100 Ω

C1

22µ25V

1

23

IC1.A

&

5

64

IC1.B

&

12

1311

IC1.D

&

D1

1N4148

S1

S2

D2

1N4148

T1

BC547

T2

BC557

8

910

IC1.C

&

C34µ7

63V

TRI1

TIC206D

100mA

F1

D4

10V0W4

D3

1N4148

R8

1k

0W5

C4

220n

IC1

14

7

Charge

230V

L

N

060106 - 11

IC1 = 4093

voir texte*

*

060

pas d’entrer une valeur négative. Si lecavalier JP2 est implanté, le logicielrafraîchit la valeur visualisée par l’affi-chage une fois par seconde. Si, aucontraire, on force le port RA4 au niveauhaut (en n’implantant pas JP1), le thermo-mètre travaille en temps réel (la boucled’attente de 900 ms au coeur du pro-gramme est sautée).Nous avons également dessiné une pla-tine pour le sous-ensemble de numérisa-

tion du thermomètre (figure 2). Les 2encodeurs BCD sont proposés en boîtierDIL à 6 broches de sorte qu’il est possi-ble de les implanter sans autre forme deprocès dans un support de manière à cequ’ils affleurent à la surface du couvercledu boîtier. Si l’on veut implanter égale-ment le contrôleur dans un support il suffirad’empiler plusieurs supports sous les enco-deurs BCD. Les LED sont disposées sur lebord de la platine de manière à pouvoir

elektor - 7-8/200692

Thermomètre à LED

PIC16F873

MCLR

OSC2OSC1

IC1

RB3

RB6

RB7

RC1

RC2

RC0

RA3

RA2

RC3

RC4

RA5

RA4

RB0

RA1

RA0

RC5

RB1

RB2

RB4

RB5

RC6

RC7

20

10

28

27

26

25

24

23

22

21

11

12

13

14

16

15

17

18

198

1

9

3

2

4

6

5

7

X1

K1

JP2

R1

10k

8MHz

D6

R2220 Ω

R7220 Ω

R8220 Ω

D1

D2R3220 Ω

D3R4220 Ω

D4R5220 Ω

D5R6220 Ω

D7R9220 Ω

D8R10220 Ω

D9R11220 Ω

D10R12220 Ω

R13220 Ω

D11

C1

100n

C2

10µ16V

030190 - 1 - 11

0

+1

+2

+3

+4

+5

-1

-2

-3

-4

-5

T

S11

2

3

4

5

8

4

2

1

S21

2

3

4

5

8

4

2

1

1

061Uwe Reiser

Ce montage constitue la section numé-rique de visualisation du conditionnementde signal LM35 décrite ailleurs dans cenuméro sous le nom « LM35 goesADC ». Le fameux CAN (ConvertisseurAnalogique/Numérique) dont il est faitmention se cache dans un microcontrô-leur PIC du type PIC16F873 et plus pré-cisément derrière le port PA5 de ce der-nier. Ce CAN possède une résolution de10 bits (1 024 pas), de sorte que dansle cas d’une plage de température de128 °C un pas vaut très exactement128 °C/1 024 = 0,125 °C. Il est dif-ficile de visualiser sur un barregrapheune résolution de 10 bits ou de 128pas de fractions de degrés. Il serait plusjudicieux de penser à définir une tempé-rature de consigne et de demander aumicrocontrôleur de mesurer la déviationsur une plage étroite -ce qui nous donneune sorte de loupe de température.Les 2 commutateurs BCD servent à défi-nir cette valeur de consigne. Si l’instru-ment mesure cette température de consi-gne, la duo-LED centrale s’allume en vert,en cas de dérive elle se « peint » enjaune. D1 à D5 visualisent une dérivepositive, D7 à D11 une dérive dans lesens négatif, chaque LED représentant 1°C. Si l’on se trouve en présence d’uneplage de mesure s’étendant de –24 à+84 °C, notre valeur de consigne peutêtre choisie entre –19 et +79 °C. L’allu-mage de 2 LED juxtaposées indique undemi-degré. Ainsi, par exemple, si latempérature se trouve entre 19,75 et20,25°C on aura allumage d’une seuleLED, entre 20,25 et 20,75°C 2 LEDseront allumée et entre 20,75 et21,25°C ce sera la LED suivante qui s’al-lumera. Si l’on a allumage que de la LEDsupérieure ou inférieure cela signifie quel’on a sortie en positif ou en négatif dudomaine de visualisation. L’entrée de lavaleur de consigne se fait par le biaisdes encodeurs BCD (S1 pour les dizai-nes, S2 pour les unités de degrés), cettesolution présentant l’avantage de ne pasavoir besoin, ni lors de l’entrée ni lors dela lecture, d’avoir à convertir des valeurshexadécimales en valeurs décimales. Lavaleur se réfère bien évidemment à lalimite inférieure du domaine de mesurevu que les encodeurs BCD ne permettent

les replier à 90° (au cas où on le souhai-terait). Une fois la mise en place des com-posants terminée (ne pas oublier les pontsde câblage à proximité du résonateur !)et une ultime vérification des soudures surles 2 platines constituant ce montage, ilreste à implanter le cavalier JP2 avant demettre le montage en fonction.Lors de l’initialisation du contrôleur (test

à la mise sous tension (Power-on-self-test)le barregraphe se transforme en che-nillard, chacun des 23 affichages possi-bles est activé pendant 100 ms. En finde processus, la duo-LED clignote 2 foisen jaune, avant que la température nes’affiche ensuite. On coupe ensuite l’ali-mentation, extrait JP2 de son embase etmet les 2 encodeurs BCD en position 0.

Sur la platine analogique (montage «LM35 goes ADC ») on interconnectela masse du LM35 à l’ampli op (cavalierJP1 mis en position « 0 »). Après avoirremis le circuit sous tension, on joue surP1 jusqu’à obtenir l’allumage de la LEDD11. Ceci correspond à la limite infé-rieure du domaine de mesure.

(030190-1)

7-8/2006 - elektor 93

030190-1

(C) ELEKTOR

C1

C2

D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11

IC1JP2

K1R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

R11

R12

R13S1 S2

X1030190-1

2

030190-1

(C) E

LEK

TOR

Liste des composants

Résistances :R1 = 10 kΩR2 à R13 = 220 Ω

Condensateurs :C1 = 100 nF

C2 = 10 µF/16 V radial

Semi-conducteurs :D1 à D5,D7 à D11 = LED 5 mmD6 = duo-LED vert/jauneIC1 = PIC16F873-20/SP (programmé

EPS030190-41 disponible auprès des

adresse habituelles, cf. www.elektor.fr)

Divers :X1 = résonateur céramique 8 MHz (3

broches)S1,S2 = encodeur BCD complémentaire

PT65-702 (APEM)

PC dans K1. Un câble USB rac-corde l’imprimante à ce circuitpar K3. Le câble du PC est tou-jours raccordé, mais celui de l’or-dinateur portable n’est raccordéque lorsque cet appareil doitimprimer.L’ordinateur portable n’est pasraccordé à K2 en temps normal ;le signal USB destiné à l’impri-mante est transmis par le PC àK1. Il passe de là aux contacts derepos du relais RE1, à K3, puis àl’imprimante. Si l’ordinateur por-table est raccordé, le signal5 volts de son port USB commutele relais RE1 à la connexion K2,donc à l’ordinateur portable. Ladéconnexion de l’ordinateur porta-ble rend la commande de l’impri-

Liam Maskey

Ce circuit commute la connexionUSB d’une imprimante d’un PCà un ordinateur portable. Il fal-lait trouver une méthode pour uti-liser occasionnellement uneimprimante raccordée la plupartdu temps à un PC avec un ordi-nateur portable. Le circuit com-mute automatiquement laconnexion USB, donc inutile dedéconnecter l’imprimante du PCpour la raccorder à l’ordinateurportable.K1 et K2 sont des prises stan-dard USB type B, K3 est uneprise USB type A. Le câble USBde l’ordinateur portable est enfi-ché dans K2, le câble USB du

Commutateur USB pour imprimantes

RE1D1

1N4001

K23

2

4

1

5 6

USB-BK1

3

2

4

1

56

USB-B

K33

2

4

1

56

USB-A

S1

+5V

+5V USB2

D+

D–

D+

D–

D+

D–

060103 - 11

062

mante au PC.Le circuit a été testé avec une impri-mante conforme à USB-1.1, ainsi qu’a-vec un PC et un ordinateur portableéquipés de ports USB-2.0 haute vitesse.Les pistes de la carte pour D+ et D–

devraient, autant que possible, être trèscourtes et de même longueur. Le relaisdoivent être de type basse puissance(5 V à courant de bobine <100 mA)avec 2 contacts inverseurs (changeo-ver, c/o).

Le commutateur S1 n’est requis que si les2 ordinateurs entre lesquels choisir sontraccordés en permanence au circuit. Lecommutateur permet de choisir l’ordina-teur ayant accès à l’imprimante.

(060103-1)

elektor - 7-8/200694

lem 105 », radio d’une cité néerlan-daise. Pour les bons vieux programmesrégionaux, les signaux de deux électro-phones étaient envoyés à la grande tablede mixage radio (sur laquelle arrivaientaussi les indicatifs et les micros des présen-tateurs), pour un programme de musiquede danse moderne, ils devaient l’êtrevers une petite table de mixage de club,disposée entre les électrophones.

Un câblage en dérivation aurait donnélieu à une boucle de masse et la chargede la tête ne le permettait pas. Impossi-ble également avec un amplificateurRIAA complet puisque toutes les entréesligne de la petite table de mixage étaientoccupées. On ne voulait pas non plusd’un commutateur de plus, les risquesd’erreur (boutons mal tournés) étant déjàtrop grands...

Marcel van de Gevel

Ce montage est destiné à diviser lesignal d’un électrophone à tête de lecturemagnétodynamique de façon à l’envoyerà deux amplificateurs RIAA sans craintede boucle de masse. Il s’agit donc d’unesorte d’amplificateur de distribution poursignaux d’électrophone.Le montage a été conçu pour « ‘Haar-

Séparateur pour électrophone

K1T6

J310

T5

BC550

T4

BC560

T1

BC560

K2

R5

100

Ω

1%

R9

1M

R11

294k

1%

R8

301

Ω

1%

R12

10k

R13

10k

R1

499

Ω

1%

R10

120

Ω

R6

12k

R7

22k

2k5

R4

T2

BC560C

R2

499

Ω

1%

R14

105

Ω

1%

R15

1k8

D1

1N4148

D2

1N4148

D3

D4

1N4148

C7

100p

C10

220n

C9

12p

C14

1n

C17

47n

C16

47n

C1

8n2

C2

8n2

C6

470µ

C5

10µ

C11

10µ

C12

10µ

C8

220µ

C23

47µ16V

C22

22µ35V

IC1

7812T

C1547µ

C4

470p K3

T3

BC560C

R349

9Ω

1%

R16

105

Ω

1%

R17

1k8

D5

1N4148

C18

1n

C21

47n

C20

47n

C3

8n2

C1947µ

+17V...+30V2x

060119 - 11

C13

47n

+12V

063

Le montage fonctionne comme suit. Lacontre-réaction ramène la tension dusignal de la tête magnétodynamique surR5. Le courant du signal qui en résultetraverse T1 mais aussi T2 et T3, puisqueles bases sont interconnectées. Il enrésulte une tension de signal sur R14 etR16. Une extrémité de R14 ou de R16est à la masse locale de la table demixage de sorte que la tension du signals’applique entre l’entrée et la masselocale des tables de mixage. Onconnecte à la masse locale une table demixage par l’intermédiaire du blindagedes fiches RCA. L’isolement du châssis ensortie doit donc être parfait.Les diodes D4 et D5 jouent le rôle d’unesorte d’interrupteur ground lift (destiné àcouper la masse de la terre). Nous vou-lons relier d’une façon ou d’une autre lamasse de l’amplificateur de distribution

à celle des tables de mixage sans biensûr faire de boucle. Le courant continuissu de T2 et T3 revient ensuite vers l’am-plificateur de distribution par le blindagedes câbles RCA et la connexion demasse. La chute de tension continue surD4 et D5 est trop petite pour que ces dio-des conduisent. Les sorties de tension designal sont donc bien isolées l’une del’autre, ce qui limite les risques de bou-cle de masse.En l’absence de liaison entre la masse del’amplificateur de distribution et celle destables de mixage, D4 et D5 conduisent.Tout fonctionne encore mais il y a bienune liaison à basse impédance entre leblindage de X2 et celui de X3 par lesdiodes, ce qui peut donner lieu à une fai-ble boucle de masse puisque les massesdes tables de mixage sont aussi encontact l’une avec l’autre par un autre

chemin.Nous réalisons l’impédance d’entrée de47 kΩ, indispensable pour connecterune tête magnétodynamique, par un bou-clage avec R11. Le bruit d’entrée seraainsi plus limité que si nous avions fran-chement soudé une résistance de 47 kΩen dérivation à l’entrée.La présence de l’ajustable R4 vient de laforte dispersion des caractéristiques dutransistor à effet de champ T6. Réglez R4de façon à obtenir environ 1 V sur R1.Si R4 est un ajustable à piste de car-bone, soudez son curseur du côté positif(comme sur le schéma) de façon à éviterl’anodisation (oxydation) du curseur.L’amplificateur de distribution du Haar-lem 105 proposait cinq voies, assezpour deux électrophones stéréo, et il étaitalimenté par un 7812 sans radiateur.

(060119-1)

7-8/2006 - elektor 95

consiste tout simplement à maintenir lesessuie-glaces en fonction quelques secon-des après que le contacteur de com-mande du lave-glace ait été relâché.Pendant que la pompe du lave-glacefonctionne, les 12 volts délivrés par labatterie sont présents à ses bornes etchargent donc le condensateur C1.Lorsque le lave-glace s’arrête, ce conden-sateur ne peut se décharger qu’au traversde R2, P1, R3 et la jonction base-émet-teur de T1 du fait de la présence de ladiode D1. Il maintient donc T1 conduc-teur pendant « un certain temps » dont la

durée exacte dépend en fait du réglagede P1. T1 sature à son tour T2 qui fait demême pour T3. Le relais RE1 est donccollé ce qui maintient les essuie-glaces enmarche puisque son contact travail estcâblé en parallèle sur leur interrupteur decommande. Lorsque C1 est suffisammentdéchargé, T1 se bloque, ce qui bloqueà leur tour T2 et T3 et fait décoller lerelais RE1.Le choix des composants n’estabsolument pas critique, et même si nousavons indiqué des références précisespour T3, n’importe quel transistor NPNde faible puissance et de gain supérieur

Christian Tavernier

Tous les véhicules automobiles récentsembarquent une quantité impression-nante d’électronique, que ce soit pour lagestion du freinage avec l’ABS, le pilo-tage du moteur avec les calculateurs d’in-jection, le déclenchement des airbags oubien encore diverses fonctions dites deconfort. Parmi ces dernières il en est uneque l’on a presque tendance à oubliertant elle est devenue aujourd’hui cou-rante. C’est celle qui consiste à faire fonc-tionner les essuie-glaces de manière auto-matique pendant quelques instants aprèsque l’on ait activé le lave-glace. Une tellepratique est quasiment indispensable carelle évite de voir dégouliner au beaumilieu de son pare-brise tout propre lesexcès de produit de lavage. Hélas, denombreux véhicules de « bas degamme » ou quelque peu anciens nesont pas équipés de cet automatisme deconfort bien agréable. Alors comme il nefaut qu’une poignée de composants quetout électronicien digne de ce nom pos-sède dans son tiroir pour y remédier,nous vous proposons de découvrir sansplus tarder le schéma que nous avonsconçu à votre intention.

La fonction à réaliser est fort simple et

Automatismepour lave-glace

T1

BC548C

T3

TIP29TIP31

T2

BC557R6

1k

R7

10k

R4

220k

R5

22k

R3

470k

RE1

12V

D2

1N4148

P1

470k

R2

100k

R1

150 Ω

C1

10µ25V

D1

1N4004

+12V

S1 S2

M1

M

060109 - 11

interrupteurlave-glace

lave-glacemoteur

interrupteuressuie-glace

064

à 25 peut convenir. Par contre, comptetenu de la consommation de courantimportante du moteur des essuie-glaces,le relais Re1 sera impérativement unrelais « auto ». On en trouve à très basprix chez tous les accessoiristes auto (etmême chez certains revendeurs de com-posants). Ces relais collent sous 12 volts

et ne disposent bien souvent que d’unseul contact travail mais ils sont capablesde couper en général une vingtained’ampères.

Finalement, le seul point délicat de cetteréalisation est de bien identifier les fils decommande de la pompe du lave-glace

d’une part et du moteur des essuie-glacesd’autre part au départ du comodo situéderrière le volant. La man?uvre de cedernier, en observant ce qui se passe surses différentes connexions avec un sim-ple voltmètre, permet généralement d’envenir à bout sans trop de difficulté.

www.tavernier-c.com (060109-1)

elektor - 7-8/200696

spéciale. C2 relie à la masse virtuelle lesbornes inférieures des potentiomètres (lamasse du signal d’entrée) pour le signalaudio. Le condensateur introduit cepen-dant un nouveau trajet de contre-réactionqui peut, dans certains cas, produire l’en-trée en oscillation de l’amplificateur.

C’est donc à R2 d’amortir ces velléitésde mise en oscillation. Il est possible decalculer mathématiquement les valeurs àdonner à ces 2 composants, mais il estpréférable de les déterminer de façonexpérimentale. C2 devra avoir une capa-cité telle que les champs électriques pré-

Peter Bitzer

On ne trouve plus guère de projets d’am-plificateurs audio à couplage en continude la charge et alimentation asymétrique,et ceci est bien dommage en raison decertains des avantages qu’ils présentent :plus nécessaire de se compliquer la vieavec la complexité d’une seconde ten-sion d’alimentation (symétrique), de plus,ils ont un bon comportement en ampli-tude et en phase. On peut en outre sepasser de condensateurs électrochi-miques servant à la régulation de la ten-sion, les plops de mise sous tension étanteux aussi sensiblement plus « civilisés ».

Pour éviter que ce principe de circuit netombe en désuétude puis en oubli, l’au-teur nous propose de réaliser un amplifi-cateur pour casque d’écoute fonctionnantselon le principe illustré en figure 1. Ilse subdivise en un diviseur de tension, unsuiveur de tension et un haut-parleur pourcasque d’écoute qui se trouve relié aupoint de connexion d’une paire decondensateurs électrochimiques, ce pointconstituant la masse de sortie virtuelle.Vous n’aurez pas manqué de constaterque l’on a en ce point la moitié de la ten-sion d’alimentation. Il ne reste plus qu’àassurer le couplage de façon correcte dusignal audio à amplifier.La figure 2 vous propose un modèleréalisable de ce principe sous formed’amplificateur pour casque d’écoute sté-réo. L’amplificateur proprement dit prendla forme de IC1 entouré par P1, R3 et R4(gain de 11x). Cette partie du circuit nerequiert pas d’explications additionnel-les. Il en va de même pour le diviseur detension de type archiconnu que consti-tuent R1a/R1b. On a découplage dusignal au niveau du potentiomètre. Lapaire C2/R2 est chargée d’une fonction

Ampli audio à couplage CC

IC1

R1b

100k

R1a

100k

LS

300 Ω

C1a

470µ6V

C1b

470µ6V

BT1

9V

060067 - 11

1

2

3

1IC1.A

6

5

7IC1.B

R3a

10k

R4a

1k

R3b

10k

R4b

1k

R1a

100k

R1b

100k

P1a50klog

P1b50klog

C1a

470µ6V

C1b

470µ6V

R2

4k7

C2

10µ3V

LSa

300 Ω

LSb

300 Ω

BT1

9V

8

4

IC1 = MC1458

G

D

G

D

060067 - 12

1,5 ... 2,5 mA env.

u C2

2

065

sents dans la pièce ne produisent pas deronflement inacceptable à la sortie. R2devra avoir une valeur telle, lors de lamise sous tension de l’amplificateur, latension au point de masse virtuelle s’éta-blisse à une vitesse suffisante. La polarité

du condensateur électrochimique n’aaucune importance vu qu’il n’existe pasde tension digne de ce nom aux bornesdu petit réseau. On pourra tenter un pon-tage de C2/R2 et vérifier à l’oscilloscopele comportement de l’amplificateur. En

fonction de l’importance des asymétriesprésentées par le circuit il peut se faireque l’établissement de la masse virtuelleprenne un certain temps (pour ne pasdire un temps certain...).

(060067-1)

7-8/2006 - elektor 97

le nom de capacité de Miller. Lors de laconception d’amplificateurs de signal, ilfaut tenir compte de cette capacité.Nous pouvons aussi utiliser différemmentcet effet Miller. Si nous rendons A varia-ble, par exemple avec une résistanceréglable, nous créons un condensateurvariable. Voici, à la figure 2, un exem-ple de pareil circuit.Cm est le condensateur apparent entrel’entrée du circuit et la masse. Si nousbranchons à l’entrée, à travers une résis-tance en série, un générateur de signalet que nous observons la tension d’entréeà l’aide d’un oscilloscope, nous détermi-nerons aisément la fréquence du pôle.L’amplificateur opérationnel à JFET A1 est

nécessaire pour empêcher que R1 enparallèle sur Cm n’influence la positiondu pôle. C’est A2 qui constitue l’amplifi-cateur (inverseur) proprement dit. Le gainde A2 vaut P1/R1. C est le condensateurartificiellement gonflé. Les autres compo-sants assurent simplement la détermina-tion du point de fonctionnement du cir-cuit. Le condensateur Cb bloque uneéventuelle composante continue et doitêtre relativement grand, par exemple 25

fois la valeur maximale de Cm.Les résultats de mesure le confir-ment, Cm est effectivement égal à(1+P/R1)⋅C. Nous pouvons,avec le potentiomètre, fairevarier Cm entre 560 pF et 12nF environ.

Comme c’est souvent le cas enpratique, il y a ici aussi deslimitations. Le signal d’entréene peut pas être trop fort, sinonla tension alternative sur Cm nepourra pas suivre. À la valeurmaximale de Cm, le gain deA2 est d’environ 20 fois. Lavaleur pointe à pointe de la ten-sion d’entrée ne peut certaine-

ment pas dépasser 1/20ème de la ten-sion d’alimentation. En petits signaux, lecircuit fonctionne toujours convenable-ment, pour peu que la fréquence nedevienne pas trop haute.Pour A1, nous avons choisi un LF356 etpour A2, un TL081. Ils sont principale-ment destinés aux fréquences qui nedépassent pas les 100 kHz. Mais desamplificateurs opérationnels rapides àJFET peuvent vraiment étendre la plagede fréquence jusque dans le domaine HF.Si l’on se limite aux applications à bassefréquence, on peut aussi utiliser pour A1et A2 un amplificateur opérationnel dou-ble comme le TL082.La valeur du condensateur C, il faut l’a-

Condensateur de Miller

A

C

UCIC

I

Uin Uout

060075 - 11

1

066Gert Baars

Il y a des circuits amplificateurs dans les-quels une capacité est présente entre lasortie et l’entrée. Si le gain est positif, ilse peut que des oscillations se manifes-tent. Mais si le gain est négatif, c’est unautre effet qui se produit. Nous pouvonsle déduire du circuit théorique suivant.Un amplificateur dont la résistance desortie est négligeable, celle d’entrée estinfiniment grande et dont le gain vaut Asubit la contre-réaction d’uncondensateur C, comme à lafigure 1. Le coefficient d’am-plification A est négatif. On adessiné le courant d’entrée I,la tension d’entrée U et la ten-sion de sortie Uo. Le courantd’entrée I est égal à Ic et la ten-sion d’entrée U est égale à Uc+ Uo. De nouveau, Uo est égalà A⋅U. Il en ressort que :

Uc = U–Uo = U⋅(1–A).

Exprimons dans la formule quele courant à travers un conden-sateur est de Ic = C⋅(dUc/dt),ce qui donne :

que nous pouvons récrire :

Nous voyons à présent que la relationentre I et C détermine le gain. Alors, Csemble être devenu plus grand d’un fac-teur (1–A), mais attention, comme A estnégatif, on peut parler d’un facteur d’ac-croissement de 1+A.C’est ce que l’on appelle l’effet Miller. Lacapacité apparemment plus grande prend

I A CdU

dt= − ⋅ ⋅( )1

I CdU A

dt= ⋅ −( )1

IC1IC2

R4

1M

R3

100k

R2

100k

P1

100kR1

4k7

C2

4µ763V

C1

560p

Cb

Cm

+Ub

060075 - 12

2

dapter au circuit choisi. Avec des ampli-ficateurs opérationnels du type AD8099et un condensateur C de 22 pF, on peutréaliser un condensateur variable de 22

à 440 pF utilisable jusqu’à 30 MHz.L’autre possibilité, une diode varicapdont on pourrait modifier la capacitéd’un facteur 20, voire plus, si elle existe,

elle est rare ! Parmi les autres applica-tions de ce circuit, citons les filtres LCvariables pour les applications audio.

(060075-1)

elektor - 7-8/200698

quence, à savoir R1/C1 etR2/C2.À la mise sous tension, lalampe est froide et sa résis-tance faible, le gain est donctrès grand. Quand le couranttraverse le filament de lalampe, la température de celui-ci augmente et sa résistanceavec, le facteur d’amplificationdiminue donc. Le processus serépète jusqu’à ce qu’un équili-bre s’établisse. De cette façon,le montage maintient automati-quement constante l’amplitudedu signal de sortie.L’amplitude de sortie est déter-minée par la position du cur-seur de P1 et par les caractéris-tiques de la résistance de lapetite lampe. Si le montagen’oscille pas spontanément,modifiez la résistance de P1.

(060122-1)

Oscillateur de puissanceà amplitude constante

Malte Fischer

Ce montage produit un signald’une fréquence d’environ1 kHz dont la puissance esttelle qu’elle permet d’attaquerdirectement un haut-parleur.L’amplificateur opérationnelchoisi est un APS544. Il s’agitd’un modèle à haute tension etfort courant qui supporte destensions d’alimentation de±35 V et peut fournir un cou-rant de sortie d’au moins 2 A.Un oscillateur à pont de Wienest construit autour de l’ampli-ficateur opérationnel. L’une deses branches comporte unpotentiomètre ajustable P1 etune lampe, qui définissent lefacteur d’amplification de l’am-plificateur opérationnel. L’au-tre branche comporte les com-posants qui déterminent la fré-

2

1

4

IC15

3

OPA544R2

1k5

R1

1k5

R3

10Ω

220 Ω

P1

C2

100nC1

100n

C3

100n

LA1

12V40mA

8 Ω

LS1

BT1

4V5...12V

BT2

4V5...12V

C4

10µ 16V

C5

10µ 16V

+4V5...+12V

–4V5...–12V060122 - 11

1: + IN2: – IN

OPA544

4: OUT3: V–

5: V+1

23

45

*

voir texte*

067

nuées ayant une fréquence de l’ordre de2,5 kHz se répétant à une fréquence de100 Hz environ. Il ne devait pas être dif-ficile à un électronicien d’arriver à repro-duire un tel fonctionnement !Le circuit simple à base de temporisateurdu type 555 (dans sa version CMOS)génère de courtes impulsions qui sontappliquées à un transformateur miniaturede rapport 1:10. Associé à un conden-sateur de 4,7 nF, le transformateur cons-titue un réseau de résonance parallèlequi, par résonance, relève la tension de

sortie de façon très sensible.Un potentiomètre couplé ici à l’interrup-teur marche/arrêt permet de jouer sur lalargeur des impulsions. Plus les impul-sions sont larges plus le niveau de la ten-sion de sortie est élevé. Sachant que l’onatteint une tension de crête de l’ordre de200 V, il faut que le transformateur uti-lisé respecte certaines normes d’isolation(un 516269-62 de Conrad RFA parexemple). En sortie, une embase Cinchbon marché assure un bon contact avecle câble des électrodes.

Klaus Rohwer

Un appareil utilisé pour TENS (Transcu-taneous Electrical Nerve Stimulation =neurostimulation sous-cutanée électrique)n’est en fait, pour le profane, rien d’au-tre qu’un appareil d’électrostimulation.L’auteur s’est vu prescrire le prêt d’un telinstrument par son orthopédiste. L’appa-reil comportait un nombre impressionnantde programmes dont il ne fallait utiliserqu’un seul. La mesure du signal de sortieobtenu dans le programme en questionmontra qu’il s’agissait d’oscillations atté-

Neurostimulation sous-cutanée électrique068

On peut trouver les électrodes adhésivesvisibles sur la photo (il en existe des versionà utilisation unique et longue durée) enpharmacie et dans les magasins de maté-riels médicaux bien achalandés. Elles sontle plus souvent dotées de couplages quipermettent de les brancher sur un appa-reil à embases de 2 mm, ce qui signifiequ’il vous faudra probablement réaliservotre propre câble d’interconnexion.Il n’est pas nécessaire, pour le traitementde parties du corps facilement accessi-bles (bras), d’ouvrir beaucoup le poten-tiomètre avant de sentir les picotementscaractéristiques. Les parties du corpsmoins sensibles (genoux, jambes) requiè-rent un niveau de tension sensiblementplus important et c’est-à-dire une positionplus « ouverte » du potentiomètre avantde réagir.Si vous souhaitez réaliser un appareil

TENS doté de plusieurs programmes(pilotés par microcontrôleur), nous vousrenvoyons à la pagewww.elektor.fr/Default.aspx?tabid=28&ye

ar=2000&month=4&art=61185du site Elektor qui propose à cet endroitun stimulateur musculaire électronique.

(050281-1)

7-8/2006 - elektor 99

C2

10n

C1

100n

R2

47Ω

R1

100k

R3

6k8

T1BC556D1

1N4004

P1

10k

C1

100µ16V

BT1

9V TR1

1 : 10

C3

4n7400V

S1

IC1

555

DIS

THR

OUT

TR

CV

2

7

6

4

R

3

5

8

1

050281 - 11

les pour sonder des intensités de courant.Mesurer des tensions plus hautes demandede les atténuer à l’aide d’un diviseur detension. On leur adjoint donc R1 et R2. SiR1 se trouve en série avec l’entrée + dumodule, R2 vient en parallèle sur les bor-nes d’entrée. Le tableau montre le rapportcorrect entre R1 et R2. La plupart desmodules présentent une impédance d’en-trée de 10 MΩ. Avec l’atténuateur, elletombera à 1MΩ, c’est encore suffisantpour la plupart des mesures.Avant de mesurer un courant à l’aided’un voltmètre, il faut convertir ce débiten une tension équivalente en lui faisanttraverser une résistance. Le tableau vousrenseigne également sur les valeurs deces résistances.Contrairement à la résistance d’un volt-

Plage R1 R2

Vin

2 V 910k 100k

20 V 1M 10k

200 V 1M 1k

2000 V 1M 100 Ω

Iin

200 mA 0 Ω 1k

2 mA 0 Ω 100 Ω

20 mA 0 Ω 10 Ω

200 mA 0 Ω 1 Ω

mètre, celle qui se situe à l’entrée d’unampèremètre se doit d’être la plus bassepossible. Sa valeur dépend de la gammesouhaitée et vaut celle de R2. Mais il nefaut pas oublier que la chute de tension àses bornes ne peut excéder 0,2 V, puis-qu’elle se trouve à l’entrée du module.Lors des mesures, faites attention à ceque des tensions dangereuses, voire mor-telles peuvent atteindre ces composants,certainement sur les gammes de 200 et2 000 V. Et puis pensez aussi que n’im-porte quelle pièce, même une résistance,ne tolère pas ipso facto de pareilles ten-sions à ses bornes. Il faut absolument,pour ces gammes-là, vous procurer desrésistances spécialement destinées à cetusage particulier.

(040037-1)

R1

R2

INH

INL

040037- 11

Vin

Iin

Des modules de voltmètre, on en trouveen abondance, aussi bien à écran LCDqu’à LED. Habituellement, leur gamme debase est 200 mV en continu, vous nepouvez pas mesurer plus de 0,2 V, cequi n’est pas très utile. Heureusement, ilest assez simple d’étendre leur domainede mesure vers les tensions plus élevées.En outre, vous pouvez utiliser ces modu-

Des gammes pour un voltmètre 069

demi-degré). On dispose ainsi d’uneexcursion en température de 1 090 mV,ce qui implique un gain de 5 000mV/1 090 mV = 4,587x. C’est IC2.Bqui se charge de cette fonction, son gainA répondant à la formule R7/R6 + 1.L’amplificateur opérationnel IC2.A com-mande la tension d’offset. Il paramètre lamasse du LM35 à laquelle se réfère la

sortie du capteur à une tension de 245mV x 4,587 = 1 124 mV par rapportà la masse du circuit. Dans ces condi-tions, la tension de sortie de IC2.B estexactement de 0 V lorsque la tempéra-ture est de –24 °C et de 5 V lorsquecette dernière est de +84 °C.Il est possible, grâce à ces 2 formules,de redimensionner le circuit pour n’im-

elektor - 7-8/2006100

LM35 goes ADC070Uwe Reiser

Le circuit décrit ici travaille de concertavec le thermomètre à LED (décrit ailleursdans ce numéro), mais vu son intérêt entant que module de traitement de signalpouvant être connecté à n’importe quelCAN (Convertisseur Analogique/Numé-rique) nous ne pouvons nous empêcherde vous le présenter tout seul. Notrevieille connaissance ô combien populairequ’est le capteur de température LM35fournit une tension de sortie de 10 mVpar degré Kelvin sur une plage de tem-pérature s’étendant de –55 à +150 °C.La tension de sortie passe de –550 mV à–55 °C à 1 500 mV à +150 °C. Àl’évidence, cette plage ne convient paspour piloter un CAN classique dotéd’une entrée unipolaire dont la plage s’é-tend de 0 à 5 V, ce qui implique dedoter d’un offset la tension fournie par lecapteur avant de l’amplifier.Nous venons ainsi d’identifier les 2 sous-ensembles majeurs du montage dont lafigure 1 donne le schéma. De par ledimensionnement du circuit, la plage demesure s’étend de –24 à +84 °C. Latension de sortie du capteur s’étale, pources températures, de –240 à +840 mV.Il faut ajouter à ces 2 valeurs 0,5 K (5mV) de manière à pouvoir évaluer undépassement négatif ou positif (d’un

K1

7805

IC1D11N4002

6

5

7IC2.B2

3

1IC2.A

JP1

K2

C1

470µ 25V

C3

100µ25V

C4

100µ25V

C8

1µ25V

C2

100n

C5

100n

C6

100n

C7

100µ25V

C9

100n

R1

3k9

R2

820

Ω

R5

27k

R3

100 Ω

R4

100 Ω

R7

4k7

R6

1k3

R8

330 Ω

LM35CZ

IC3

1

3

2

D2

1N4002

250 Ω

P1

IC2

8

4

IC2 = TLC272

9...12V

T

030190 - 2 - 11

1

0

AC/DC

1

porte quelle plage de températures. Lecalcul du diviseur de tension R1, P1 et R2est simple. Le cavalier JP1 sert à l’étalon-nage du circuit. Si l’on relie l’entrée del’amplificateur IC2.B à la sortie de l’am-pli op d’offset IC2.A, on simule la limitede température inférieure.L’alimentation du montage se fait par lebiais d’un adaptateur secteur (9 à 12 VCA ou CC). En dépit de la faible valeurde la consommation de courant, ellen’est que de quelque 50 mA, nous utili-sons un régulateur 1 A capable de four-nir une tension de +5 V parfaitementstable sans nécessiter de radiateur. Lerégulateur attaque directement le divi-seur de tension de IC2.A, mais il sertégalement à alimenter le circuit du CANconnecté à l’embase K2. La paire

R3/R7 découple la tension d’alimenta-tion du capteur du reste du circuit pourla mettre à l’abri de toute influence para-site. La diode D1 fait office soit deredresseur (si la tension fournie par l’a-daptateur est alternative), soit de protec-tion (en cas d’inversion de polarité de latension d’alimentation). De manière à nepas avoir à utiliser un amplificateur opé-rationnel rail-à-rail pour pouvoir forcerIC2 jusqu’à 0 V, D2 fixe la masse ducircuit à 0,7 V au-dessus du potentielinférieur de la tension d’alimentation.L’électronique du capteur prend place surla petite platine représenté en figure 2.Le seul pont de câblage à implanter setrouve entre C3 et IC2. Il faut bien veillerà ce que non seulement le capteur detempérature mais aussi certains autres

composants soient prévus pour la plagede température souhaitée. Toutes les ver-sions C du capteur sont prévues pourune plage allant de |-40 à +110 °C, lesversions D se limitant à de 0 à 100 °C.La précision du thermomètre dépend bienévidemment de la tolérance des compo-sants. Il faudra donc veiller à ce que R6et R7 soient aussi proches que possiblede la valeur calculée. La tension de sor-tie du régulateur IC1 joue un rôle elleaussi, elle sert de référence pour le CAN.Des dérives à ce niveau se traduisent parun étalement ou un resserrement de l’é-chelle des températures.

(030190-2)

Lien :

www.national.com/pf/LM/LM35.html

7-8/2006 - elektor 101

030190-2

(C) ELEKTOR

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

D1

D2

IC1

IC2

IC3

JP1

K1

K2P1

R1

R2

R3 R

4

R5

R6

R7

R8

030190-29..12V 0

03

01

90

-2(C

) ELE

KTO

R2

Liste des composants

Résistances :R1 = 3kΩ9R2 = 820 ΩR3,R4 = 100 ΩR5 = 27 kΩR6 = 1kΩ3R7 = 4kΩ7

R8 = 330 ΩP1 = ajustable 250 Ω

Condensateurs :C1 = 470 µF/25 VC2,C5,C6,C9 = 100 nFC3,C4,C7 = 100 µF/25 VC8 = 100 µF/25 V

Semi-conducteurs :D1,D2 = 1N4002IC1 = 7805IC2 = TLC272IC3 = LM35CZ

Divers :K1 = 2 picotsK2,JP2 = embase autosécable à 3

contacts1 cavalier

tique. On a bien évidemment autre choseà faire que de s’hypnotiser sur lesampoules de signalisation. Le petit mon-tage de la figure 1 est celui d’un auxi-liaire de rappel acoustique. Il ne réagitpas immédiatement après la mise enfonction du clignotant mais après écou-lement d’une certaine temporisation,

c’est-à-dire lorsque le clignotant reste enfonction pendant une durée anormale-ment longue.L’alimentation de l’électronique est déri-vée du relais du clignotant. Lorsque cedernier est en fonction une tension deforme rectangulaire arrive, par le biais dela borne soit T1 soit T2 au pont de redres-

Contrôle acoustiquepour clignotant 071Udo Burret

Il arrive souvent, qu’en tant que cyclisteet amateur Roller (qui oserait encore par-ler de patin à roulettes) on en arrive àoublier de couper le clignotant si le sys-tème de locomotion en question n’est pasdoté d’un contrôle de clignotant acous-

sement que constituent les diodes D1 àD4, l’autre borne se trouvant toujours, autravers des ampoules des clignotants nonallumées, au potentiel de la masse. C1tamponne et lisse la tension continue pul-sée, la diode D5 évitant que le conden-sateur électrochimique ne se décharge aucours des pauses de la tension du cligno-tant. Dans ces conditions, le temporisa-teur 555 se voit alimenté par une tensiond’alimentation suffisamment propre tantque le clignotant est en fonction.Le temporisateur IC1 est monté en oscilla-teur et attaque, par le biais de T1, unrésonateur piézo-électrique. La sortie du555 est active au niveau bas, de sorteque le transistor commence par bloquer,le résonateur étant réduit au silence. Letemporisateur ne cesse de charger et dedécharger le condensateur C2 aux,respectivement 2/3 et 1/3 de la tensiond’alimentation ce qui se traduit par unedurée de pause de 0,7 x C2 x(R2+R1+P1). Le potentiomètre P1 permetd’obtenir une durée de pause de l’ordrede 1 s au maximum. Le premier inter-valle, c’est-à-dire le temps s’écoulantavant que le résonateur ne se manifestepour la première fois est sensiblementplus long vu que le condensateur électro-

chimique étant encore totalementdéchargé. Ce n’est qu’après écoulementde cette temporisation que la sortie estactivée au niveau bas pour la durée del’impulsion (0,7 x C2 x R2, soit 0,15s) de sorte que le résonateur se mani-feste. Ceci n’est vrai qu’à condition qu’ily ait application, au collecteur de T1,d’une tension de +12 V, ce qui est bienle cas lorsque le relais du clignotant vientjuste de coller et que les ampoules du cli-gnotant s’allument.

Le circuit sera monté dans un boîtier étan-che et monté à un endroit bien protégédu « mobile motorisé à 2 roues ». Lerésonateur pourra être monté hors du boî-tier si l’on en utilise une version pouvantsupporter les projections liquides. Laconnexion du contrôle de clignotantacoustique prend la forme d’une pairede conducteurs seulement et se fera à unendroit où les lignes du clignotant sontfacilement accessibles.

(050392-1)

elektor - 7-8/2006102

IC1

555

DIS

THR

OUT

TR

CV

2

7

6

4

R

3

5

8

1

P1

500k

R1

10k

R2

100k R3

1k2

T1

BC327

BZ1

C3

10n

C2

2µ2

C1

1000µ25V

25V

D5

1N4001

D1

D4

D2

D3

LA1 LA2

LA3 LA4

S2

S1

+12V4x

1N4001

050392 - 11

Relaisclignotant

T1

T2

Clignotant véhicule

LA1 ... LA4 : Ampoules clignotant

S1, S2 : Interrupteur clignotant

1

d’importé donc. La raison de ce choix estd’éviter à tout prix des problèmes pouvant

naître de conflits de brevets avec d’autresfabricants. Le résultat « décoiffe » et

Parallax, fabricant que le Basic Stamp amis sur la carte des spécialistes de micro-contrôleurs a présenté, très récemment lePropeller (l’Hélice) : il s’agit d’un nouveaumicrocontrôleur mais pas exactementcomme les autres. On se trouve en effeten présence de pas moins de 8 proces-seurs 32 bits (baptisés « COG », acro-nyme sans signification connue, en lan-gage Propeller) « coincés » dans un boîtierne comportant que 40 (!) broches. Cetteconstruction permet un vrai multi-traite-ment (multi-processing) et, de par la struc-ture interne très bien pensée, il est relative-ment facile de réaliser des applicationsayant trait au traitement de signaux ou devidéo. Le Propeller peut être programmétout aussi bien en langage de haut niveau« Spin » qu’en assembleur. Le processeuret les outils de programmation sont desdéveloppements propres à Parallax, lematériel étant le leur au niveau le plusbas, celui des transistors de la puce. Rien

Programmation sérielledu Propeller

K1

SUB D9

1

2

3

4

5

Rx

Tx

Rx

TxDTR

GND

6

7

8

9

R2

10k

R7

1k

R1

10k

R4

4k7

R6

DIL

LQFP

10k

R5

10k

T1BC547

PCSerial Port

R3

10k

T3

11 (7)

40 (38)

39 (39)

9 (5)

064005 - 11

RES

A31

A30

VSS

BC547

T2

BC557

C1

10n

+3V3

Par

alla

x P

rop

elle

r

072

demande au développeur de penserd’une façon radicalement différente !Comme il est de plus en plus courant surles processeurs modernes, le Propeller estdoté d’une interface de programmation

sérielle rustique. Le kit de développementde Parallax possède pour cela uneconnexion USB plus d’actualité etmoderne, mais si vous préférez travailleravec le port RS-232 que vous connaissez

sur le bout des doigts, nous vous propo-sons ici le schéma d’une solution relati-vement simple. Attention : l’alimentationdu Propeller se fait sous 3,3 V !

(064005-1)

7-8/2006 - elektor 103

bornes de R1 permet à T1 de conduire.Ce transistor limite alors la tension base-émetteur de T2. Des crêtes de tensionextrêmement rapides sur R1 pourraientnuire à T1 si R2 ne le protégeait pas.Le régulateur est amorcé par R3. Sanscette résistance, nous n’aurions initiale-ment pas de tension en sortie et aucuncourant ne traverserait la base de T2.Grâce à R3, T2 s’ouvre un tout petit peu,ce qui suffit à amener le régulateur à savaleur finale.En service normal, pour une chute de ten-sion de 15 V sur le régulateur, 30 mApeuvent travers T2 sans que ce transistorait besoin de refroidissement. Sa tempé-rature de jonction est alors de 70 °C,attention à vos doigts, vous pourriez vousbrûler! Dans la mesure où la tension d’en-trée diminue, le régulateur peut délivrerun courant plus intense. Ce courant estdéterminé par la zone de fonctionnement

sûr (SOAR, Safe Operation ARea) de T2.En court-circuit et pour une tension d’en-trée de 140 V, un petit courant de 30mA peut circuler et, si vous ne permettezpas à T2 de dégager son excès de cha-leur (un radiateur d’au moins 10 K/W),il ne vivra pas vieux.Si la tension de sortie doit être plusgrande, remplacez R6 par une résistanceplus grande. De même, pour une tensionde référence plus élevée, remplacez T4par un MJE350. Si le courant demandén’est que de quelques mA, T4 et R4 sontsuperflus et le diviseur de tension R6/R7peut se connecter directement sur l’émet-teur de T3.L’atténuation de l’ondulation du montageest de quelque 50 dB. Son courant derepos est de 2,5 mA et, pour de faiblescourants, la chute de tension ne dépassepas 1,5 V.

(064016-1)

Stabilisateur haute tensionprotégé en court-circuit

R1

22Ω

R2

100

Ω

R5

47k

R6

100k

R710

0kR4

47k

R3

10M

T2MJE350

T1

BC557B

T4

BD140

T3

MJE340

C2

100pC1

100p

C3

15p

C4

100n

D3

39V

0W5

D2

39V

0W5

C5

100n170V 155V

250V

064016 - 11

D1

1N4004

073On n’a pas à chercher longtemps un sta-bilisateur d’alimentation basse tension. Ilest en revanche plus difficile à trouver sila tension est plus élevée, cas d’une l’a-limentation de montage à tubes, parexemple. Comme nous avions besoind’un régulateur simple, nous avons dû lefabriquer. L’utilité du montage associé à laquadruple alimentation pour amplifica-teur hybride décrite plus haut ne vouséchappera pas.Le régulateur proprement dit ne comp-rend que trois transistors. Un quatrièmeest chargé de la limitation de courant. Lemontage est un régulateur série positif àun transistor PNP (T2) dont la chute detension sera aussi faible que possible.Le fonctionnement n’est pas compliqué.Lorsque la tension de sortie décroît, T4tire l’émetteur de T3 vers le bas. De cefait, T2 s’ouvre plus et la tension de sortieremonte. Le courant de base de T2 estlimité par R4. Les condensateurs C1 etC2 assurent la stabilité. Ils sont en sériede façon que la tension par condensa-teur à la mise sous tension et en court-cir-cuit ne soit pas trop élevée. Prenez tou-tefois pour C1 à C3 des modèles quisupportent au moins 100 V. D1 protègeT2 contre les tensions négatives qui peu-vent survenir lors d’un court-circuit à l’en-trée ou de grandes capacités en sortie.La tension de référence est définie pardeux diodes Zener de 39 V en série, sibien que nous avons 78 V sur la base deT3. En prenant R6 égale à R7, nous obte-nons une tension de sortie deux fois plusélevée, de l’ordre de 155 V donc. La sor-tie du diviseur de tension R6/R7 est tam-ponnée par T4. Elle peut donc être à hauteimpédance et ne souffrira pas du courantde base de T2 (ce courant est à peu prèscelui d’émetteur de T3). La régulation n’estcertes pas stabilisée en température maiscette application n’en souffre pas.La limitation de courant autour de T1 nepeut pas être plus simple. Pour un courantde sortie d’environ 30 mA, la tension aux

Le matériel est fort simple à mettre en ser-vice. Les résistances de polarisation dessept poussoirs sont déjà intégrées dansle PIC et le logiciel se charge de la sup-pression des rebonds des contacts. Onutilise deux LED pour afficher les valeursprincipales et l’alimentation est fourniepar un circuit basé sur le 7805. On peutégalement s’aider d’un connecteur pourfaciliter le branchement du servomoteur.Le logiciel du projet a été rédigé en PIC-basic et assorti de commentaires. Vouspouvez le compiler et éventuellement lemodifier à l’aide de la version simplifiéeet gratuite du compilateur PICbasic deProton. Il faut dans ce cas éliminer lescommentaires.Le code du logiciel est disponible sur lesite www.elektor.fr sous le numéroEPS060082-11. Quant au PIC prépro-grammé, vous pouvez le commandersous la référence EPS060082-41auprès des adresses habituelles. La ver-sion citée du PICbasic est à téléchargerdirectement de www.picbasic.org.

(060082-1)

elektor - 7-8/2006104

Elmar Jongerius

Ce circuit a vu le jour pour utiliser desservomoteurs issus du monde du modé-lisme. L’accent est mis sur la mémorisa-tion de certaines valeurs présélection-nées. On utilise pour cela la mémoireinterne d’un PIC16F628A.On manipule le circuit à l’aide de septpoussoirs pour obtenir les fonctions sui-vantes :

• Bouton plus• Bouton moins• Mémoriser présélection 1• Mémoriser présélection 2• Mémoriser position de départ• Rappeler présélection 1• Rappeler présélection 2

Le module s’emploie à automatiser diffé-rentes fonctions mécaniques. On peut l’u-tiliser, outre en modélisme, pour comman-der des robinets, orienter des miroirs, etc.Il pourra aussi donner la mesure de sontalent lors de démonstrations.

Circuit de présélectionpour servo

Nr. Nom Fonction

S1 Up Mouvoir le servodans le sens positif

S2 Down Mouvoir le servodans le sens négatif

S3 Recall 1 Adopter la valeurde Set 1

S4 Recall 2 Adopter la valeurde Set 2

S5 Set 1 Stocker la positionactuelle dans Set 1

S6 Set 2 Stocker la positionactuelle dans Set 2

S7 Set InitialStocker la positionactuelle commeposition de départ

RB6/T1OSO/T1CLK/PGCRA6/OSC2/CLKOUT

RA4/TOCLK/CMP2

RA7/OSC1/CLKIN RB7/T1OSI/PGD

RA5/MCLR/VPP

RA2/AN2/VREF

RA3/AN3/CMP1

PIC16F628 RB1/RX/DT

RB2/TX/CK

RB3/CCP1

RA1/AN1

RA0/AN0 RB0/INT

RB4/PGMIC1 RB5

18

17

13

12

11

10

14

15

16

1

3

9

8

7

6

2

4

5

+5V

R3

33k

D1

MAX

R1

1k

D2

MIN

R2

1k

S1

+S2

-

S3

RECALL 1

S4

RECALL 2

S5

SAVE 1

S6

SAVE 2

S7

SAVE STARTUP

K1

C3

100n

IC1

7805

C4

1000µ16V

C2

100n

C1

330n

060082 - 11

074

7-8/2006 - elektor 105

ches d’escalier soit, par le biais d’uncadencement correct du circuit de géné-ration des marches d’escalier, toujoursattribuée au même signal de canal.

Il devient possible ainsi d’étudier la chro-nologie des circuits numériques les plussimples jusqu’au bus 8 bits des micro-processeurs les moins complexes. Cemontage fonctionne comme une sorted’analyseur logique pour les signauxnumériques les plus lents.Les marches d’escalier proprement ditessont générées de la façon la plus simplequi soit, à l’aide de ce que l’on appelle unréseau R2R (R3 à R8) et ce à partir de 3signaux numériques, signaux fournis parle diviseur binaire IC2.A, un 74HC393dont les sorties attaquent le multiplexeurIC3 de façon synchrone. Si l’on mélangealors la tension en marches d’escalier

avec le signal de sortie du multiplexeurtoutes les conditions nécessaires pour unevisualisation correcte des signaux sontremplies. C’est un amplificateur opéra-tionnel très rapide, IC4, qui se charge dece mélange. P1 permet de jouer sur lafréquence de cadencement sur une plageallant de 100 kHz à de l’ordre de 1,8MHz. Il est possible ainsi de multiplexerdes signaux lents de fréquence élevée etaussi des signaux rapides de fréquencelente ce qui permet une visualisation trèspeu perturbée. Chaque impulsion d’hor-loge produit une marche d’escalier et faitpasser le multiplexeur à l’entrée suivante.Il faudra, si l’on veut pouvoir utiliser desfréquences de commutation situées dansles alentours de 2 MHz, disposer d’unoscilloscope ayant une bande passanted’au moins 20 MHz.

(060013-1)

Module 8 canauxpour oscilloscopeHelmut Steffes

Les oscilloscopesmulticanaux coûtentcher, ceux qui enpossèdent plus desont purement etsimplement hors deprix. Mais pourquoine pas faire soi-même ce que l’onne peut pas s’ache-ter. C’est là la rai-son qui nous aamené à dévelop-per ce module quipermet à un oscillo-scope de visualiser8 canaux. Pour desraisons évidentes decomplexité, cemodule ne peut trai-ter que des signauxnumériques.

L’électronique peutêtre subdivisée en2 unités : un multi-plexeur n canauxvers 1 et le généra-teur de tensions enmarches d’escaliercorrespondant. Ontrouve des multi-plexeurs poursignaux numériquesdans toutes les familles de circuits inté-grés. Nous avons utilisé ici un74HCT151, un multiplexeur 8 canauxau prix très abordable. Avec le pilotageadéquat, il connecter successivement les8 entrées à la sortie. Nous en avonsainsi terminé avec la moitié de l’électro-nique constituant notre module. Si main-tenant nous relions les signaux de sortiede IC3 sans la moindre électronique d’a-daptation à l’entrée d’un oscilloscopenous aurons bien, en principe, écrituredes 8 canaux, mais ils seront superpo-sés et par conséquent peu exploitables.Si l’on procède à un mélange avec latension en marches d’escalier et que l’ontrouve la bonne chronologie, il y amoyen de réaliser un beau décalagedans le plan vertical de sorte que l’on aitune visualisation propre des 8 canaux.Il faut pour cela que chacune des mar-

74HC151IC3

MUX11

10

12

13

14

15

EN7

3

2

1

6

5

9

4

32

1

0

2

0

7

6

5

4

G07

CT=0

CTR4

IC2.ACT

4

3

2

1

6

5

0

3

+1 21

IC1.A

Ch 1

Ch 2

Ch 3

Ch 4

Ch 5

Ch 6

Ch 7

Ch 8

0

P1

10kR2

1k

C1

470p

9 81

IC1.DR5

10k

1%R8

10k

1%

11 101

IC1.ER4

10k

1%R7

5k6

1%

13 121

IC1.FR3

10k

1%R6

5k6

1%LT1227

IC4

2

3

6

7

48

1

5

R10

680 Ω

R11

470

Ω

+12V

–5V

C7

10µ25V

C6

100n

C2

10µ25V

C3

100n

060013 - 11

IC1

14

7

IC2

14

7

IC3

16

8

C31

100n

C32

100n

+5V

C8

100n

+5V

R9

10k

1%

075

elektor - 7-8/2006106

Carlos Ferreira

Une situation qui peut arriver à tout lemonde. Vous vous trouvez confortable-ment installé dans votre fauteuil en trainde regarder la télé et voici qu’il vous fautvous lever pour aller allumer ou éteindrela lumière ou encore tirer les rideaux.Aujourd’hui, nombre de salons possèdentun double (sous une forme ou une autre)éclairage de plafond, un éclairage d’am-biance et une commande électrique desfenêtres et/ou des rideaux. L’idée est decommander ces différents dispositifs àl’aide de la télécommande TV.Cette électronique, conçue pour vous per-mettre un maximum de nonchalancedevant votre téléviseur, « repose » surun PIC16F84. Le choix de ce composanttient principalement à la taille de sonEEPROM interne nécessaire pour le stoc-kage des codes infrarouges (IR) program-mables par l’utilisateur. Nous faisonsappel, pour la commande de systèmestels que ceux évoqués plus haut, à 4relais travaillant de concert avec desinterrupteurs pour lampes dans une confi-guration bistable.Si nous jetons un coup d’oeil au schémanous voyons le bloc d’interrupteurs DIP etson réseau de résistance attaquent le portA du microcontrôleur, ceci en vue de laprogrammation des codes IR et pour lechoix du mode de fonctionnement pourtoutes les sorties (nous y reviendrons). Lecapteur IR est lui relié à la ligne de portRB7 du PIC.Le quartet (nibble, ensemble de 4 bits)de poids faible attaquant le port B sertà la commande, par le biais de résistan-ces de 1 kΩ et de transistors de typeBC547, des relais de sortie. Il sert éga-lement au pilotage de l’indicateur multi-fonction que constitue la LED D1 prise surla ligne de port RB6.Le quartz X1 entouré par les condensa-teurs C1 et C2 fournit le signal d’horlogenécessaire au microcontrôleur, un troi-sième condensateur, C3, servant à gar-der la tension d’alimentation la plus pro-pre possible.L’alimentation du circuit se fait par unetension régulée de 5 V à un courant suf-fisant pour la commande des 4 bobinesde relais (140 mA par relais environ)auxquels s’ajoutent les quels milliampè-res consommés par le microcontrôleur, le

Télécommande Easy Home

X1

4MHz

TK1833

IC23

1

2

C1

22p

C2

22p+5V

+5V

C3

100n

R2

1k

D1

S1

1 2 3 4 5

R1 5x10k1

2 3 4 5 6

RA4/T0CKI

PIC16F84

RB0/INT

OSC2

IC1

OSC1

MCLR

RA1

RA0

RA2

RA3

RB1

RB2

RB3

RB4

RB5

RB6

RB7

18

17

13

12

11

10

1615

14

1

3

9

8

7

6

2

4

5

+5V

T1

BC547A

D2

1N4148

+5V

R3

1k

T2

BC547A

D3

1N4148

+5V

R4

1k

RE2

T3

BC547A

D4

1N4148

+5V

R5

1k

RE3

T4

BC547A

D5

1N4148

+5V

R6

1k

RE4

050233 - 11

21 3

TK1833RE1

TSOP1836SFH5110

K1

K2

K3

K4

+5V+5V

076

capteur IR et la LED.Le montage a été conçu pour répondreaux commandes IR codées selon les nor-mes du protocole RC5 de Philips. Ceprotocole comporte une trame de 14bits. Les 2 premiers bits, toujours forcés« 1 », servent à définir le début d’unetrame. Le 3ème bit est le bit d’activationqui signale une action répétitive sur unetouche. Les 5 bits qui suivent servent àidentifier le système auquel est adresséle message. Les 6 derniers bits représen-tent l’instruction envoyée.À noter qu’en « langage » RC5, un «1 » logique prend la forme d’une trans-ition de 0 V à VCC, un « 0 » logiqueétant la transition inverse, de VCC à 0V. La durée d’un bit est de 1,777 8 ms.

Nous avons, dans Elektor, publié diffé-rentes réalisations utilisant le code RC5.Le programme écrit pour ce projet eststocké dans le microcontrôleur PIC. Il per-met de sauvegarder un maximum de 4codes RC5 différents, ces codes pouvantalors commander les 4 sorties. Prenonsun exemple : supposons que votre télé-commande TV soit en mesure de com-mander 5 systèmes : le téléviseur (pardéfaut), le magnétoscope (VCR), le lec-teur de DVD (DVD), l’ampli de votrechaîne audio (AMP) et le récepteur satel-lite (SAT). Si vous n’avez pas, par exem-ple, de magnétoscope, les codes IR cor-respondants sont à votre disposition pourla Télécommande Easy Home. Si votretélécommande n’est pas compatible avec

les codes RC5, vous pouvez envisagerd’acheter une télécommande universelleque l’on trouve actuellement à des prixdéfiant toute concurrence.Pour éviter que les relais ne changent d’é-tat suite à une interruption de la tensionsecteur, les états des relais sont sauvegar-dés dans l’EEPROM du microcontrôleurd’où ils sont relus lors de chaque réinitia-lisation du PIC.L’activation des rideaux électriques dif-fère de celle des lampes sachant qu’ellerequiert l’émission d’une impulsion brèvevers les relais.En vue de rendre la télécommande domes-tique la plus universelle possible il est pos-sible de commander tous les relais (le para-métrage se faisant par les interrupteurs DIP)

7-8/2006 - elektor 107

050233-1(C) ELEKTOR

C1

C2

C3

D1

D2

D3

D4

D5

IC1

IC2

K1

K2

K3

K4

R1

R2

R3

R4

R5

R6

RE1

RE2

RE3

RE4

S1

T1

T2

T3

T4

X1

050233-1

+-

050233-1 (C) ELEKTOR

Liste des composants

Résistances :R1 = réseau SIL de 5 x 10 kΩR2 à R6 = 1 kΩ

Condensateurs :C1,C2 = 22 pFC3 = 100 nF

Semi-conducteurs :D1= LED faible courantD2 à D5 = 1N4148IC2 = module récepteur IR, tel que,

par exemple, TSOP1836, SFH5110ou TK1833

T1 à T4 = BC547

Divers :X1 = quartz 4 MHzIC1 = PIC16F84 programmé

(EPS050233-41 (cf. adresseshabituelles)

platine EPS050233-1 disponibleauprès de The PCB Shop

RE1 à RE4 = relais encartable bobine5 V/140 mA

Tableau 2. Mode de service

Inter DIP (S1) OFF = Mode Bascule ON = Mode Impulsion#1 basculer relais 1 impulsion de 1 s sur relais 1

#2 basculer relais 2 impulsion de 1 s sur relais 2

#3 basculer relais 3 impulsion de 1 s sur relais 3

#4 basculer relais 4 impulsion de 1 s sur relais 4

Notes : La LED clignote 1 seconde après toute action au niveau des relais. Un clignote-ment rapide de la LED signifie une mauvaise réception du code RC5 ou réception correcte

du code mais sans action associée.

Tableau 1. Mode de programmation

Inter DIP (S1) ON Inter DIP (S1) OFF Paramétrage code pour#1 #2, #3, #4 relais 1

#2 #1, #3, #4 relais 2

#3 #1, #2, #4 relais 3

#4 #1, #2, #4 relais 4

#1, #2 #3, #4 tous les relais OFF

Note : La LED clignote 1 seconde après paramétrage du code.

dans l’un des 2 modes suivants :• basculement entre les positions mar-che (ON) et arrêt (OFF) avec mise enmémoire pour les éclairages;• basculement entre les positions mar-che (ON) et arrêt (OFF) avec mise enmémoire pour les éclairages;émission d’une impulsion pour d’autressystèmes tels que des rideaux électriques.Si les économies d’énergie vous tiennentà coeur il est également possible de pro-grammer un code IR de manière à cequ’il mette tous les relais sur Arrêt (etvous économise 5 V x 140 mA =0,7 watt ! par relais).

Voici comment configurer la Télécom-mande Easy Home.1. Mettez le circuit sous tension enayant positionné tous les interrupteurs

DIP sur OFF.2. Basculez l’inter #5 (celui relié à laligne RA4/TOCK1) sur ON pour pas-ser en mode de programmation. Envous aidant du tableau 1 mettez lesautres interrupteurs dans les positionsrequises pour sauvegarder en EEPROMles codes IR souhaités.3. Mettez l’inter #5 en position OFF.En vous aidant du tableau 2 configu-rez les autres interrupteurs de manièreà choisir le mode de relais souhaité.Lorsque l’on se trouve en mode de ser-vice, une LED D1 clignotant rapide-ment indique la réception de codes IRsans fonction associée. Un clignote-ment à 1 Hz (1 fois par seconde)indique la réception de code IR pro-grammé et exécution de l’action cor-respondante. En mode de programma-

tion un clignotement à 1 Hz signifieque le code IR a été enregistré dansl’EEPROM du microcontrôleur.Le fichier du code assembleur du PIC uti-lisé ici est disponible au téléchargementgratuit depuis notre site Internet, sous ladénomination de EPS050233-11.zip.Vous pourrez le trouver dans la rubriqueMagazine -> 2006 -> Juillet/Août. LePIC programmé est disponible auprèsdes adresses habituelles (codeEPS050233-41).

(050233-1)

elektor - 7-8/2006108

Attention : Les contacts des vis des bor-niers K1 à K4 et certaines pistes de la platineallant vers les relais peuvent véhiculer la tensiondu secteur. Il faudra donc respecter impérative-ment les règles de sécurité électrique lors de laréalisation de ce montage.

tie maximal de 3 A si tant est que leMOSFET à canal P et la diode Schottkyle permettent.On se trouve en présence d’un convertis-seur abaisseur travaillant en mode asyn-chrone qui, contrairement aux contrôleursPFM/PWM (Pulse/Frequency et PulseWidth Modulation respectivement) opèreà une durée d’activation constante et/ouà une durée de non-activité constante.Avec les contrôleurs abaisseurs conven-tionnels on travaille en mode PWMlorsque la charge est moyenne ou forte,pour passer en mode PFM lorsque lacharge est faible de manière à limiter les

pertes de commutation. Le contrôleur pré-senté ici adapte sa fréquence de commu-tation en fonction de la charge, de sortequ’il est très proche des solutions deconvertisseurs PFM/PWM.Le schéma montre un convertisseur abais-seur classique capable de faire d’une ten-sion d’entrée comprise entre 3,3 et 6 Vune tension de sortie de 3,3 V à un cou-rant de sortie pouvant atteindre jusqu’à2 A. La résistance de shunt de 33 mΩoptionnelle assure une limitation de cou-rant. Le TPS64202 est un contrôleurconnaissant une durée d’activation mini-male variable paramétrable entre 1,6,

Dirk Gehrke, Texas Instruments

Le contrôleur TPS6420x de Texas Instru-ments a été conçu pour pouvoir fonction-ner soit avec un set comprenant de 1 à3 piles montées en série, mais aussi àune tension d’alimentation de 3,3 V, etde 5 V soit encore à une tension d’ali-mentation USB. Sa sortie est en mesurede fournir un courant de 2 A à un sys-tème à microcontrôleur travaillant à unetension de service de 3,3 V. Par undimensionnement adéquat des compo-sants de paramétrage externes (self,MOSFET à canal P et diode Schottky) onpeut faire en sorte que ce composantpuisse fournir une large plage de tensionde sortie et ceci à diverses puissances.Autres caractéristiques intéressantes dece circuit : une consommation de cou-rant au repos (en mode désactivé) extrê-mement faible (1 pA typique) et en fonc-tionnement hors-charge (20 pA). Il est enoutre possible de relier directement latension d’entrée aux bornes de sortie aucas où la tension d’entrée a une valeurégale ou inférieure à la tension souhai-tée en sortie.Il suffit de quelques composants exter-nes pour permettre au TPS6420x debalayer une plage de tensions de sortieallant de 1,2 V au niveau de la tensiond’entrée et de fournir un courant de sor-

Contrôleur pour convertisseur-abaisseur

S

D

G T1

Si2323

D1

MBRM120

TPS64202DBV

I SENSE

IC1

VIN

FB

SW

EN

5

3

2

1

6

4

L1

5µH 24m ΩR2 R3

619k

2A9

R4

365k

C2

C3

4p7

R1

33m Ω

C1

10µ10V

X7R

+3V3...+6V

+3V3

C4

47µ 6V3100m Ω

050267 - 11

Optional

077

0,8 et 0,4 µs, et possédant un temps dedésactivation fixe de 300 ns. Le contrô-leur se charge d’activer un FETMOS prisdans le trajet de la tension d’alimentationjusqu’à ce que la tension de sortie aitatteint sa valeur nominale ou que soitdépassé le courant maximal admissiblepour le shunt. Si le courant devait dépas-ser la valeur maximale fixée, on a dés-activation du FETMOS pendant unedurée de 300 ns. Si c’est la tension desortie nominale qui est atteinte, le FET-MOS est également coupé, état danslequel il reste jusqu’à ce que la tensionde sortie tombe en-dessous de la valeurnominale. Lorsque les courants requissont très faibles, le contrôleur fonctionneen mode discontinu (DCM = DisConti-nuous Mode). Lors de chaque cycle decommutation, le courant démarre à zéro,monte à sa valeur, selon le cas, de consi-gne ou maximale pour retomber à zéro.À l’instant de désactivation de la diodeSchottky l’énergie résiduelle de l’induc-tance produit une oscillation rapidementamortie à la fréquence de résonance dufiltre de sortie. Cette oscillation à faibleénergie en mode discontinu est normal etn’a pas d’effet sur le rendement duconvertisseur. Il est possible de l’atténuerà l’aide d’un réseau RC série optionnel.Dans le cas de courants de sortie impor-tants le convertisseur abaisseur travailleen mode de conduction continue (CCM= Continuous Conduction Mode). Dans

ce mode, le courant de self n’est jamaisnul. La tension de sortie est alors direc-tement proportionnelle au rapportcyclique (rapport des durées d’activationet de pause).En cas de problèmes pour mettre la mainsur le FETMOS à canal P Si2323 de Vis-hay-Siliconix, on pourra le remplacer parun IRLML6401 (type 12 V) ou un IRLML(type 20 V) de IRF. Ces 2 types de FET-MOS présentent une résistance de canalplus importante, mais leur capacité degrille est plus faible. Il existe une alterna-tive pour la diode Schottky, la MBRM140

(Digi-Key ou Farnell) bien qu’elle soit enboîtier CMS et non pas dans un boîtierPowermite comme la MBRM120. Lachute de tension à 1 A est plus élevée(0,6V au lieu de 0,45 V). Les fabricantsde ces 2 types de diodes sont IRF etON Semiconductor.

(050267-1)

Littérature : Cf. www.ti.com :SOT23 STEP-DOWN CONTROLLER,numéro document SLVS485TPS6402 Evaluation Module (3,3 V@2 A),numéro document SLVU093

7-8/2006 - elektor 109

TSOP Temps d’activation Délais Application

64200 1,6 µs 600 ns Idéal pour un rendement élevé sur l’ensemblede la plage de charge en sortie.

64201 1,6/0,8/0,4/0,2 µs 600 ns

Temps d’activation réduit pour des fréquen-ces de commutation supérieures que dans lecas du TPS64200, mais pas de fréquence decommutation audible.

64202 0,6/0,8/0,4 µs 300 ns

Idéal pour des applications à rapport cycliqueproche de 1, requérant une fréquence decommutation élevée, pour passer, par exem-ple, de 3,8 à 3,3 V (la durée de désactivationdétermine la fréquence de commutation).

64203 0,6 µs 600 ns

Idéal pour des applications à rapportcyclique faible, requérant une fréquence decommutation élevée, pour passer, par exem-ple, de 5 à 1,5 V (la durée de désactivationdétermine la fréquence de commutation).

capacité d’entrée de plusieurs nF (nano-farad). Ce condensateur doit être chargéet déchargé par la sortie du microproces-seur. Pour s’en faire une idée, voyons

quelques chiffres. En charge comme endécharge, le temps nécessaire vautapproximativement V·C/I =

5V·2·10-9/(20·10-3) = 0,5 ms.

RL

060036 - 11

+UB

N-FET

+5V

BUZ10 4A (5Vgs)BUZ100 27A (5Vgs)IRL3705 150A (5Vgs)

µP

Les entrées/sorties (E/S) des micropro-cesseurs modernes sont capables de fairecirculer des courants relativement forts.La plupart d’entre elles peuvent fournir(délivrer à partir de l’alimentation) ou atti-rer (évacuer vers la masse) 20 mA sansdifficulté. Cela suffit à commander sansintermédiaire une LED ou même un FET(transistor à effet de champ) de puis-sance. Il suffit d’en relier directement lagrille à la sortie du microprocesseur,comme à la figure 1. En revanche, faireattaquer en direct un FET par un pilotemoins puissant, comme la logique clas-sique de la série 4000, n’est pas unebonne idée. Le FET ne pourrait alors quecommuter très lentement. Il faut savoirqu’un FET de puissance peut avoir une

Pilote à FET pour microprocesseur

1

078

Pas très rapide, d’accord, mais un délaisouvent acceptable, semble-t-il…Or, tout FET n’en est pourtant pas capa-ble, en réalité. La plupart d’entre eux,avec une tension sur la grille de 5 V nepeuvent commuter que quelques ampè-res. Les FET dits « logiques » le fontmieux, parce qu’ils sont rendus capablesde travailler sous des tensions de grilleplus basses. Pensez-y donc au momentd’acheter un FET. De nombreux micropro-cesseurs modernes fonctionnent à pleinrégime avec à peine 3,3 V d’alimenta-tion, ce qui n’est pas non plus de natureà aider un FET logique.

La solution consiste à lui fournir une ten-sion de grille plus haute, mais il y faudraun peu de matériel supplémentaire,comme par exemple celui de lafigure 2. Le microprocesseur com-mande T1 à travers une résistance quilimite le courant de base. T1 passe enconduction et forme avec D1 un chemin àtrès basse résistance vers la masse, parlequel la grille se décharge vite.Quand T1 bloque, sa tension de collec-teur s’élève rapidement à 12 V, parceque D1 bloque et la capacité de la grillene peut donc influencer le processus. Lagrille est effectivement reliée à ce pointpar l’émetteur suiveur T2 qui fait en sorteque la grille arrive vite et sous basserésistance à proximité des 12 V.L’exemple montre une tension de 12 V,mais elle peut être assez différente. Avecune limite malgré tout, parce que si vousenvisagez de travailler sous 24 V, parexemple, il faut se souvenir que la plu-part des FET ne tolèrent pas davantageque 15 ou 20 V sur la grille.Nous avons évoqué la série 4000 et safaible tenue en courant. Il existe deuxexceptions : le 4049 et le 4050, qui

sont des tampons et peuvent traiter descourants supérieurs (environ 4 mAcomme source et 16 mA comme drainvers la masse. En outre, ils peuvent tra-vailler jusqu’à 18 V. On peut aussi lesbrancher en parallèle les uns sur les aut-res, de quoi former un excellent pilotede FET (cf. figure 3). Si vous branchezen parallèle les 6 portes (d’une mêmepuce !) elles pourront constituer facile-ment une source de 20 mA. Cela sem-

ble la solution idéale, mais ici aussi, il ya un piège. En fait, ces portes ne voientun « 1 » logique à l’entrée que si la ten-sion y atteint au moins les 2/3 de la ten-sion d’alimentation. En pratique, il estsouvent possible de trouver un arrange-ment. Un système à microprocesseursous 5 V peut certainement entraîner un4049 sous 9 V, mais pour 12 V, celadevient problématique !

(060036-1)

elektor - 7-8/2006110

060036 - 12

T1

BC547B

T2

BC547B

RL

T3

+UB

R2

2k2

D1

1N4148

+12V

R1

2k2

+5V

µP

060036 - 13

RL

+UB

1

1

1

1

1

1

+12V

+5V

µP

2

3

l’allumage de l’un des feux d’une cuisi-nière au gaz. Le montage décrit ici vaencore plus loin vu qu’il procède à unecomparaison entre la température sousla hotte à celle régnant tout près mais àl’extérieur de la hotte. En cas de diffé-rence de température (réglable) on auramise en route de la hotte et, si on le sou-haite, aussi de son éclairage. Une fois

que l’on a coupé le gaz, la hotte secoupe automatiquement, de même queson éclairage. L’intérêt d’utiliser 2 cap-teurs est d’avoir un comportement iden-tique de la hotte été comme hiver.Lors de la finalisation du montage il estimportant que le capteur IC1 soit disposéau centre à l’intérieur de la hotte etqu’IC2 soit implanté lui à côté ou au-des-

Hotte aspirante automatique079

Heino Peters

À y regarder de près, on peut s’étonnerque les hottes aspirantes de nos cuisinesne se mettent pas en fonctionnementautomatiquement pour s’arrêter tout aussinormalement d’elles-mêmes. Un simplecapteur de température collé dans lahotte devrait déjà permettre de détecter

sus de cette dernière (en évitant qu’il soitau soleil). Lorsque la température sous lahotte dépasse celle régnant à l’extérieurde celle-ci, la sortie à collecteur ouvertde IC3.A véhiculera la tension d’alimen-tation via R6. Le sous-ensemble formé parIC3.B et les résistances R7 à R10 consti-tue un trigger de Schmitt dont nous avonsbesoin sachant que, dans la plage inter-médiaire, la sortie de IC3.A ne passepas instantanément de 0 V au niveau dela tension d’alimentation et inversement.La sortie de IC3.B véhicule alors, au tra-vers de R10, la tension d’alimentationmettant ainsi T1 en conduction. Le relaiscolle et la hotte et son éclairage sont misen fonction.Nous pouvons, par le biais de P1, ajusterla tension de sortie de IC1 à 0,1 V envi-ron dans les deux sens, ce qui cor-respond à de l’ordre de 10 °C. En cequi concerne la valeur de la tension d’a-limentation on adoptera de préférence latension de service du relais utilisé.Il est pratique de mettre le contact d’ac-tivation du relais dans un petit boîtier à

fiche et prise secteur incorporées que l’onpourra ainsi en toute sécurité intercalerentre la prise du secteur et la fiche d’ali-mentation de la hotte.Ce montage fonctionne le mieux avec unecuisinière au gaz vu qu’avec ce type de

cuisinières la chaleur augmente immédia-tement après l’allumage d’un feu. Dans lecas d’une plaque électrique céramique ouinductive, il faut un peu plus de tempsavant que l’on ait activation du relais.

(060089-1)

7-8/2006 - elektor 111

2

3

1IC3.A

6

5

7IC3.B

BC517

CB

E

LM335

IC1

2k5

P1

R1

3k3

R2

3k3

LM335

IC2

R3

3k3

R4

3k3

R5

3k3

R7

3k3

R8

3k3

R10

3k3

R6

3k3

R9

100k

D1

1N4001

RE1

T1

BC517

+5V...+15V

IC1

8

4

C1

100n

LM335

adj

hotteaspirante

060089 - 11

IC3 = LM393

le fonctionnement de divers montages debase analogiques ou numériques. Ten-sions et courants s’affichent dans unefenêtre d’oscilloscope, vous pouvez modi-fier les schémas en ajoutant, retranchantou modifiant des composants. Il n’estmalheureusement pas (encore ?) possi-

ble d’ajouter des composants, cette fonc-tion n’est pas tout à fait programmée:vous voyez bien le composant apparaî-tre sur le schéma mais il n’a aucun effetsur le fonctionnement du montage. Quecela ne gâche pas votre plaisir. Il est pra-tique de trouver une bibliothèque bienremplie d’exemples de montages qui

Applets de simulation 080

Des programmes de simulation pour cir-cuits analogiques, il en existe de toustypes, caractéristiques et prix. Il est biensûr souvent plus intéressant d’essayer unmontage sur son ordinateur que de sor-tir d’emblée son fer à souder.Paul Falstad propose sur son site unapplet Java gratuit qui permet de simuler

donnent à l’applet une belle valeur éduca-tive. Chaque simulation est accompa-gnée d’une brève explication.Le site propose beaucoup d’autres simu-lations. Il ne se cantonne pas à la seule

électronique et offre de nombreux projetsde physiques et de mathématiques.Assez de matériel pour remplir utilementquelques heures agréables...

(060196-1)

Weblink:www.falstad.com/mathphysics.htm

Simulation électronique sous le titreElectrodynamics/Analog Circuit SimulatorApplet

elektor - 7-8/2006112

au particulier.Après de telles louanges, que peut-on luireprocher ? La difficulté de mise en ?uvreest due à la connectique. En effet, leconnecteur est constitué de lamelles « res-sort » dorées (sur le LCD) qui s’appuientsur des pastilles (dans le téléphone) pourétablir les contacts. Deux solutions « ama-teur » sont possibles :On soude directement une nappe de8 fils sur les lamelles (figure 1):

Attention, le pas est de 1,14 mm !On reproduit le système de connexionoriginal. Des essais ont démontré uneexcellente fiabilité avec des pastilles éta-mées au rouleau. Les lecteurs intéresséstrouveront sur le site d’Elektor uneempreinte pour le logiciel PROTEL.

ConnecteurN’essayez surtout pas d’extraire l’affi-cheur de son enveloppe en plastique.

Pour quelques euros seulement !

Marcel Cremmel

Les afficheurs alphanumériques (x lignesde n caractères) sont très populaires. Decoût raisonnable, ils sont assez faciles àmettre en ?uvre.Nous vous proposons cependant de lesremplacer par un LCD qui les surpasseen tous points :• Il est graphique (84x48 pixels),• Permet d’afficher jusqu’à 6 lignes de

14 caractères (matrice 8x5)• À chacun de créer sa propre police

de caractères,• Il est facile à piloter (liaison série syn-

chrone à 5 fils)• Possède un contraste incroyable• Ne consomme que 110 mA sous

3,3 V• Il est rétro-éclairable,• Et qui plus est, ne coûte que 3 à 6 €,

neuf !Mais où trouve-t-on ce LCD au rapportqualité/prix sans égal ? En fait il s’agitd’une pièce détachée d’un produit detrès grande diffusion : le LCD des télé-phones portables NOKIA 3310 (on peutaussi utiliser celui des 3410, la résolutionest alors 96x64 pixels). On trouve sur laToile de nombreux sites qui vendent ceproduit (neuf ou d’occasion) à l’unité et

LCD graphique84x48 pixels1 2

K1

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

1

2

3

4

5

6

7

8

9

DB25

PORT LPT

74HC541

IC1

11

12

13

14

15

16

17

18

19

EN

2

3

4

7

8

9

5

6

&1

R1330 Ω

R2330 Ω

R3330 Ω

R4330 Ω

R5330 Ω

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

STROBE

LP2950ACZ-3.0IC2

C1

100n

IC1

20

10

+3V0

ACK

BUSY

PE

READY

AUTOFDX

ERROR

INIT

SLCTIN

060080 - 11

LCD Nokia 3310

RESET

SCLK

SDIN

VDD

Ecouteur

D/C

GND

CAP

GND

10

CE11

12

9

1

2

3

4

5

6

7

8

C2

6V310µ

3

081

Celle-ci comporte également une partiedu clavier du téléphone. On peut s’endébarrasser par une découpe du plas-tique (trait rouge sur la photo de lafigure 2). Ne découpez pas la partiesupérieure si vous comptez utiliser le sys-tème de connexion original : les vis defixation permettent de maintenir la pres-sion des contacts.

AlimentationIl suffit d’appliquer une tension VDD com-prise entre 2,7 et 3,3 V à l’afficheur. Cedernier intègre le convertisseur DC-DCqui produit la tension nécessaire au LCDdécouplée par C2 (voir schéma de lafigure 3).

ProgrammationLe LCD utilise le contrôleur PCD8544 dePhilips [1]. La documentation complèteest disponible sur la Toile. Le circuit comporte une mémoire d’écran

organisée en 6 lignes de 84 octets, soit504 octets. Les 8 bits d’un octet représen-tent les états des 8 pixels verticaux cor-respondants de l’écran (état « 1 » = pixelnoir, cf. figure 4).La tâche du logiciel est donc consé-quente : pour afficher du texte par exem-ple, il doit « dessiner » chacune des lett-res dans la mémoire d’écran.L’affectation des registres de configura-tion du PCD8544 et de la RAM« écran » est réalisée par une liaisonsérie synchrone :• SCE : sélection du circuit (5)• SDIN : entrée données série (3)• SCLK : horloge synchrone (2)• D/C : sélection donnée/commande

(4)• RES : RAZ (Reset) (8).La figure 5 montre le chronogrammetypique de l’écriture d’une commande.Vous trouverez sur le site d’Elektor un pro-gramme de test en C comportant les fonc-

tions les plus courantes : initialisation,écriture de texte (2 tailles de police), des-sin simple (tracé de pixel et de droite). Ilest écrit pour la famille MSP430 sousl’environnement gratuit IAR [2] mais estfacilement adaptable à d’autres mC caril n’utilise aucune ressource matériellespécifique (coupleur SPI entre autres).Il vous est en outre proposé le pro-gramme « Test_LCD_Nokia_3310 » (cf.figure 6) tournant sur PC et permettantde tester l’afficheur connecté au portparallèle suivant le schéma de lafigure 3.L’installation de ce programme est sim-ple : copier l’exécutable dans un quel-conque dossier et le fichier« TVicLPT.sys » dans C:\Windows\Sys-tem32\Drivers.

Fonctions disponibles :• Dessin libre à la souris• dessin de texte• Scroll à vitesse variable dans les

4 directions.• Sauvegarde du dessin.La faible consommation du LCD permet del’alimenter par un port de sortie « impri-mante ». On a toutefois inséré un régula-teur 3 V et des portes tampon pour évitertout risque de détérioration du LCD. Il sem-ble en effet qu’il n’apprécie pas qu’onapplique des tensions sur les entréeslogiques alors qu’il n’est pas alimenté.

(060080-1)

Liens Internet

[1] www.semiconductors.philips.com/products/

[2] MSP430, 4K KickStart Edition v3.40Asur www.iar.com

Le fichier archive « LCD_Nokia » compor-tant tous les fichiers cités se trouve surwww.elektor.fr

7-8/2006 - elektor 113

6

LSB

MSB

0

0

5

83060080 - 13X-address

Y-a

ddre

ss

4

phique ci-joint du fabricant Panasonic, ilest clair que la tension de l’élément dimi-nue à mesure qu’il se vide. Il vous suffitdonc de connaître la tension pour savoirà quel point il est encore chargé (les pes-simistes diront déjà vide). Vous voyezaussi que le graphe donne trois courbes,selon la consommation. Il faut donc effec-tuer la mesure en cours de fonctionne-

ment pour évaluer convenablement lacapacité et en plus, il faut connaître l’in-tensité débitée. Cela dure certainementune minute ou deux.Deux possibilités s’offrent à vous. Si ledébit est connu et constant, dans unelampe de poche, par exemple, vous pou-vez mesurer la tension et chercher lacapacité dans le graphique. Si la

Mesure de capacité d’un accu 082Saviez-vous qu’on peut connaître ce qu’ilreste de charge dans un accumulateuravec un voltmètre numérique ordinaire ?Ce serait chouette, non ? Pourtant, c’estpossible, mais uniquement avec desaccus Lithium-ion.Il y a pas mal de sortes d’accumulateursLi-ion, mais il est malgré tout possible dedonner une idée générale. Dans le gra-

Comme vous le savez certainement, ilexiste une gamme d’environ 40 cap-teurs en E-blocks, de quoi mesurer à peuprès tout ce qui est mesurable commeparamètre physique autour de vous,depuis l’accélération jusqu’à la concen-tration de l’eau en calcium. Les capteursanalogiques de la série E-blocks fournis-

sent un signal de mesure, entre 0 et 5V, proportionnel à la grandeur à mesu-rer. Les capteurs numériques fonctionnentde différentes manières, nous les passe-rons (momentanément) sous silence,dans cet article-ci du moins.Le capteur de pH (potentiel hydrogène)que nous utiliserons ici délivre une ten-

consommation est inconnue ou variable,réalisez périodiquement une mesure auxbornes d’une résistance. Avec 20 Ωvous êtes dans la courbe du haut (0,2Cou 180 mA). Si vous ne prenez qu’uneseule résistance, elle va devenir brûlante,parce qu’elle doit dissiper 0,66 W alorsqu’une résistance ordinaire n’en tolèreque 0,25 W d’habitude. Combinez plu-tôt par exemple cinq résistances de 100Ω en parallèle.Pour atteindre une plus grande précision,tracez vous-même le graphe de votreaccumulateur. Chargez-le à fond pourcommencer et branchez à ses bornes unerésistance connue, les 5 résistances de100 Ω par exemple. Relevez la tensiontoutes les cinq minutes et copiez les résul-tats dans un tableau Excel, qui vous enfournira après coup un magnifique tracé.Et si vous n’avez pas respecté les prisesde mesure à intervalle régulier, fournis-sez-lui les temps réels et choisissez ungraphique échelonné, qui seul tientcompte d’intervalles irréguliers. Excelpeut en outre vous gratifier d’un axe desx étalonné en temps (option chronolo-gique) et convertir le temps en capacité.

Évaluez le courant durant un intervalle :prenez la tension moyenne au cours decette période (tension de début plus cellede fin à diviser par 2) et divisez par larésistance. La capacité est alors ce cou-rant déterminé multiplié par le temps cor-respondant.Le graphe imprimé ici vaut pour unaccu de 900 mAh. Un courant de0,2C représente donc 0,2 x 900 =

180 mA, 1C c’est 900 mA, 2C = 2 x900 = 1 ,8 A.

Cette méthode n’est pas applicable auxaccumulateurs CdNi ni NiMH, mais bienpour les anciens accus au plomb à condi-tion que la température soit constante. Unaccu usagé présente en outre une courbeassez différente d’un neuf.

(064017-1)

elektor - 7-8/2006114

02,75

3,00

3,25

3,50

3,75

4,00

4,25

4,50

4,75

5,00

100 200 300

0,2C

1,0C

2,0C

[mAh][V

]

500400 600 700 800 900

064017 - 11

1000

Un pH-mètre en E-blocks

John Dobson

La mesure du pH détermine l’alcalinité oul’acidité d’un liquide. Et ça sert à quoi ?Par exemple à vérifier la qualité de l’eaudans un aquarium. Savez-vous commentconstruire un tel appareil de mesure ?Voici une réponse en E-blocks.

083

sion de 1,75 V pour un pH de 7, soit laneutralité absolue, et sa tension aug-mente de 0,25 V pour chaque unité de

pH décroissant, on atteint donc 0 V aupH 14, tandis qu’un pH de 0 correspondà 3,5 V. Avec un convertisseur A/N de

8 bits, donc une plage de 255 valeurs,la tension de pointe à l’entrée du CANde 3,5 V (pour un pH 0) correspond àla valeur 180. Ce qui va nous permettrede calculer la hauteur du pH pour toutesles valeurs numériques (n) en sortie duCAN comme suit :

pH = [14 – (n / 180)] x 14

En pratique, nous ne demandons qu’unerésolution de 1 et comme l’espace dispo-nible dans la mémoire du PIC est res-treint, nous ne calculerons que 40 valeursde mesure équivalentes à des pH,comme dans le tableau. Nous avons faitusage de la fonction CONCATENATEd’Excel pour construire la FCV (Flowcodevariable) de la colonne INT. Cela nouspermet de former une table que nouspourrons copier directement dans unicône de calcul en Flowcode.

Le matériel requis pour construire un proto-type de capteur de pH est représenté sché-matiquement. Nous y voyons un Multipro-grammateur assorti d’une carte de capteursur le port A et d’un écran LCD sur le portB pour afficher la mesure du pH.

Le programme en Flowcode qui com-mande la mesure de pH est relativementsimple. Une macro de démarrage initia-lise l’écran LCD puis entre dans une bou-cle sans fin. À l’intérieur de la boucle,nous allons échantillonner le CAN, lire les8 bits de poids fort (valeurs de 0 à 255)représentatives du pH puis les adresser àla table de conversion pour obtenir lavaleur à afficher à l’écran. Le fichierpHmeter.fcf (fcf est l’extension d’un fichierFlowcode) pour le programme expérimen-tal est disponible au téléchargement surnotre site sous le numéro 065123-11.zip. Ce fichier contient également lafeuille de calcul du pH en Excel.

La photo représente le système de mesuredu pH plongé dans une tasse qui contientdu liquide de nettoyage dont le pH est 9.Ceci est une démonstration d’un capteuranalogique simple. Mais la partie cen-trale de la routine peut servir à comman-der un système de surveillance du pH. Lemême principe s’applique à la plupartdes capteurs analogiques, à conditiond’adopter la formule mathématique adé-quate en fonction du capteur utilisé, ellepeut se révéler parfois plus compliquée.

Les modules E-blocks, capteurs et logicielsassociés sont disponibles dans l’e-CHOPPE (cf. le site www.elektor.fr).

(065123-1)

7-8/2006 - elektor 115

Tableau de calculs de pH

idx Vin n pH int fcv pour int

0 0 0 14 14 PHINT[0]= 14

1 5 13,61111 14 PHINT[1]= 14

2 10 13,22222 13 PHINT[2]= 13

3 15 12,83333 13 PHINT[3]= 13

4 20 12,44444 12 PHINT[4]= 12

5 25 12,05556 12 PHINT[5]= 12

6 30 11,66667 12 PHINT[6]= 12

7 35 11,27778 11 PHINT[7]= 11

8 40 10,88889 11 PHINT[8]= 11

9 45 10,5 11 PHINT[9]= 11

10 50 10,11111 10 PHINT[10]= 10

11 55 9,722222 10 PHINT[11]= 10

12 60 9,333333 9 PHINT[12]= 9

13 65 8,944444 9 PHINT[13]= 9

14 70 8,555556 9 PHINT[14]= 9

15 75 8,166667 8 PHINT[15]= 8

16 80 7,777778 8 PHINT[16]= 8

17 85 7,388889 7 PHINT[17]= 7

18 1,75 90 7 7 PHINT[18]= 7

19 95 6,611111 7 PHINT[19]= 7

20 100 6,222222 6 PHINT[20]= 6

21 105 5,833333 6 PHINT[21]= 6

22 110 5,444444 5 PHINT[22]= 5

23 115 5,055556 5 PHINT[23]= 5

24 120 4,666667 5 PHINT[24]= 5

25 125 4,277778 4 PHINT[25]= 4

26 130 3,888889 4 PHINT[26]= 4

27 135 3,5 4 PHINT[27]= 4

28 140 3,111111 3 PHINT[28]= 3

29 145 2,722222 3 PHINT[29]= 3

30 150 2,333333 2 PHINT[30]= 2

31 155 1,944444 2 PHINT[31]= 2

32 160 1,555556 2 PHINT[32]= 2

33 165 1,166667 1 PHINT[33]= 1

34 170 0,777778 1 PHINT[34]= 1

35 175 0,388889 0 PHINT[35]= 0

36 3,5 180 0 0 PHINT[36]= 0

que Farnell en ait au moins deux à soncatalogue (cf. la liste des composants).Nous avons conçu le dessin de la platinede manière à ce que changeur de genreterminé il puisse être intercalé dans leplan du câble ou de l’interface de l’appa-

reil concerné, ce qui évite d’avoir à effec-tuer des contorsions...La platine se compose de 2 moitiés.Nous utilisons 2 fois la même embase,mais les brochages des interconnexions(K2 et K4) sont disposés en miroir l’un

elektor - 7-8/2006116

Changeur de genreSCSI2084

L’un des plus grands problèmes d’unetechnologie en permanente évolution estque certains périphériques, média etinterfaces tombent (trop) rapidementdans l’oubli. On se trouve alors forcé deprocéder à toutes sortes d’adaptationspour pouvoir continuer à utiliser certainsappareils. Aujourd’hui, si l’on souhaiteconnecter des périphériques SCSI à unnouveau PC, on préférera utiliser uncontrôleur SCSI externe plutôt qu’unecarte PCI à enficher dans le PC. On cons-tate alors avec dépit que le connecteurhaute-densité apparaît être du genremâle et qu’il ne peut par conséquent pass’enficher dans le périphérique concernéou son câble de liaison.Débrouillards que nous sommes, nousallons imaginer la réalisation d’un chan-geur de genre, une sorte d’adaptateurpermettant d’interconnecter deux connec-teur de même genre au travers d’unadaptateur doté de 2 embases de l’au-tre genre. Le problème qui se pose estalors d’établir les bonnes interconnexions,de choisir les bons connecteurs et de tenircompte de la vitesse des signaux. En cequi concerne les embases, il semblerait

K2

10

11 12

13 14

15 16

17 18

19 20

21 22

23 24

25 26

27 28

29 30

31 32

33 34

35 36

37 38

39 40

41 42

1 2

3 4

5 6

7 8

9

K4

10

11 12

13 14

15 16

17 18

19 20

21 22

23 24

25 26

27 28

29 30

31 32

33 34

35 36

37 38

39 40

41 42

1 2

3 4

5 6

7 8

9

K3

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

1

2

3

4

5

6

7

8

9

GND_A GND_B

GND_B

RST_A

DB5_A DB7_A

DB1_A

DB3_A

DB0_A

DB2_A

DB4_A

DB6_A

DBP_A

RES3_A

RES1_A

TERMPWR_A

RES2_A

RES4_A

ATN_A

ACK_A

MSG_A

C/D_A

I/O_A

SEL_A

REQ_A

BSY_A

SCSI 2 high density

DB7_B

DB1_B

DB3_B

DB0_B

DB2_B

DB4_B

DB6_B

DBP_B

RES3_B

RES1_B

TERMPWR_B

RES2_B

RES4_B

ATN_B

ACK_B

MSG_B

C/D_B

I/O_B

SEL_B

REQ_B

BSY_B

DB5_B

RST_B

RES1_B

RES2_B

DB0_B

DB1_B

DB2_B

DB3_B

DB4_B

DB5_B

DB6_B

DB7_B

DBP_B

RES3_B

TERMPWR_B

RES4_B

ATN_B

BSY_B

ACK_B

RST_B

MSG_B

SEL_B

C/D_B

REQ_B

I/O_B

K1

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

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27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

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40

41

42

43

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45

46

47

48

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50

1

2

3

4

5

6

7

8

9

GND_A

SCSI 2 high density

RES1_A

RES2_A

DB0_A

DB1_A

DB2_A

DB3_A

DB4_A

DB5_A

DB6_A

DB7_A

DBP_A

RES3_A

TERMPWR_A

RES4_A

ATN_A

BSY_A

ACK_A

RST_A

MSG_A

SEL_A

C/D_A

REQ_A

I/O_A

064008 - 11

1

par rapport à l’autre. Si l’on place lescôtés « composants » des deux demi-platines en regard l’un de l’autre et queles embases « regardent chacune de soncôté », les interconnexions en miroir seretrouvent exactement l’une en face del’autre. L’interconnexion des 2 demi-pla-tines ne requiert rien de plus qu’uneembase autosécable de 2 rangées de21 contacts sur chaque demi-platine,(mâle sur l’une, femelle sur l’autre). Onpeut bien évidemment imaginer de rem-

placer ces embases d’interconnexion des2 demi-platines par des fils semi-rigidesséparés, mais l’option embases mâle +femelle donne un changeur de genre trèssolide. Il vous faudra choisir un écarte-ment des 2 demi-platines tel que les 2connecteurs extérieurs soient dans lemême plan horizontal. Il faudra bien levérifier avant d’effectuer les soudures desinterconnexions si l’on n’opte pas pourla solution des embases autosécables.

(064008-1)

7-8/2006 - elektor 117

K1 K2 K3K4

06

40

08

-1 (C) E

LEK

TOR0

64

00

8-1

Liste des composants

Connecteurs :K1,K3 = embase SCSI2 high-density

50 points en équerre encartabletelle que, par exemple, Farnell n°369-3752 ou 854-037)

K2 (= K4) = embase autosécable à 2rangées de 21 broches (cf. texte, 1x mâle, 1 x femelle)

équipés d’un flash. Il se fera sans doute unplaisir de le faire vu que ces boîtiers finis-sent de toutes façons à la poubelle aprèstraitement. Il vous en faut au minimumune vingtaine, du même type de préfé-rence, cela pour vous faciliter la tâche.Deuxième étape : Ouvrez le boîtier, reti-rez la pile, déchargez le condensateur

(on ne sait jamais) et pour finir prélevezla platine du flash électronique.De deux choses l’une : le circuit impriméest de petite taille et pourra donc être uti-lisé tel quel après une petite modificationou le circuit imprimé est trop grand cequi forcera à prélever les composantsqu’il vous faudra insérer sur une carte de

Gérard Guilhem

Durant les fêtes de fin d’année, on necompte plus les pavillons enguirlandéscomme des arbres de Noël. Des lucio-les par milliers qui luisent, clignotent,dessinent des motifs, des personnagesou des animaux.

Nous vous proposons de réaliser uneguirlande hors du commun que doncvous ne retrouverez pas chez le voisin etparallèlement de faire une bonne actionpour l’environnement puisque nous allonsrecycler. La guirlande décrite ici est com-posée uniquement de flashes électro-niques. Seules les municipalités les plusriches ont, en raison de son prix, lemoyen de s’offrir ce genre de décorationque nous allons faire à un prix dérisoire.

Première étape : faites un tour chez votrephotographe et demandez-lui de vousgarder les appareils de photo jetables

Recyclage de flashes

FLASH

TR2

C2

R3 R2

R1S1 LA1

TR1

C1 D1T1

BT1

1V5

060161 - 11

1

085

votre propre conception.Il faut commencer par relever le schémaet identifier les composants. 95% desflashes sont conçus sur la base duschéma de la figure 1.Il en existe plusieurs variantes, certainesétonnamment complexes pour un modulejetable après utilisation avec cellule demesure et thyristor par exemple. Ne pasutiliser ce type de modèle.Il est difficile d’imaginer un schéma plussimple, tous les composants sont néces-saires. Le transistor T1 est le seul compo-sant actif. Épaulé par TR1 et R1, il pro-duit une tension de l’ordre de 300 V àpartir de la tension de 1,5 V fournie parla pile alcaline.C1 se charge progressivement et lamignonnette au néon LA2 (Ready) s’al-lume pour signaler que l’énergie emmaga-sinée permet d’obtenir un flash correct.Parallèlement, et plus rapidement encore,C2 se charge au travers de TR2 et R3. Ilne reste plus qu’à attendre que l’amateurphotographe appuie sur le bouton S1 cequi se traduit par la décharge de C2dans TR2 qui produit l’impulsion de hautetension nécessaire à l’allumage du tubeau néon LA1.C’est très précisément ce dont nousavons besoin, à un détail près : nousn’allons pas passer la soirée à appuyersur les différents boutons pour déclencherles flashes. Il va donc nous falloir trouverune technique d’automatisation de ceprocessus en lui donnant un caractère untantinet aléatoire.

Le résultat de ces cogitations prend laforme du schéma de la figure 2 qui,comparé au premier schéma comporte3 nouveaux composants (après en avoirperdu 2 devenus inutiles).Le thyristor THY1 va se charger du déclen-chement, dès que la tension aux bornesde C3 chargé au travers de R3, auradépassé le seuil d’amorçage du diac DI1qui lui fournit son courant de gâchette.Un choix de valeurs judicieux pour R3 etC3 permet d’avoir un flash par seconde.Pour éviter de consommer trop d’énergie,la valeur de C1 est ramenée à 4,7 voire10 µF, ce qui permet des flashes suffisam-ment « en chair » sans pour autant tropconsommer de courant.

Vous aurez sans doute remarqué l’ab-sence de la mignonnette néon et de sarésistance qui ne servent plus à rien.Dernier problème à régler : l’alimenta-tion. Nous n’allons pas interrompre leréveillon pour remplacer des piles usa-gées. Il n’est pas question d’alimenter lemontage sous 1,5 V, vu le nombre de

flashes concerné, le courant serait tropimportant. Il vaut mieux fournir une ten-sion de 1,5 V à chaque module, lesmodules étant montés en série, en veillantà limiter le courant à 500 mA environ.Nous allons, comme l’illustre le schémapartiel de la figure 3, doter chaquemodule d’une paire de 1N4001, diodesqui produiront une chute de tension com-prise entre 1,3 et 1,4 V, ce qui nousconvient parfaitement.Les flashes sont pris en série sur un fil dontles deux extrémités sont reliées à une ali-mentation continue. Il faut compter envi-ron 1 V par module. On peut en effetconsidérer que la majorité des flashesseront en cours de charge et n’atteindrontla tension de 1,4 V que quelques dixiè-mes de seconde avant l’éclair, la tensionmoyenne se situe donc autour de 1 V.On comptera 24 VCC pour 20 flashes,avec une résistance de protection d’unedizaine d’ohms pour absorber les pointesde courant, et bien sûr un fusible de 1 A.Le meilleur résultat sera obtenu à l’aided’une alimentation à courant constantréglable entre 0,5 et 1 A, ce qui permetde jouer sur la fréquence des éclairs.Le nombre de flashes est évidemmentfonction de la tension fournie.Il est recommandé, pour des raisons de

sécurité, de se tenir en-dessous de40 volts. Ceci correspond à près de40 flashes (et quelques soirées pour lesmonter), mais comme il nous restequelques mois avant les fêtes...Reste « l’emballage ». Tout dépend de lataille du module terminé. On pourraitenvisager d’utiliser des boîtiers pour pel-licule translucides que l’on dotera de2 orifices pour le passage en force desfils et l’étanchéité est assurée.Autre option, de la gaine thermorétracta-ble translucide de taille convenable. Ondécoupera une longueur de gaine suffi-sante, soit 4 cm de plus que la longueurdu module. Les fils seront enduits d’unegoutte de colle thermofusible, la gaineétant ensuite rétractée. Immédiatementl’extrémité est écrasée fortement à l’aided’une pince plate jusqu’à refroidissementcomplet. Idem pour l’autre extrémité. Ondevrait avoir une bonne étanchéité.La réalisation d’un circuit imprimé spéci-fique permet de réduire au minimum lataille du module.

La consommation moyenne est d’environ12 watts pour 20 modules, ce qui estparfaitement raisonnable, le résultatobtenu superbe.

(060161-1)

elektor - 7-8/2006118

FLASH

TR2

C2

22n

R2

R1

TR1

C1 D1T1

BT1

1V5

TH1

DI1

32V

R3

C3

100n

060161 - 12

2

R4

LA1

FLASH

TR2

C2

22n

R2

R1

TR1

C1 D1T1

TH1

DI1

32V

R3

C3

100n

D2

1N4004D3

1N4004

060161 - 13

3

7-8/2006 - elektor 119

férable à une légère « avance » à l’en-trée en conduction car ceci se traduiraitpar des pertes. On utilisera, pour le divi-seur de tension, des résistances de 1%ou, si tant est que vous en trouviez, desrésistances à tolérance de 0,1%.Le circuit de commande à base de TL084est alimenté pat la tension redressée desorte qu’il n’est pas nécessaire de dispo-ser de tension d’alimentation addition-nelle. On peut bien évidemment se poserla question de savoir si une telle optionest utilisable. En l’absence de tension leredressement ne fonctionne pas de sorteque l’on n’aura jamais de tension...Nous avons de la chance de ce côté-là.Tous les FET comportent, dans leur struc-ture interne, une diode que nous avonsreprésentée ici en pointillés. Et c’estgrâce à elle que le circuit démarre (avecdes pertes il est vrai) !Le choix des FET utilisé n’a rien de cri-tique. On pourra utiliser tous les FET donton dispose, mais il est un certain nombre

de points auxquels il faut veiller :Plus la résistance interne est faible, plusles pertes le sont aussi. On trouve aujour-d’hui des résistances de 50 à 20 mΩ. Cetype de FET peuvent supporter des cou-rants pouvant aller jusqu’à de l’ordre de50 A. Cela peut sembler beaucoup, maisun courant moyen de 5 A produit aisé-ment des crêtes de 50 A dans les FET. LeIRFZ48N (55 V/64 A, 16 mΩ) suggérépar l’auteur n’est plus produit, mais iln’est pas impossible que vous puissiezencore vous le procurer, sinon il vous fau-dra opter pour un type de FET différent. LeIRF4905 par exemple supporte 55 V et74 A, sa résistance interne est de20 mΩ.Dans le cas de tensions supérieures à6 V il est préférable d’opter pour desvaleurs plus importantes des 4 résistan-ces de 8kΩ2 : pour 9 V on prendra des15 kW par exemple et des 22 kΩ pour12 V.

(060042-1)

Wolfgang Schubert

C’est tout particulièrement lorsdu redressement de tensionsfaibles que le pont de redres-sement peut entraîner des per-tes importantes. On a vite faitde perdre 1,5 V et dans le casd’une tension d’entrée de 6 Vcela représente une perte de25% ! L’utilisation de diodesSchottky permet de réduire demoitié ces pertes, mais unélectronicien qui se respectetient à trouver un redressementn’entraînant (pratiquement)pas de pertes. C’est ce quepermet un redressement syn-chrone. Ce que nous avons entête est de remplacer le pontde redressement par un sys-tème actif à découpage.Le principe est simple : Dèsque la valeur instantanée de latension alternative en entréedépasse la tension de sortieredressée, on a entrée enconduction d’un FETMOS quipermet le passage vers la sortiede la tension d’entrée. Commenous voulons disposer d’unredressement double alter-nance il va nous falloir, au lieudes 4 diodes classiques d’un pont deredressement, 4 transistors FET.Les résistances R1 à R4 effectuent unedivision de la tension redressée, R5 à R8faisant de même en ce qui concerne latension alternative en entrée. Dès que latension d’entrée dépasse légèrement latension redressée, IC1.D fait entrer leFETMOS T3 en conduction. Tout commec’est le cas avec un pont de redressementclassique, il faut que le FETMOS se trou-vant en diagonale de T3 entre lui aussien conduction au même instant. C’est làla tâche de IC1.B. Lors de la période sui-vante la polarité de la tension alternativeest inversée de 180° et c’est au tour deIC1.C et de IC1.A de mettre respective-ment T4 et T1 en conduction.Comme on peut le constater, le diviseurde tension n’est pas totalement symé-trique. La tension d’entrée subit une atté-nuation légèrement plus importante, cequi se traduit par un léger retard à l’entréeen fonction des FET. Cette option est pré-

Redresseur en pont à FETMOS de puissance

R2

8k2

R3

8k2

R6

8k2

R7

8k2

R5A

82Ω

82Ω

R5

10k

R8

10k

R8A

R1

10k

R4

10k

9

10

8IC1.C

6

5

7IC1.B

2

3

1IC1.A

13

12

14IC1.D

S

D

G T2

IRFZ48N

4A T

F1

S

D

G T3

IRF4905R11

68k

R10

68k

S

D

G T1

IRFZ48N

S

D

G T4

IRF4905

R9

68k

R1268

k

C1

2200µ16V

C2

100n

C3

2200µ16V

060042 - 11

6V

3A

IC1 = TL084 IC211

4

IRFZ48N

G

D

S

IRF4905

086

elektor - 7-8/2006120

Friedrich Weigand

Depuis Einstein, tout le monde est sensésavoir que le temps est relatif. Ceci estparticulièrement vrai pour les enfants lors-qu’ils sont occupés à des tâches « ingra-tes » comme se brosser les dents, opéra-tions où les secondes durent des heureset les minutes une petite éternité. Lesparents qui souhaitent faire respecter les3 minutes de brossage recommandées

par les dentistes pour éviter les caries pré-coces chez leurs rejetons peuvent opterpour un dispositif de référence électro-nique. Si de plus la réalisation de ce mon-tage se fait « en collaboration » avec lesujet, on fait d’une pierre deux coups !

L’électronique de notre chrono-brosse àdents de la figure 1 se compose d’IC1,un microcontrôleur RISC d’Atmel bienconnu du type AT90S2313, cadencé parun oscillateur constitué par le quartz X1et les condensateurs C1 et C2. Le micro-contrôleur programmé (EPS050146-41) est disponible auprès des adresseshabituelles. Le microcontrôleur pilote une

Chrono-brosse

AT90S2313P

XTAL1 XTAL2

IC1PB6

PB5

PB1

PB0

PD2

PD3

PB7

PB3

PD0

PD1

PD6

PD4

PD5

RST

PB4

PB2

20

10

19

18

17

16

15

14

13

12 11

5 4

1

2

3

6

7

8

9

X1

4MHz

C1

22p

C2

22p

D2D1 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9

+5V

C3

100n

R1 9x 1k

10

1

2 3 4 5 6 7 8 9

+5V

7805

IC2

C5

10µ63V

C4

10µ63V

D10

1N4001

+5V

050146 - 11

≥ +9V

1

Liste des composants :

Résistances :R1 = réseau SIL de 9 résistances

de1 kΩ

Condensateurs :C1,C2 = 22 pFC3 = 100 nFC4,C5 = 10 µF/63 V radial

Semi-conducteurs :D1 = LED verte 5 mm faible courantD2 à D6 = LED jaune 5 mm faible

courantD7,D8 = LED rouge 5 mm faible

courantD9 = LED bleu 5 mmD10 = 1N4001IC1 = AT90S2313-10PC (programmé

EPS 050146-41)IC2 = 7805

Divers :X1 = quartz 4 MHzboîtier tel que, par exemple BOS 503

(Bopla)1 pont de câblageplatine EPS050146-1 (disponible aux

adresses habituelles, cf.www.elektor.fr)

087

série de LED. La LED verte, D1, clignoteau rythme des secondes. Les LED jaunesdes dizaines de secondes et les LED rou-ges des minutes s’allument en tempsvoulu, restant allumées jusqu’à ce quenos fameuses 3 minutes soient écoulées.Elles s’éteignent ensuite toutes exceptionfaite de la LED bleue D9 « Fin d’opéra-tion » qui par son clignotement au rythmedes secondes indique que le brossage asuffisamment duré. Les courants fournispar les lignes de port sont limités, de parla présence d’un réseau de résistancesde 1 kW, à de l’ordre de 2 à 3 mA.Cette intensité est suffisante pour des LED

à faible courant à utiliser impérativementpour économiser la pile. Le reste de l’é-lectronique se résume à un régulateur detension fixe, IC2, chargé de fournir latension d’alimentation du circuit, 7805encadré par une paire de condensateursde découplage, C4 et C5. C3 sert audécouplage de la tension d’alimentationà proximité immédiate du microcontrô-leur. La diode D10 élimine tout risque dedommages en cas d’inversion malencon-treuse de la tension d’alimentation four-nie par la pile de 9 V.L’ensemble de l’électronique prend placesur la platine représenté en figure 2.

On découvre, à proximité immédiate duréseau de résistance, le seul pont decâblage du montage. Le régulateur detension, le quartz, C4 et C5 sont mis àplat sur la platine de manière à ce queles LED soient les composants affleurantle plan supérieur du boîtier. Il est recom-mandé de prévoir un support pour lemicrocontrôleur. La plupart des compo-sants utilisés possède une polarité : il estdonc important, si l’on veut que ce petitmontage fonctionne du premier coup, deveiller à bien la respecter avant de sou-der le composant concerné en place !

(050146-1)

7-8/2006 - elektor 121

(C) ELEKTOR050146-1

C1 C2

C3

C4

C5

D1

D2 D3 D4 D5 D6

D7 D8 D9

D10

IC1

IC2

R1

X1

0 + 050146-1

(C) ELEKTOR050146-1

2

contact du bouton-poussoir S1 est fermé,le condensateur C1 se charge très rapi-dement au travers de R1. La tension auxbornes du condensateur est alorsencore, même après réouverture de S1,suffisamment élevée pour rendre conduc-

teur le FET T1. La chute de tensionentre le drain et la source pour les 2types de FET indiqués (utilisablesjusqu’aux courant mentionné pourchacun d’entre eux, 100 mA et 1A respectivement) est négligeable.

Tant que la tension aux bornes deC1 est supérieure à la tension deseuil des FET (de l’ordre de 2 Vpour les types mentionnés), le cou-rant continue de circuler vers l’ap-pareil connecté à la protection. Ladurée pendant laquelle le FET resteen conduction dépend en fait de 3facteurs : la valeur de résistance

de R2 au travers de laquelle sedécharge, très lentement, le condensa-teur C1, de la valeur de ce dernier et dela valeur de la tension de la pile. Plus latension à laquelle se charge C1 peut secharger, plus il faudra de temps à ce

Protection pour pileLa fonction de ce circuit rappellequelque peu celle d’un compte àrebours (sleep-timer) d’un radio-réveil. Dès que l’on appuie sur latouche concernée, le circuit estactivé et interrompt, après un cer-tain temps, l’alimentation du circuitou de l’appareil auquel il estconnecté. Il est possible ainsi, parune simple pression sur une touche,d’éviter d’oublier de couper unappareil alimenté par pile (un appa-reil de mesure par exemple).

Contrairement à ce qui est le casavec un radio-réveil, on ne setrouve pas ici en présence d’un tempori-sateur voire d’une horloge numérique, lasolution est purement analogique et nerequiert que peu de composants. Lefonctionnement est enfantin mais d’uneefficacité redoutable : Dès que le

BT1

4V5...12V

R1

100

Ω

R2

10M

C1

47µ25V

R3

1k

S D

G T1

BS170

S1

ON

D1

RL

060121 - 11≤ 100mA ≤ 1A IRL540

088

condensateur pour se décharger jusqu’àune valeur de tension entraînant le blo-cage de T1. Avec le dimensionnementadopté ici pour C1 et R2, il faudra, dansle cas d’une tension de pile de 5 V, del’ordre de 10 mn avant que ce ne soitle cas. Le FET ne cesse pas de conduire

brutalement, mais voit sa résistance aug-menter peu à peu dès que la tension auxbornes du condensateur est tombée auxalentours de la tension de seuil. Peu detemps avant la coupure effective de l’ap-pareil on a une diminution progressivede sa tension d’alimentation, ce qui

pourrait se traduire, dans le cas d’uneélectronique numérique, par la prised’un état de fonctionnement non défini. Ilfaudra par conséquent tenir compte decette spécificité du présent circuit lorsquel’on choisit de l’utiliser.

(060121-1)

elektor - 7-8/2006122

tion of America) et qui a donc tout naturel-lement été baptisée correction RIAA.A la lecture, il faut donc faire l’opérationinverse et c’est le rôle dévolu au préampli-ficateur pour cellule magnétique qui, noncontent d’amplifier les quelques mV déli-vrés par la cellule, réalise aussi la correc-tion RIAA. Comme cette correction ampli-fie très fortement les fréquences les plus

basses, un tel préamplificateur est trèssensible à tous les ronflementsparasites, dont bien sûr celui issu du50 Hz du secteur. Il importe d’en tenircompte lors de sa réalisation qui doit êtresoignée pour ce qui est des masses etblindages utilisés.Ceci étant, le schéma de notre préampli-ficateur est fort simple car il fait appel à

Christian Tavernier

Même si un grand nombre de titres d’al-bums qui étaient disponibles sur desdisques vinyles sont peu à peu proposésen CD, tous ne sont pas dans ce cas etloin s’en faut, et vous avez peut-être dansvotre collection des trésors que vousaimeriez bien convertir en CD. En effet,d’une part la conservation d’un CD estplus facile que celle d’un disque vinyle,d’autre part il faut bien reconnaître queles platines tourne-disques sont en voiede disparition, même sur les mieux pour-vues des chaînes Hi-Fi.Côté logiciel il n’y a aucun problèmepour réaliser une telle conversion. De trèsnombreux programmes, payants ou gra-tuits, sont là pour « remastériser » avecplus ou moins de bonheur les disquesvinyles et éliminer craquements et autresbruits parasites. Tous travaillent avec lacarte son du PC et c’est par contre là quele bât blesse. En effet, toutes les platinestourne-disques de qualité sont équipéesd’une tête de lecture magnétique qui nedélivre que quelques mV, mais surtout quinécessite une correction en fréquence par-ticulière qui a pour nom correction RIAA.Si les plus anciens d’entre-nous saventparfaitement de quoi il s’agit, rappelonsbrièvement ce qu’il en est pour tous ceuxd’entre vous qui sont de la « générationCD » et qui ne voient dans le sigle RIAAque les pourfendeurs du téléchargementpirate de musique sur Internet.Pour des raisons mécaniques, liées auprocédé de gravure des disques vinyles,il est nécessaire, lors de cette dernière,d’atténuer fortement les fréquences bas-ses du spectre sonore au profit des fré-quences les plus élevées. Cette correctionde fréquence particulière se fait enrespectant une courbe très précise qui aété définie, il y a fort longtemps déjà,par la RIAA (Recording Industry Associa-

Préamplificateur RIAAmultimédia

2

3

1IC1.A

R7

620k

R8

51k

R4

220 Ω

R1

100 Ω

C8

5n6

C9

1n5

R9

1kR6

100k

R3

100k

R22k

2

R5

22k

C10

22µ25V

C7

optionnel

10µ63V

C6

470n

DD

6

5

7IC1.B

R14

620k

R15

51k

R11

220 Ω

C13

5n6

C14

1n5

R16

1kR13

100k

R10

100k

R12

22k

C15

22µ25V

C12

10µ63V

C11

470n

C5

100µ25V

C4

1n

C3

100µ25V

C2

1000µ25V

C1

10nIC1

8

4

D1

1N4004

+12VIC1 = NE5532

060111 - 11

GG

*

voir texte*

089

un double amplificateur opérationnel trèsfaible bruit, en l’occurrence un NE5532,dont la courbe de réponse est modeléepar R7, R8, C8 et C9 (respectivementR14, R15, C13 et C14) de façon àrespecter au plus près la correction RIAA.Son entrée a une impédance de 47 kΩ,qui est la valeur normalisée de toutes lestêtes de lectures magnétiques, et son gainà 1 000 Hz est de 35 dB ce qui lui per-met de fournir un niveau de sortie dequelques centaines de mV qui convienttrès bien à l’entrée ligne de toutes les car-tes son actuelles.La liaison entre la tête de lecture et l’entréedu montage fera impérativement appel àdu fil blindé pour éviter les problèmes de

« ronflette » évoqués ci-dessus, de mêmequ’il est conseillé de placer le montagedans un boîtier métallique relié à samasse électrique.Pour ce qui est de l’alimentation, troissolutions vous sont proposées :Si vous êtes un puriste et que vous sou-haitez absolument vous affranchir detout bruit parasite, vous utiliserez unesimple pile de 9 volts. Les composantsencadrés par un pointillé seront alorsinutiles. Comme la consommation dumontage n’est que de quelques mA, unetelle solution est acceptable à moins quevotre collection de disques vinyles soitimpressionnante...Si vous souhaitez une solution technique-

ment plus élégante, mais pouvant parfoisramener un peu plus de bruits parasites surles signaux, vous câblerez alors les com-posants entourés de pointillés et pourrezprélever l’alimentation à partir de la ten-sion positive de 12 volts disponible dansvotre PC. Un connecteur en Y intercalé surl’alimentation d’un des périphériques inter-nes conviendra très bien pour cela.Enfin, vous pouvez également recourir àun bloc secteur « prise de courant »,réglé sur 12 volts, que vous connecterezau point + 12 volts du schéma afin debénéficier d’un filtrage supplémentairece qui n’est pas du luxe avec certainsd’entre eux.

(060111-1)

7-8/2006 - elektor 123

applications peuvent en profiter. Nous fai-sons usage d’un montage cascade pour170 V, d’une alimentation à découpage

pour 16 V, d’un stabilisateur régulierpour 12 V et d’un transformateur séparépour une tension de chauffage de 6,3 V.

Quadruple alimentationpour amplificateur hybride

Bien que cette alimentation soit surtoutconçue pour l’amplificateur hybride élé-mentaire, décrit dans ce numéro, d’autres

K1

K6

K5

K4

K2

K3

D3

D2

D1

D4

C3

47n

C4

47n

C1

47n

C2

47n

2A5 T

F1 L1

100µH5A

LT1074CT

IC1VIN

GND

VSW

FBVC

32 1

5 4

D5

MBR1645

L2

100µH5A R3

14k0

C5

100n

C8

100n

C10

100n

C13

100n

C14

100n

C6 C7 C11

220µ63V

C12

220µ63V

C15

10µ63V

R2

2k21

R1

2k2

C9

100n

R4

6k8

D6

POWER

D9D8

D7

1N4148

C17

C16

D11D10

C19

C18

D13D12

C21

C20

L3

1mHC22

47µ 400V

32mA TF2

32mA T

F4

0A5 T

F3

TR1

6V4VA5

7812

IC2

JP1

2x 1000µ 63V

C16...C21 = 470µ 63V

D8...D13 = 1N4004

+16V

+12V

064011 - 11

30V80VA

230V

230V

f

f

6V750 mA 12V

1A

170V30mA

16V5A

D1...D4 = B10100

090

Nous avons choisi le LT1074CT (IC1)pour pouvoir fabriquer une alimentationsimple à haut rendement avec des com-posants suffisamment standard. Cettesolution provoque de moindres pertes depuissance qu’un stabilisateur de tensionlinéaire. Elle nous permet de partir d’unetension de transformateur plus élevée etd’une plus petite cascade pour produirele 170 V (nécessaire pour l’étage SRPPde l’amplificateur). Avec un plus faiblecourant d’entrée, nous avons égalementmoins de pertes sur le redresseur (D1 àD4). Un régulateur de 12 V (IC2) pro-duit à partir du 16 V une tension stabi-lisée pour le petit étage tampon.L’utilisation d’un ECC83 dans l’amplifica-teur hybride nous permet également d’en-visager l’utilisation de ces 12 V pour latension de chauffage du tube. Il nous fautalors 12,6 V. Le courant supplémentairedemandé par le tube est de l’ordre de150 mA. Le régulateur de 12 V doitdonc être refroidi. Il le sera par une ver-sion courte du radiateur SK129 de Fis-cher (38,1 mm, 6,5 K/W). La diodeD7, sur la ligne de masse du régulateur,nous assurera le supplément de tensionde 0,6 V. Nous pouvons court-circuiterD7 en posant le cavalier JP1 pour avoirune tension de sortie de 12 V.Les composants IC1 et D5 demandent un

peu plus de refroidissement mais la ver-sion de 63,5 mm du SK129 (4,5 K/W)leur suffira. Les deux composants se mon-tent de façon pratique à l’envers du petitradiateur. N’oublions pas de les isolerélectriquement l’un de l’autre et du radia-teur! Reportez-vous au site de Linear Tech-nology (www.linear.com) pour le bro-chage et les cotes du LT1074.Vous pouvez choisir des modèles stan-dard pour les bobines d’arrêt L1 et L2 (5A). Si vous souhaitez un meilleur filtragede la fréquence de découpage de 100kHz, placez un filtre LC supplémentaireen sortie. Les diodes de redressementsont des B10100. Ces diodes Schottkyont une tension de seuil plus basse (0,7à 0,8 V seulement à 10 A). Nousavons choisi à dessein une tensioninverse de 100 V qui permet égalementd’utiliser un LT1074HVCT. Sa tensiond’entrée peut atteindre 60 V ce qui per-met de l’utiliser avec un transformateurde 40 V. Avec la même cascade, 220VDC ne posent aucun problème. LeLT1074CT standard ne supporte que 45V et IC1 fonctionne ici aux limites de sescaractéristiques spécifiées.La haute tension destinée au tube est pro-duite par une cascade. Nous aurions natu-rellement pu proposer un transformateurspécifique avec redresseur et lissage. Ilnous aurait alors fallu un transformateur

de 4,5 VA dont nous aurions utilisé lesecondaire de 40 V en primaire. Ce n’estpas tout à fait un transformateur standard.La source de la cascade est donc untransformateur de 80 VA et la valeur descondensateurs de la cascade est un peuplus élevée que ce qui est strictementindispensable. Calculons maintenant latension à laquelle nous pouvons nousattendre. Dans notre cas, nous pouvonscompter sur une tension à vide de 4 x 30x √2 V, à peine 170 V donc. D’éven-tuels parasites HF n’échapperont pas aufiltre composé de L3 et C22. Si la cas-cade délivre 20 mA, la tension peut tom-ber à 140 V. Si la charge est plus consé-quente, il est recommandé de réduire lacascade et d’augmenter la tension dutransformateur (avec mise en service d’unLT1074HVCT, puisque la tension d’entréeest plus grande).Un transformateur de 4,5 VA fournit la ten-sion de chauffage du tube. Il fournit prati-quement un peu plus de 6 V, tout prèsdonc de nos 6,3 V. On peut, naturelle-ment, choisir un transformateur spécial ouune tension continue stabilisée de 6,3 V.Tout dépend des goûts et du but visé.Vous pouvez, en principe, également utili-ser l’alimentation pour deux voies mais sivotre amplificateur utilise un ECC88, il peutêtre nécessaire de doubler la cascade.

(064011-1)

elektor - 7-8/2006124

lement être alimenté par un port USB.Il existe une platine pour la partie électro-nique, mais pas pour la section à hautetension. Il est préférable d’effectuer lecâblage directement avec du cordon sec-teur et de le souder sur l’interrupteur, puis del’isoler par de la gaine thermorétractible.C8 se charge à travers D1 pour fournir latension d’alimentation à IC1. R1 et C9forment avec IC1.A un oscillateur àondes carrées qui pilote les inverseursIC1.C à IC1.F. La fréquence est d’envi-ron 50 kHz. Les quatre inverseurs mon-tés en parallèle alimentent ensemble undiviseur de tension triple constitué de C1à C3 et D2 à D5. Ils chargent C5 à C7jusqu’à une tension d’à peu près 9 V.On obtient moins que la valeur théoriquede 3 x 4,8 = 14,4 V parce que lesjonctions PN des diodes occasionnent

une chute de tension. C5 à C7 formentun réservoir pour l’alimentation du com-mutateur lors de l’arrêt.À l’allumage, les condensateurs se char-gent en 2 secondes environ, après quoile circuit est prêt à servir. Après la fer-meture de Windows, la tension d’ali-mentation de 5 V disparaît, C4 sedécharge via R2, ce qui fait passer à «0 » l’entrée de l’inverseur IC1.B. La sor-tie passe à « 1 » et T1 devient conduc-teur. La bobine de l’interrupteur secteurest mise sous tension et le PC estdébranché. T1 est un BSS295, de quoicommander le courant dans la bobinequi ne fait que 24 Ω.Au moment de l’allumage du PC, le cir-cuit consomme une pointe de courantd’environ 200 mA, puis le débit diminuepour s’établir aux alentours de 300 µA.

Coupure automatique du PC

Uwe Kardel

Cela ne vous arrive jamais de fermerWindows et puis d’oublier d’éteindre l’or-dinateur ? Voici un circuit qui le ferapour vous. Une seconde après la ferme-ture de Windows, vous entendez un petitclic et votre PC est débranché du secteur.Jusqu’à présent, il n’y avait pas, dans lecommerce, d’interrupteur secteur àbobine magnétique pour s’isoler du sec-teur, mais désormais, vous pouvez entrouver chez Conrad sous la référence700621 au prix de 12,95 euros. Et quiplus est, ce commutateur s’adapte danscertains anciens boîtiers de PC. Sinon, ilfaudra le loger dans une petite boîteextérieure. Aussi avons-nous opté pourune alimentation en 5 V. Si le circuit doitvenir hors du boîtier du PC, il pourra faci-

091

Il se peut que le courant de lancementsoit encore plus grand, tout dépend descaractéristiques de l’alimentation de 5 Vet des lignes internes du PC.Il y a peu d’explications à fournir à pro-

pos de la construction de ce circuit.Recommander simplement de bien faireattention aux fils qui transportent la ten-sion du secteur. Éviter que celle-ci nepuisse atteindre les bornes de la bobine.

Respecter un écartement d’au moins 6mm entre les conducteurs en question et lapartie à basse tension. Voyez à ce sujet lapage des conseils de sécurité.

(060177-1)

7-8/2006 - elektor 125

5 61

IC1.C

9 81

IC1.D

11 101

IC1.E

13 121

IC1.F

1 21

IC1.A

3 41

IC1.B

D2

1N5817

D3

1N5817

C1

10µ25V

D4 D5

1N5817

C7

1000µ25V

C6 C5

C3

10µ

C2

10µ25V

3x

R1

100k

C9

330p

C8

470µ25V

D1

1N5817

K1

+5V

GND

USB - A

D–

D+

1

2

3

4

R2

1M

R3

100k

T1

BSS295

IC1

14

7

C4

1µ

D6

1N4148

Re1

IC1 = 40106

2x

060177 - 11

IC1.A bloque T2. Le 5 V est découplé etle 12 V le remplace. Dans la ligne à 5V, D1 sert à préserver le circuit de 5 Vde l’alimentation des pointes de 12 V.D2 protège IC1 des surtensions à l’entréesi la tension de 12 V disparaît. R4 et R5limitent le courant de base des transistorset D3 et D4 sont les traditionnelles dio-des de pompage.

On peut régler à l’aide de P1 le tempspendant lequel LA1 reste sous 5 V. Ledélai maximum d’allumage vaut environ0,33 s, le minimum à peu près 3,3 ms.Cela semble assez peu, mais le tempsminimum de mise sous tension peut varierselon le modèle d’alimentation que vousutilisez, il est sujet à expérimentation.

(060151-1)

Une autre source depuissance pour halogène

2

3

1IC1.A

R1

47k

R2

47k

R3

1M

P1

47k

C1

10µ

6

5

7IC1.B

R4

4k7

R5

4k7

T2

BC547B

T1

BC547B

RE1

RE2

+12V +5V

LA1

12V150W

8

4

060151 - 11

D1

10CTQ150-1

R6

470

Ω

25V

D3

1N4148

D4

1N4148

D2

1N4148

092Stijn Coenen

Si vous n’avez aucune envie de casserune alimentation de PC pour servir desource de courant à un éclairage halo-gène, comme le préconisait l’article dunuméro d’avril de cette année : Alim dePC = Puissance halogène, vous pouvezessayer ce circuit-ci. En effet, ici, pas ques-tion de modifier l’alimentation. Le circuitfait fonctionner les lampes d’abord sur leconnecteur de 5 V (via RE2). Cela cons-titue un préchauffage. Ensuite, le relaisRE1 leur envoie la tension de 12 V tandisque le 5 V est débranché. En consé-quence, la pointe de courant pompée parles lampes est fortement réduite et la sécu-rité de l’alimentation ne réagit pas.Voici comment fonctionne le circuit. Dèsque le bloc d’alimentation du PC est soustension, IC1.B met T1 en conduction etRE2 est attiré. La tension sur l’entrée noninverseuse de IC1b est de 6 V et cellesur l’entrée inverseuse grimpe à partir de0 V. LA1 reçoit alors la tension de 5 V.Après expiration du délai, la tension surC1 a augmenté à un point tel que IC1.Bbascule et T1 bloque. En même temps,

Cette fréquence détermine le régime dumoteur pas à pas. La génération du« code de Grey » est l’affaire d’un comp-teur décimal du type 4017. Au rythme desflancs montant du signal d’horloge appli-qué à son entrée, ce compteur fait passersuccessivement chacune de ses sorties Q0à Q9 au niveau haut. Grâce à 2 portesOU (OR) prenant chacune la forme de2 diodes et d’une résistance, il est possi-ble de générer le « code de Grey » c’est-à-dire une sortie I et une sortie Q.I signifie en phase (In Phase), le Q venantde Quadrature ce qui indique un dépha-sage de 90° par rapport à I.Il est courant, d’attaquer chacune desbobines d’un moteur pas à pas à l’aided’une paire de circuits push-pull disposésd’une manière typique dite « pont enH ». Il est possible ainsi d’inverser lapolarité du courant traversant chacunedes bobines, possibilité nécessaire aubon fonctionnement d’un moteur bipo-laire (bobine sans prise intermédiaire),alors qu’un moteur unipolaire (bobine àprise intermédiaire) peut lui être attaquécomme doit l’être un moteur unipolaire.Au lieu d’utiliser ce type de circuit push-pull nous avons opté, pour aussi bizarreque cela puisse paraître, pour une solu-tion à base de circuits intégrés qui sonten fait des amplificateurs audio, à savoir

des TDA2030. D’un point de vue fonc-tionnel, ce TDA2030 est en fait une sorted’amplificateur opérationnel de puis-sance. Il comporte un amplificateur diffé-rentiel à l’entrée et un circuit de com-mande (driver) push-pull en sortie. TantIC3 que IC4 et IC5 sont de ce type (auprix très abordable). Les deux premierssont montés en comparateur.Les entrées non-inverseuses sont atta-quées par les signaux I et Q évoqués endébut d’article, les entrées inverseusesétant elles forcées à la moitié de la ten-sion d’alimentation. Cette moitié de latension d’alimentation est fournie par untroisième TDA2030. Les sorties de IC3 etIC4 suivent par conséquent leurs entrées

elektor - 7-8/2006126

Gert Baars

Il existe toutes sortes de modèles demoteurs pas à pas; ils se différencientégalement par leurs dimensions et leurstensions de service. L’intérêt de cette com-mande universelle est qu’elle convientpour une large plage de tensions d’ali-mentation allant de quelque 5 V à de l’or-dre de 18 V. Elle se caractérise par le faitqu’elle attaque le moteur à une valeur detension de crête égale à la moitié de latension d’alimentation. Les moteurs pas àpas prévus pour travailler entre 2,5 et 9 Vne présentent donc pas de problème. Lemontage est, en outre, capable de four-nir des courants de moteur allant jusqu’à3,5 A, ce qui permet d’envisager de pilo-ter des moteurs de taille plus importante.De plus, l’électronique est protégée contreles courts-circuits et dotée d’une protec-tion thermique (au cas où la températureaugmenterait trop).On a besoin, pour la commande d’unmoteur pas à pas, de 2 signaux. D’unaspect logique, ces signaux forment ceque l’on appelle un « code de Grey », cequi signifie qu’il s’agit de 2 signaux rec-tangulaires de fréquence identique maisdéphasés de 90 degrés. IC1 fournit unsignal rectangulaire dont la fréquence estajustable par le biais du potentiomètre P1.

Commande de moteur pas à pas

050246 - 11

M1

M

TDA2030

IC3

2

1

4

5

3

TDA2030

IC5

2

1

4

5

3

TDA2030

IC4

2

1

4

5

3

R5

330k

P1

1M

LF356

IC1

2

3

6

7

4

1

5

R4

470k

D1

1N4148

D2

D3

D4

R6

5k6

R7

5k6

R9

10k

R8

10k

CTRDIV10/

IC2

CT=0 CT≥5

4017

DEC

14

13

15 12

11

10

16

4

9

6

5

1

7

3

2

& +

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

8

R3

100k

R2

100k

C1

0µ47

C2

2µ216V

U+

C3

1000µ25V

4x

R1

1k

S1

A1

B2B1

A2

"I"

"Q"

093

non-inverseuses et commandent chacunune bobine de moteur.À leur autre extrémité, ces bobines sont àleur tour reliées à la moitié de la tensiond’alimentation, référence fournie par IC5.Comme, sur chaque bobine, l’une de sesextrémités se voit appliquer une tensionrectangulaire qui évolue entre 0 V et pasloin de la totalité de la tension d’alimenta-tion et l’autre la moitié de la tension d’a-limentation on trouve, à tout instant, surchacune des bobines la moitié de la ten-sion d’alimentation, cette tension ne ces-sant cependant de changer de polarité enfonction des signaux I et Q. C’est exacte-ment ce qu’il faut pour la commande demoteurs pas à pas bipolaires.Le potentiomètre P1 permet de jouer surle régime, mais la vitesse de rotation dumoteur variera d’un type de moteur àl’autre, ceci en fonction du nombre depas effectués par tour. Le moteur utilisésur notre prototype faisait de l’ordre de9° par pas, de sorte que le régime pou-vait être réglé pour qu’un tour complet

prenne entre 2 et 10 s. Il est en principepossible, par modification de la valeurde C1, d’obtenir n’importe quelle vitessede rotation, si tant est que le moteurpuisse l’adopter. Une diminution de lavaleur de la résistance R5 permet d’ac-croître la plage de réglage de P1. Laplage de réglage répond à la formule :1 sur (1 000+R5)/R5, R5 étant expri-mée en kΩ.Il peut arriver, lors de la coupure d’unmoteur pas à pas, par suppression de latension d’alimentation, que le moteurpoursuive sa rotation un court instant,mouvement dû soit à l’inertie du moteurou à la charge mécanique (effet devolant d’inertie).Il peut également arriver, lors de l’appli-cation de la tension d’alimentation quel’état du moteur et des signaux I et Qsoient en contradiction. Cela peut se tra-duire par l’impossibilité pour le moteurde prendre son régime de croisière etqu’il réagisse alors en faisant un pasdans le mauvais sens avant de se mettre

à tourner dans la bonne direction.C’est pour éliminer les effets évoqués toutjuste que nous avons prévu l’interrupteuroptionnel S1 épaulé par une résistancede 1 kW qui pourra être utilisé pourdémarrer ou arrêter le moteur. La ferme-ture de S1 interrompt le signal d’horloge,IC1 conservant son code de sortie del’instant, de sorte que les courants per-manents qui s’établissent alors « ver-rouillent » le rotor magnétiquement.Les circuits intégrés du type TDA2030comportent une protection thermiqueinterne qui limite automatiquement le cou-rant de sortie lorsque le circuit intégréchauffe trop. Il est recommandé pourcela, lorsque l’on travaille avec des typesde moteurs pas à pas d’une certainepuissance, de fixer IC3, IC4 et IC5 surun radiateur (commun). Leur boîtierTO220 est relié à la tension d’alimenta-tion négative de sorte qu’il est possiblede les visser sur le même radiateur sansprévoir de matériel d’isolation.

(050246-1)

7-8/2006 - elektor 127

module LinkMatik, disponible depuis peuchez Flexipanel (www.flexipanel.com).On peut configurer un LinkMatik pourqu’il attende que quelque chose se bran-che à lui (broche Mst/Sln au niveau bas)ou parte activement à la recherche d’unpériphérique pour s’y connecter (Mst/Slnau niveau haut).Vous pouvez, si vous le voulez, faire seconnecter deux modules l’un à l’autre.Mais d’habitude, on veut établir une liai-

son entre le PC et le module.Dans le logiciel pilote de Blue-tooth, vous demandez alors à laradio du PC de détecter les appa-reils.Dès qu’il en trouve un, il luidemande quels services il fournit.L’un d’entre eux peut être le Profilde Port Sériel (SPP), pour s’yconnecter. Si vous avez activé lasécurité, il vous faudra introduire lecode PIN du module, qui est à0000 avant de l’avoir modifié. Lemodule une fois connecté, sa bro-che d’état passe au niveau hautpour indiquer qu’il est prêt àtransmettre et à recevoir des don-

nées sérielles.Dans le circuit envisagé, on utilise leslignes TxD et RxD pour communiquer lesdonnées en série. On peut, si nécessaire,assurer le contrôle de flux à l’aide deslignes RTS et CTS. Sinon, on les connecteensemble. Mais rien n’empêche d’utiliserces mêmes lignes à d’autres fins que lecontrôle de flux. Comme les donnéessont tamponnées dans le module Blue-tooth, les signaux RTS et CTS sont géné-

Pont entre sériel et BluetoothRichard Hoptroff

Quand les fabricants d’ordina-teurs sont passés du port sériel RS-232 au port USB, ils ont prévu lacommodité des niveaux TTL etajouté l’alimentation sur le câble.Fort bien ! Malheureusement, ilsnous ont du même coup encom-brés d’un fatras de complexité.Alors que le RS-232 ne deman-dait qu’un adaptateur de niveautel que le MAX232, l’USBréclame une puce spécialisécomme celles de la série CypressCY7C68000 ou le PIC18F4550pour décoder les séries de don-nées. Un pas en avant, un pas enarrière. Pourquoi ne pas passer à Blue-tooth et se débarrasser des câbles ?Il existe bon nombre de modules Blue-tooth dotés de leur antenne et de leurinterface sérielle. Mais la plupart d’entreeux exigent que vous leur envoyiez descommandes AT, ce qui veut dire les pilo-ter à partir d’un contrôleur hôte.Or, certains appareils sont capables dese piloter eux-mêmes, c’est le cas du

Micro-controller LinkMatik

RxD

TxD

TxD

RxD

CTS

VDD

VSS

RTS

060077 - 11

Status

Mst/Slv

ConnectDetect

+3V3...+5V

094

rés sur place et ne correspondent pas for-cément à l’état des lignes RTS et CTS àl’autre bout de la liaison.On ne peut pratiquer qu’une seule

connexion sérielle à la fois. Cependant,au moment où ces lignes seront impri-mées, la nouvelle version Bluetooth 2.0devrait être disponible, elle permettra

alors la connexion de quatre appareilset la commande de transmission audioégalement.

(060077-1)

elektor - 7-8/2006128

forme le signal pour en faire une onderectangulaire bien propre capable de ser-vir d’horloge à un compteur binaire 4520(IC2.A) en CMOS, qui divise la fré-quence par deux. Un transistor BC547C(T1) derrière le compteur assure une sortieà collecteur ouvert branchée à K2 pourune liaison à la carte mère.

On peut relier directement à K2 unconnecteur de ventilateur de la cartemère. Cette liaison assure en mêmetemps l’alimentation en 12 V à partir de

la carte mère. Le réseau C3, C4, R8 etR9 forme un diviseur de tension à pointmilieu (6 V) comme potentiel de réfé-rence pour les amplificateurs opération-nels. La diode D1 ne doit occasionnerqu’un minimum de chute de tension,parce qu’elle se déduit de l’alimentationdu ventilateur.L’utilisation de ce circuit ne se limite pasau ventilateur du bloc d’alimentation, ilconvient aussi bien à ceux du processeurou de la carte graphique.

(060146-1)

Tachymètre pour ventilo de PC

Stefan Schwarck

Ce circuit fournit des impulsions de tachy-métrie à partir des pointes de tension quiréduisent le courant des ventilateurs d’a-limentation des PC actuels. Ce signal parimpulsions permet à la carte mère derégler la vitesse de rotation. Les impul-sions d’un ventilateur relié à K1 sont trans-mises par le condensateur de couplageC1 à un amplificateur opérationnel(IC1.A, 1⁄2 TL082). Le second amplificateuropérationnel du TL082, (IC1.B) trans-

2

3

1IC1.A

6

5

7IC1.B

IC2.A

EN 30

41

52

63

2

1C

7

R

K1 R1

1k

R2

1k

R4

1k

R547

k

R3

56k

R6

22kR7

4k7

T1

BC547C

D1

1N4148

C1

100µ

D2

1N4148

C2

15n

K2

IC1

8

4

IC2

16

8

V+

V–

R8

470

Ω

R9

470

Ω

C3

100n

C4

100n

IC1 = TL082 IC2 = 4520

060146 - 11

16V

095

bien rares sont les ventilateurs parfaite-ment silencieux. Comme il n’est pratique-ment jamais nécessaire, pour des raisonsthermiques, de faire fonctionner un venti-lateur en permanence, il est judicieux de

réaliser un pilotage du régime de rotationdu ventilateur en fonction de la tempéra-ture du radiateur et lorsque ce dernier setrouve à la température ambiante, de cou-per purement et simplement le ventilateur.

Ventilateur silencieux096Rainer Reusch

Qui dit production de chaleur dit refroi-dissement. L’une des solutions les plus effi-caces est d’utiliser un ventilateur mais

C’est exactement la fonction que remplitle montage décrit ici qui d’ailleurs peutencore en faire plus.Le capteur de température prend la formed’un KTY81-110 au prix abordable prisdans la contre-réaction d’un étage àamplificateur opérationnel. La tensionvariant avec la température appliquée àl’entrée non-inverseuse de l’ampli opIC1.A produit à sa sortie (broche 1) unevariation de la tension qui passe de 4 Và 30 °C à 4,27 V à 60 °C. Le secondétage, IC1.D convertit cette variation detension relativement faible, et qui de plusest gênée par un offset « mal à propos», en une tension d’alimentation pour leventilateur, tension qui varie entre 8 et12 V. Le 3ème amplificateur opération-nel travaille en comparateur. À la tempé-rature ambiante, sa sortie se trouve toutprès de 12 V forçant à ce même niveaula sortie du second étage. Le transistorT1 bloque. Si la température monte au-delà de 35 °C, le comparateur bascule.La diode D1 bloque et le circuit de régu-lation peut entrer en fonction. L’hystéré-sis du comparateur a été choisie de tellefaçon à ce qu’il rebascule lorsque la tem-pérature est retombée à 30 °C, coupantainsi le ventilateur. La fonction ducondensateur C3 est de faire en sortequ’à la mise en fonction du ventilateur,ce dernier se voit appliquer la totalité dela tension d’alimentation pendant de l’or-dre de 0,7 s, ce qui garantit une miseen route certaine de son moteur.Le 4ème ampli op du LM324, IC1.C, sertà créer une indication de surchauffe.Cette option est vitale lorsque le ventilateurn’est pas en mesure, bien qu’il tourne àplein régime, de dissiper la chaleur ouencore qu’en raison d’une panne il nepuisse pas atteindre sa vitesse de rota-tion maximale. Cet ampli op est lui aussimonté en comparateur. Si le capteuratteint une température de 60 °C, la sor-

tie de IC1.C passe au niveau haut (prèsde 12 V). Ce n’est qu’après que la tem-pérature ait chuté à 40 °C que la sortierepasse au niveau bas (proche de 0 V).On peut connecter à la sortie (broche 8)une LED (dotée de sa résistance de limita-tion de courant). Autre possibilité, untransistor qui attaquerait un relais.Le montage possède une précision suffi-sante sans nécessiter de réglage, à

condition que l’on utilise des résistancesà film métallique d’une tolérance de 1%.Certaines des valeurs mentionnées fontpartie de la série E24. C’est la tensiond’alimentation qui fait office de tensionde référence de l’ensemble. Il faudradonc veiller à ce qu’elle soit régulée (unrégulateur de tension du 7812 fait par-faitement l’affaire).

(060057-1

7-8/2006 - elektor 129

2

3

1IC1.A

13

12

14IC1.D

6

5

7IC1.B

9

10

8IC1.C

C2

100n

R3KTY81/110

R4

390

Ω

R2

1k

R1

10k

R6

4k7

R5

82k

R7

39k

R9

1k2

R11

2k4

R12

1k2

R14

20k

R1512

k

R8

270k

R10

4,00V @ 30°C (1,040k)4,11V @ 35°C (1,080k)4,23V @ 40°C (1,122k)4,47V @ 50°C (1,209k)4,72V @ 60°C (1,299k)

4k7

R13

130k R17

180k

R16

7k5

T1

BC161/102N2907A

C4

10µ25V

M1

M

D1

1N4148

+12V

+12V

IC111

4

OVERTEMP

060057 - 11

C1

100n

C3

10µ25V

12V DC

IC1 = LM324

8V @ 30°C 12V @ 50°C

11,8V @ ‹30°C 0V @ ›35°C

11,8V @ ›60°C 0V @ ‹40°C4,53V

1,09V

plus et la portée est en principe limitée àl’horizon visuel. Mais comment calculercette distance théorique ? Soulevons iciun coin du voile.La figure jointe détaille les distances àconsidérer. M est le centre de la terre, rson rayon, H la hauteur à laquelle l’an-

tenne est installée, s est le chemin que lesignal doit parcourir entre l’antenne etl’horizon et D est celle que l’on mesure àla surface courbe du globe. Comme Hsera en pratique singulièrement pluspetite que r, tout porte à croire que r vautapproximativement D. Le trajet « s » du

Hauteur d’antenne et portée 097Gert Baars

Aux fréquences inférieures à 30 MHz, ilest possible de capter des stations loin-taines parce que leurs signaux se réflé-chissent sur l’ionosphère. À de plus hau-tes fréquences, la réflexion ne se produit

signal vers l’horizon est perpendiculaireau rayon terrestre. Nous pouvons doncutiliser le théorème de Pythagore pourtrouver le rapport entre hauteur d’an-tenne et distance à l’horizon.La relation donne :

r2+s2 = (r+H)2 = r2+H2+2rH

Simplifions :s2 = H2+2rH

Comme H2 est beaucoup plus petit que2rH, nous pouvons négliger ce terme. Ilen découle que :

s2 = 2rHou encore :

s = √(2rH)

Le rayon terrestre moyen est de 6 371km. √(2r) vaut donc 113 environ. Onpeut alors simplifier la formule en :

s = 113 √(H)dans laquelle s et H doivent s’exprimeren kilomètres.Un exemple : une antenne pour labande MF est située à 15 m de haut. Ladistance maximale de vue directe serade :

113 √(0,015) = 13,8 kmEn pratique, la portée sera plus longueque ce qui ressort de la formule. Celaprovient de la propagation du champélectromagnétique. Tous se passe commesi les ondes pouvaient légèrement s’inflé-chir avec la surface de la terre. On l’ob-serve tout particulièrement lors d’inver-sions de température. Les conditionsatmosphériques peuvent alors autoriser

des signaux de la gamme VHF à êtrereçus sans grande difficulté à des centai-nes de kilomètres. Mais en l’absence decirconstances météo exceptionnelles, ilapparaît que la portée est plus longueque ce que la théorie prévoit. En pra-tique, dans l’exemple précédent d’uneantenne à 15 m, la portée s’étend tou-jours à une quarantaine de km au lieudes 13,8 calculés.La propagation précise des ondesélectromagnétiques est une étude biencompliquée. Ce que l’on sait, c’est quepour les fréquences dans le domaine desGHz, la portée diminue à mesure que lafréquence augmente. C’est aussi la rai-son pour laquelle les antennes parabo-liques pour les fréquence SHF sont tou-jours positionnées aussi haut que possi-ble. La puissance d’émission ne joue plusalors qu’un rôle mineur.Mais il ne faut pas oublier la hauteur del’antenne de réception. Pour elle, lamême formule s’applique, donc s = 113√(H). La distance totale de portée estdonc la somme des deux longueurs jus-qu’à l’horizon.

(060083-1)

elektor - 7-8/2006130

H

D

060083- 11

M

s

r

r

Le circuit est basé sur un multivibrateur à2 transistors. Celui-ci fait clignoter uneLED rouge (D1) et actionne l’avertisseursonore Bz1 à environ 1,5 Hz lorsque le

bouton S1 est pressé. Il va de soi quecette fréquence peut être modifiée en uti-lisant des condensateurs de valeurs diffé-rentes. La diode D1 en série avec le col-

Message reçu !

R1

10k

R2

100k

R3

100k

R4

560

Ω

D1

1N4148

S1

C1

4µ7

C2

4µ725V 25V

D2

BT1

9V

T1

2N39042x

MAITRE ESCLAVE

T2

S2

D3BZ1

bleu rouge

rouge/vert/jaune

optionnel

1N4148

050385 - 3 - 11

098Bart Trepak

Ce circuit permet (selon les circonstances)à un aristocrate de mander son valet ouà un cadre de faire accourir sa secré-taire. L’auteur s’en sert pour informer sesenfants qui font hurler l’électronique deloisir dans leur chambre à coucher quele repas est servi. Point n’est besoin d’uninterphone. Un avertisseur sonore pour-rait facilement remplir cette fonction, maisle circuit présenté a l’avantage d’afficherune indication de l’appel et de confirmerà l’appelant que son « message » a étéreçu. Cette confirmation est particulière-ment utile pour l’auteur, car l’appel peutêtre facilement couvert par la musique ouétouffé par les écouteurs.

Le circuit, sans commutation compliquée,utilise une simple connexion bifilaireentre les 2 stations. Il repose sur le faitque la chute de tension directe d’une LEDbleue (ou blanche) est plus élevée quecelle d’une LED rouge, verte ou jaune.

lecteur du transistor T2 est indispensable: elle isole la sortie des effets du circuitde l’avertisseur sonore qui modifieraientla fréquence du multivibrateur.Le multivibrateur n’est pas indispensable,mais qui résisterait aux impulsions com-binées avertisseur/LED, plus difficiles àignorer qu’un signal continu, même dansun environnement bruyant. La tension auxbornes d’une LED rouge est de l’ordre de1,5 V, alors qu’une LED bleue requiertau moins 2,5 V à 3 V pour s’allumer.La LED bleue reste donc éteinte lorsque

le bouton d’appel S1 est pressé. La plu-part des avertisseurs piézo fonctionnententre 3 et 12 V. Ils peuvent toutefoisémettre encore un son suffisamment per-çant à partir des 1,5 V disponibles auxbornes de la LED rouge pour attirer l’at-tention de l’ado le plus introspectif.La combinaison LED rouge/avertisseursonore est déconnectée lorsque l’appelépresse le bouton de confirmation (pres-ser pour interrompre) S2. Cela permet àla LED bleue de la station d’émission declignoter, indiquant à l’appelant que son

message a été reçu. Pas de LED bleuesous la main ? Il suffit de la remplacerpar un type de couleur rouge ou verteprise en série avec une diode au siliciumpolarisée en sens direct. La tensiondirecte dépasse alors celle de la LEDrouge du récepteur.Le circuit peut être alimenté par une pile9 V. Il est superflu de recourir à une ali-mentation secteur compte tenu de la faibleconsommation et de la faible fréquenced’utilisation du circuit.

(050385-3)

7-8/2006 - elektor 131

« haute luminosité » du type « crystal »,c’est-à-dire dotées d’une lentille non colo-rée. Ces LED seront soudées sur un petitmorceau de circuit imprimé suivant deuxdiagonales orientées haut/bas et gau-che/droite en les séparant par un croi-sillon opaque de 30 à 50 mm de hauteur.Elles sont montées tête-bêche de manière

à ce que leurs tensions s’annulent exac-tement lorsqu’elles sont exposées à lamême quantité de lumière.Les amplificateurs IC1.A et IC1.B déliv-rent une tension de sortie proportionnelleà l’écart de luminosité dans les deux sens.La sortie est tempérée (hystérésis) par lescondensateurs C1 et C2 avant d’être

Gérard Guilhem

Le circuit décrit ici permet l’orientation surdeux axes d’un panneau solaire photo-voltaïque ou de tout autre dispositif tirantson énergie du soleil.Les capteurs servant à l’orientation pren-nent la forme d’une paire de LED rouges

Système d’orientationsimple pour panneau solaire

2

3

1IC1.A

6

5

7IC1.B

IC1 = TL082

R9

C4

100n

4k7

R10

4k7

P1

50k

P2

50k

R11

4k7

R12

4k7

D2

D1

D1...D4 = LED rouge HL

D4

D3

R1

2k2

R2

2k2

C3

100µ

R5

1k5

R6

1k5

R3

4k7

R4

4k7

C1

100µ

C2

100µ

D10

6V2

D11

6V2

T1

BC327

T2

BC337

RE4D5

1N4004

RE3D6

1N4004

R7

4k7

R8

4k7

D9

6V2

D12

6V2

T3

BC327

T4

BC337

RE2D8

1N4004

RE1D7

1N4004

5A

F1

S1

+12V 0V

060158 - 11

M1

M

re1 re2

FDC EST FDC OUEST

M2

M

re3 re4

FDC HAUT FDC BAS

8

4

ORIENTATION ÉLÉVATION

099

appliquée aux transistors T1 à T4 quiprovoquent l’activation (collage) desrelais K1 à K4 en fonction du sens de lacorrection à effectuer. Les diodes zenerintroduisent une plage d’hystérésis per-mettant d’éviter que les deux relais necollent simultanément.Les moteurs d’orientation et d’élévationsont intercalés entre les deux contactscommuns des relais. Ce mode decâblage permet un freinage efficace, le

moteur étant court-circuité lorsque lesrelais décollent.Il est prudent de prévoir des fins decourse (FDC) afin d’éviter le blocagemécanique des moteurs.Il faudra vérifier que chaque fin decourse coupe bien le mouvement cor-respondant, en démarrant à mi-chemin eten actionnant le contact à la main.Les résistances ajustables (ou potentiomè-tres) P1 et P2 seront réglées de façon à

ce qu’aucun moteur ne tourne lorsque lescapteurs sont à l’ombre.

Ce dispositif a permis à l’auteur de réali-ser un cérificateur* solaire qui fonctionnedepuis des années.

* Cérificateur : Appareil permettant de faire fondre la cire des cadres deruches après la récolte du miel. Avec un bon ensoleillement, destempératures supérieures à 120 °C sont atteintes sans difficulté, ce quipermet en outre, la stérilisation « écologique » des cadres

(060158-1)

elektor - 7-8/2006132

qu’il n’arrive pas de salve d’énergie HF,amplifiée par T1, sur la base de T2. Lerécepteur a une tension de service de 3V et un courant de repos négligeable de350 µA, ce qui laisse espérer une longuedurée de vie à la paire de piles de 1,5 Vde type D utilisées pour l’alimentation.T2 et T3 constituent un générateur mono-stable déclenché par des chutes brutalesde la tension de collecteur de T1. Ondonne à l’ajustable P1 une position telleque la LED reste éteinte lorsque vous êtescertain qu’il n’y a pas le moindre orageà quelques centaines de kilomètres à laronde. La valeur à donner à la résistanceà prendre en série avec la LED sera àdéterminer expérimentalement et varie enfonction du courant de la LED.

La self L2, C1 et l’antenne sont accordéesgrossièrement pour une résonance à unefréquence de l’ordre de 300 kHz. En cequi concerne la fréquence, l’éclair est unphénomène à bande relativement largede sorte que toute syntonisation sur uneplage de fréquences allant de 200 à400 kHz devrait convenir pour le circuit.Assurez-vous cependant que vous n’êtespas accordé sur une station PO proche

« Prédicteur » d’orage

T4

D1

R6

330

Ω

R5

2k7

T3

C5

4n7

R3

2k2

T2

D2

1N4148

C4

100µ10V

R4

47Ω

22k

P1

R2

22k

C3

100n

R6

3k9

R1

180k

T1C2

10n

BT1

3VC6

100µ10V

L1

10mH

L2

330µH

C1

820p

ANT1

064012 - 11T1, T3, T4 = BC547B, 2N3904T2 = BC557B, 2N3906

100Karel Walraven

Bien sûr qu’écouter en FM présente degros avantages par rapport à l’écoutedes bandes AM en GO (Grandes Ondes)et PO (Petites Ondes) comme par lepassé. Nous avons la chance d’avoir dela stéréo d’excellente qualité sans interfé-rences, disparition du signal (le fameuxfading) ni parasites ! Mais votre récep-teur FM ne vous avertira pas de l’arrivéed’un orage comme le faisait les postes deradio travaillant en Modulation d’Ampli-tude (AM) il y a quelques lustres et celade façon fiable plusieurs heures avantque les éléments ne se déchaînent ! Letruc est que la détection AM reproduit trèsfidèlement les effets des éclairs et autresfortes décharges statiques se rapprochantd’une façon parfaitement identifiable : ilsse manifestent sous la forme de crachote-ments reproduits par le haut-parleur etcela, pratiquement, quelque soit la stationsur laquelle on se trouve !Comme il est fort probable que vousn’ayez plus de poste MA, l’option est d’u-tiliser un récepteur OC (Ondes Courtes)syntonisé (accordé) sur une fréquence pro-che de 300 kHz capable de détecter lescrachotements produits par les éclairs quiapprochent. Le petit récepteur décrit iciprend la forme d’un amplificateur à l’ac-cord très sommaire qui attaque une sortede circuit d’avertissement qui fait cligno-ter une LED au rythme des éclairs. La fré-quence de l’activité de la LED et l’inten-sité lumineuse de cette dernière donnentrespectivement l’intensité de l’orage et ladistance à laquelle il se trouve.Un coup d’oeil au schéma montre que lecircuit de commande de la LED n’est paspolarisé pour produire son allumage tant

Attention

Ce circuit et son antenne en particulier ne doi-vent pas servir à attirer la foudre. Par consé-quent, ni le circuit ni l’antenne ne doivent êtreutilisées en plein air et/ou être alimentés parle secteur.

! Le signal d’entrée est fourni par un mor-ceau de conducteur rigide de 70 cm de

long environ, la bobine L1 servant à l’a-daptation d’impédance et à un allonge-

ment électrique de l’antenne.(064012-1)

7-8/2006 - elektor 133

R5 et le condensateur d’ajustage C3. Lacaractéristique de ce petit réseau dépendde la fréquence d’une manière telle quele gain augmente en rapport avec la fré-quence. Le gain est réglable par C3. L’as-tuce utilisée, c’est que le gain à la fonda-mentale est trop petit pour entretenir l’os-cillation, mais suffisant pour le faire sur lepartiel 5 ou 7, selon la position de C3.L’auteur a pris comme quartz un modèleordinaire pour ordinateur de 10 MHz.Selon le réglage de C3, le circuit fournis-sait un signal de sortie à la stabilité du

quartz à une fréquence de 50 ou 70MHz. Il faut cependant signaler qu’il y adifférentes fréquences de résonance sériefondamentales pour un quartz.Le réglage peut se faire très simplementà l’aide d’un fréquencemètre. Quand ontourne C3, la fréquence de sortiechange. Mais quand C3 atteint à peuprès la bonne position, tout se passecomme si la fréquence s’asservissait aupartiel. Ce domaine de « verrouillage »n’est pas particulièrement étroit et leréglage de C3 n’est pas très critique.Après réglage, la fréquence de sortie est« stable comme le cristal ».En principe, on peut utiliser le circuit jus-qu’à près de 100 MHz, à condition dediminuer le cas échéant les valeurs de R4et R5. Avec un quartz de fréquence plusélevée, 15 MHz par exemple, on peutégalement accorder le circuit sur l’harmo-nique 3, ce qui fournit alors du 45 MHz.Le montage a été testé sous des tensionsd’alimentation entre 5 et 9 V, la tensionmaximale admissible par la puce étantde 12 V. La tension de sortie crête àcrête vaut environ la tension d’alimenta-tion moins quelques volts et la sortie estcapable de délivrer suffisamment de cou-rant pour attaquer une charge à relative-ment basse impédance.

(060147-1)

Oscillateur en mode partiel à ampli-opGert Baars

Les quartz présentent la particularitéd’une caractéristique amplitude/ phasequi se répète assez bien pour des fré-quences qui sont des multiples impairs dela fondamentale. Il existe ainsi des quartzdits « overtone » taillés pour offrir cettepropriété dans une large mesure, mais enprincipe tout cristal peut s’utiliser sur unede ses harmoniques, aussi appelées despartiels. Avec les oscillateurs par harmo-nique à transistor, on réalise communé-ment des circuits qui travaillent sur l’har-monique 3, mais s’accrocher à la 5ème

ou la 7ème est plus laborieux et demandesouvent un réglage critique (précisons quesous l’influence anglo-saxonne, on consi-dère que l’harmonique 3 est le triple dufondamental, donc que l’harmonique 1serait le fondamental, ce qui est assezambigu pour un overtone, mais quand ondoit compter sur ses digits…)Le circuit présenté ici travaille avec unamplificateur opérationnel rapide etoscille sans peine, au choix, sur la fré-quence triple, quintuple ou septuple dela fréquence naturelle du quartz.L’amplificateur opérationnel est monté ennon inverseur et le quartz est intercaléentre sortie et entrée non inverseuse. Legain, qui doit en principe être de 1x pourosciller, est déterminé par le réseau R4,

AD8099

IC1

RD8

2

3

6

8

4

7

1

V+

X1

R4

100 Ω

C340p

R5

10Ω

R3

330 Ω

R1

100k

R2

100k

C1

10n

C2

100n

3f, 5f, 7f

060147 - 11

* voir texte*

101

Publicité

placer entre le trancepteur infrarouge etvotre microcontrôleur. Mieux encore, ilest disponible en module E-blocks (fig-ure 2). Sur le PC, vous verrez que Win-dows a prévu d’origine un pilote COMinfrarouge que vous pouvez utiliser enVisual Basic ou sur votre système dedéveloppement.Bluetooth, au départ, devait remplacerles câbles aux alentours de la facearrière du PC. Ce système a le grandavantage de permettre des liaisons sansfil jusqu’à une centaine de mètres et depasser à travers les murs. Il existe dansle commerce plusieurs modules comme leTDK que l’on retrouve sur le modèle Blue-tooth en E-blocks représenté à la figure3. Il convertit le signal Bluetooth en unflux de données compatible qui peutinterfacer directement avec n’importequel ancien microcontrôleur à UART. Pourtransférer des données ou des comman-

des, il vous faudra quelques connaissan-ces des protocoles AT de Bluetooth. Sivotre PC portable ne comporte pas cegenre d’interface, il est possible d’ache-ter à bon compte une carte compatiblePCMCIA ou un adaptateur Bluetooth viale port USB.Le choix le plus évident pour remplacerla liaison RS232 entre les projets maté-riels et votre PC serait un USB, mais cesystème est actuellement trop complexepour l’instrumenter sur microcontrôleur.La puce FTDI devrait être le choix le plusadéquat pour remplacer une liaison RS-232, mais on peut aussi envisager lessolutions sans fil ou infrarouge qui nesont pas dénuées d’avantages pour l’uti-lisateur.Les modules E-blocks et le logiciel asso-cié sont disponibles via l’e-CHOPPE (cf.le site Elektor, www.elektor.fr).

(065122-1)

elektor - 7-8/2006134

Comment connecter son projet au PC ?1

2

3

102John Dobson

Naguère, c’était une affaire toute simplede connecter son projet au PC, il suffisaitque le microcontrôleur dispose d’unUART (Universal Asynchronous ReceiverTransmitter) compatible avec le protocoleRS-232. On y ajoutait simplement unconvertisseur, une puce MAX232 et uneprise Sub-D à 9 broches, un cordon nor-malisé et le lien au PC était établi. Audépart d’un logiciel comme Visual Basic,on communiquait alors directement avecle projet par les routines COM de Win-dows. Solution de rechange, il y avaitencore le port parallèle, quelques bro-ches choisies individuellement et labonne vieille commande outp du Basic.

Mais l’USB a fait son apparition pournous « simplifier » la vie. Le codagenécessaire pour dompter l’interface USBdu microcontrôleur, s’il en possède une,est loin de couler de source. Aussi, d’au-tres solutions ont-elles vu le jour. En parti-culier, la puce FTDI qui fonctionnecomme interface entre RS-232 et USB.Vous pouvez voir cet aboutissement surla carte USB232 des E-blocks à lafigure 1.Le module FTDI s’occupe pour vous detoutes les négociations compliquées enUSB et fournit une liaison entre l’interfaceUART à niveaux TTL du microcontrôleuret le port USB de votre PC. Côté PC,vous disposez d’un pilote de port COMvirtuel que vous pouvez greffer sur votreapplication en Visual Basic, ce qui dumême coup assure la compatibilité avecd’anciens programmes qui opèrent parle port sériel. Les modules FTDI proposentégalement des DLL pour des communica-tions plus rapides, incompatibles avec leport COM.Même si tous les ordinateurs portables nesont pas équipés en IrDA, il s’agit mal-gré tout d’un standard défini à l’échelleinternationale, tant pour les portables, PCou téléphone, que pour les assistants per-sonnels. Une réalisation qui satisfait auprotocole IrDA est aussi très difficile àmener à bien, non que la couche phy-sique primaire soit compliquée, mais lecodage et décodage pratique des don-nées est très complexe. Heureusement,Microchip propose une puce de déco-dage IrDA, sous forme de « stack », à

7-8/2006 - elektor 135

ronnement de programmation, ça n’estpas toujours le cas!Si vous reprenez le schéma de 2003,vous verrez qu’il a subi peu de modifica-tions. Nous avons, à vrai dire, seulementremplacé le circuit d’interface RS-232 parun FT232R. Comme vous le savez, uneinterface USB est terriblement lente si l’ontravaille avec des lignes d’établissementde liaison comme DTR et RTS. Il n’en estheureusement pas ainsi ici puisque DTRet RTS ne sont utilisés qu’une fois au débutet à la fin d’un cycle de programmation.La programmation effective est le résultatde la transmission de commandes et dedonnées par le canal sériel.

Quelques remarques encore :Chaque fois que vous voulez program-mer, vous devez poser un cavalier. Si cetravail est un peu pénible, il offre un sup-plément de sécurité. Cela dit, pendant lamise au point de programme, un inver-seur bipolaire ferait des miracles!N’oubliez pas que le processeur passeen mode de programmation quand il a

reçu trois impulsions de réinitialisation àla mise sous tension. Si la baisse préala-ble de la tension d’alimentation n’est passuffisante (> 2,7 V), la détection decreux de tension ne mettra pas le proces-seur en mode de mise sous tension et ilne passera pas non plus en mode deprogrammation. Une petite résistance de4kΩ7 fera baisser la tension d’alimenta-tion plus vite et plus bas. Veillez aussiaux entrées dans votre application. Sielles sont alimentées à partir d’une autretension, le processeur continuera d’êtrealimenté par l’intermédiaire des diodesde protection des entrées et vous ne pour-rez pas programmer!Il est possible (mais non indispensable)d’alimenter le montage à partir de laconnexion USB à l’aide d’un stabilisateurà faible chute de tension.Vous pouvez aussi laisser tomber L1,mais quelques spires sur une perle de fer-rite sont préférables.La numérotation des broches correspondau boîtier SSOP28.

(064013-1)

Programmation USB de 89LPC9xx

En novembre et décembre 2003 vousétait présenté un petit système de déve-loppement pour la (alors) nouvelle sériede contrôleurs 89LPC9xx compatiblesavec le 8051. Un des intérêts des contrô-leurs de la série 89LPC9xx est qu’ils sont(re-)programmables sur circuit. Pour laprogrammation nous n’avons besoin qued’un port RS-232... souvent absent desordinateurs les plus récents, raison pourlaquelle nous vous en proposons ici uneversion USB. Celle-ci utilise la dernièreversion d’un convertisseur USB/RS232bien connu, le FT232R.

Le mode programmation de la série89LPC9xx se sélectionne de deux façons:par l’émission d’un « break » sur lecanal sériel ou par trois impulsions deréinitialisation définies, juste après lamise sous tension. Cette dernière solutionest préférable puisqu’elle est matérielle.Le « break » doit en effet être détectépar programme. Et alors? La solution nefonctionne que si un programme au pointest en cours d’exécution. Dans un envi-

CBUS1 RXLED

CBUS0 TXLED

CBUS4 SLEEP

CBUS3 PWREN

FT232R

3V3OUT

SSOP28

RESET

USBDP

USBDM

VCCIO

CBUS2

TEST

IC1

OSCO

AGND

OSCI

DCD

DSR

RXD

RTS

TXD

CTS

DTR

VCC

GND GND GND

27

28

25

22

23

12

26

10

11

14

19

17

15

16

20

13

RI

18 21

4

9

5

3

1

2

6

7

LP2985ON/OFF BYPASS

IC21 5

2

43

K1

1

2

4

3

USB-B

C1

47p

C2

47p

C5

100n

C3

10n

L1

FB

C4

100n

D2

R2

1k5

D1

R1

1k5

C7

2µ2

C8

10n

C9

2µ2

D3

R4

680

Ω

P1.3 SDA INT0

P1.4 INT1

89LPC935

P1.0 TXD

P1.1 RXD

P1.2 SCL

P1.5 RST

IC3

P1.6

P1.7

VDD

21

18

17

12

11

10

6

5

4

T1

6402

IC2

14

7

JP1

R3

4k7 C6

100n

2

31

IC2.A

≥1

8

910

IC2.C

≥1 11

1213

IC2.D

≥1JP2

5

64

IC2.B

≥1

064013 - 11

IC2 = 74HC02

+3V3

vert jaune

rouge

103

elektor - 7-8/2006136

Jean Brunet

La petite platine présentée ici et dont onretrouve la photo ci-contre, va remplacerl’implantation de plusieurs composantslors de l’utilisation du R8C en vue de saprogrammation.

Comme on peut le voir sur le schéma dela figure 1a, on retrouve la descriptiondu premier numéro d’Elektor sur leR8C/13, les transistors et leurs résistan-ces associées, le bouton de réinitialisa-tion (Reset) et l’interrupteur de Mode.Le R8Ckey est alimenté par le montagepar le biais du connecteur 6 broches K2qui vient s’enficher dans l’embase K3dont est doté le module R8C. Ceci per-met de se passer de divers composants,en particulier ceux qui constituaient l’ali-mentation d’origine. L’avantage est biensûr de permettre une implantation duR8C beaucoup plus légère.

Montage de la platine R8CKeyIl n’y a pas grand-chose à dire sur laréalisation de la platine du R8Ckey. Lasérigraphie (figure 2) montre que l’im-plantation des composants est extrême-ment facile. Implanter un interrupteur,mettre en place une touche et quelquescomposants passifs et actifs (2 transistors)n’est pas la mer à boire (même en cettepériode de vacances).Commencez par souder le connecteurdoré à 1 rangée de 6 contacts. Soudez-leavec son support plastique pour conser-ver le bon écartement, puis faites glisserla partie plastique à force pour le retirer.Soudez les résistances, les transistors,le bouton de Reset et l’interrupteur àglissière S2. Le câble est soudé sur le R8CKey avec latresse de masse directement sur le plande masse de la platine. Deux colliersnylon bloquent le câble.À l’extrémité du câble, la broche 2 de laprise RS-232 correspond à RXD sur laplatine vue côté cuivre, la broche 3 àTXD, et la broche 5 à la masse.

Mise en oeuvre du R8CKeyAvertissement : Attention au sens d’im-plantation du R8CKey dans l’embase K3.Il doit être positionné avec le cuivre versle R8C comme sur la photo. Une inversionsera fatale aux transistors sur la platine.

R8CKey

R8C/13

RESET

RXD1

MODE

TXD1

VSS

VCC

P17

P16

P15

P14

P13

P12

P11

P10

P45 P33

P32

P31

P30

AN0

AN1

AN2

AN3

AN4

AN5

AN6

10

11

12

13

14

15

16 17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

321

2

3

4

5

6

7

8

9

K1

SUB-D9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

R3

27k

R1

100k

R2

4k7

R4

10k

T1

BC548C

S1 S2

TXD

T2

BC558C

RXD

K2TXD1

MODE

GND

+5V

RESET

RXD1

K3

MODE

GND

+5V

RESET

RXD1

TXD1

R5

10k

1a

b

104

L’utilisation du R8CKey est très facile. Ilsuffit de l’enficher sur son support devantle R8C, en respectant la polarité, commenous le disions plus haut, le côté « cui-vre » vers le R8C. Puis de raccorder laprise DB9 au port RS-232 du PC. Mettezle montage sous tension, placez l’inter-rupteur Mode vers le haut et appuyez surle bouton Reset.

Il ne reste plus qu’à lancer la program-mation du chip.

Implantation à la tête du R8C/13Le schéma donné en figure 1b est icipresque « transparent » puisqu’il se limiteà un simple connecteur 6 broches. Nousvous proposons la sérigraphie de cetteseconde platine et le dessin de ses pistes(figure 3).

La réalisation du second circuit imprimé,celui du côté du R8C est très simple,comme on peut le voir sur cet exempleoù le circuit imprimé apparaît partransparence.La seule chose à souder sur la platine entest est la résistance de 10 kΩ prise entrela patte Mode (broche 28) de la platine

support du R8C et le + 5 V.Le typon, au format Proteus ARES et doncutilisable tel quel avec ce programme dedessin de circuits imprimés, est téléchar-geable depuis le site de l’auteur :http://perso.wanadoo.fr/asnora/R8C/r8ckey.htm

(060175-1)

7-8/2006 - elektor 137

2 3

Liste des composants :

Résistances :R1 = 100 kΩR2 = 4kΩ7R3 = 27 kΩR4 = 10 kΩ

Semi-conducteurs :T1 = BC 548CT2 = BC 558C

Divers :S1 = bouton-poussoir (Reset)S2 = interrupteur à glissière encartable

(Mode)K1 = connecteur femelle Sub-D à

9 broches femelle pour cordon (RS-232)

K2 = connecteur doré mâle autosécableà 1 rangée de 6 broches.

1 mètre de câble blindé à 2 conducteurs

Appareil bio de « luminothérapie » à LED

T2T1

BC547

R2

2k2

R3

1k

C1

470p

R1

1k

L1

470µH

D1

C2

100µ3V

S1

BT1

1V5

060143 - 11

2x

105Jörg Trautmann

Il est de notoriété publique que la lumièrepeut se révéler d’un grand secours pour lasanté, tant physique que psychique, del’être humain. Une lumière de longueurd’onde appropriée peut soigner lesdépressions mais aussi les allergies.

On trouve dans le commerce des appa-reils, dont le prix s’échelonne de 60 à150 euros, préconisés comme remèdeuniversel contre les allergies causées parla poussière des maisons ou le rhume desfoins. Si l’on examine leur mode d’ac-tion, il apparaît que leur fonction estassez simple à expliquer.

Ils ont tous en commun la caractéristiqued’émettre une lumière rouge intense auxenvirons de 660 nm. Des biophysiciensont mis en évidence que la lumière decette longueur d’onde produisait uneinfluence favorable sur le corps humainet qui pouvait résulter en un effet curatif.La photothérapie, comme elle s’appelle,est, dans ce cas-ci, un traitement desréactions allergiques de l’organismebasé sur la neutralisation des radicauxlibres oxydants et un renforcement simul-tané du système immunitaire des cellules,ce qui réduit l’inflammation de lamuqueuse nasale. Comme on ne faitappel à aucun médicament, mais seule-ment à de la lumière visible, il n’y a pasd’effet secondaire à craindre. Des étudesscientifiques ont montré que, si ce traite-ment n’est pas efficace chez toutes lespersonnes allergiques, il agit chez aumoins 72% des patients. Comme la Sécu-rité Sociale n’intervient pas dans le rem-

boursement de ces appareils relativementcoûteux, l’idée d’en fabriquer un soi-même a fait son chemin.

Le choix du boîtier s’est porté sur celuid’un petit instrument qui sert à couper lespoils du nez et, si on ne dispose pasd’un tel accessoire prêt à subir un recy-clage, le prix d’un neuf, entre 2 et 5euros, n’est pas rédhibitoire. C’est quel’alimentation y est déjà présente, puis-qu’il contient un support de pile AA. Lecircuit doit pouvoir fournir une tensionentre 1 et 1,6 V à une LED rouge à hautrendement, mais aussi rester très com-pact, vu l’exiguïté du boîtier. Ici aussi, ona pensé au recyclage, en fait celui d’uncircuit conçu par Burkhard Kainka etparu en juin 2002 dans les Mini-projetsd’Elektor : la lampe de poche à LED,capable de faire briller une LED blanche.Comme dans ce circuit les impulsions detension suscitées par la bobine sont limi-

tées par la LED, il s’adapte automatique-ment à la tension directe requise. Ilconvient donc parfaitement pour la LEDrouge à haut rendement à 660 nm delongueur d’onde de notre appareil detraitement biolumineux. Comme le boîtierchoisi ne peut pas héberger la platine, ilfaut ici se résoudre à un câblage volantou sur un petit morceau de platine perfo-rée. Puisque le circuit s’accommoded’une large gamme de tension, il peutaussi bien puiser son énergie dans unepile alcaline AA que d’un accumulateurNiMH de 1,2 V du même format. Laconsommation est d’environ 20 mA.Le circuit une fois construit et son fonction-nement vérifié, on applique la tension deservice et la LED rouge s’allume. Unedurée de traitement quotidien de 5 à 10minutes par narine devrait suffire à pro-duire une amélioration notable aprèsdeux semaines.

(060143-1)

elektor - 7-8/2006138

circuit à émetteur commun à la masse s’é-lève à 40⋅Ic⋅Rc, soit 40 fois la tension surla résistance de collecteur. Si par exempleUb est égal à 12 V et que le collecteurest polarisé à 5 V, nous savons que,quelles que soient les valeurs des résis-tances, le gain sera d’environ 40⋅(12–5)= 280 fois.Il est frappant que de cette manière, legain puisse théoriquement devenir trèsélevé si l’on choisit une haute tension d’a-limentation. Pareille tension peut être déri-vée d’un transformateur d’isolement sur lesecteur, ou de deux transformateur dontles secondaires à basse tension sont bran-

chés l’un sur l’autre, ce qui revient aumême, puisque la séparation galvaniqueest ainsi assurée. Cela veut dire que pourune tension du secteur de 240 Veff etaprès redressement et filtrage, on obtientune tension continue de 340 V. Si, sur lecircuit amplificateur, la tension d’alimen-tation passe à 340 V et celle de collec-teur à 2 V, le gain théorique devrait êtreégal à 40⋅(340–2). On arrive du coup àquelque 13 500 fois !En pratique, le procédé souffre de cer-tains inconvénients, en particuliers àcause de la caractéristique de sortie dutransistor. C’est que le transistor réel pré-sente une vraie résistance entre collecteuret émetteur. Cette résistance de sorties’appelle « hoe » dans les paramètresdu transistor. Dans un projet habituel, cefacteur ne joue qu’un rôle négligeable etson effet ne se manifeste presque pasaussi longtemps que la résistance de col-lecteur n’est pas trop grande. Si l’on veutmaintenant alimenter l’amplificateur sous340 V et le polariser pour faire circulerun courant de collecteur de 1 mA, celarevient à dire que la résistance de collec-teur devra valoir 338 kΩ. Pour savoir sile paramètre hoe du transistor aura uneinfluence, il faut aller consulter ses carac-

10 000 x avec un seul transistor

T

RcRb

Co

Ci

+Ub

060074 - 11

Uin

Uout

106Gert Baars

D’ordinaire, le gain d’un étage à trans-istor ne dépasse pas quelques dizaines,pour un montage à émetteur communavec résistance de contre-réaction. Si l’onenlève cette résistance d’émetteur, l’am-plification augmente. Malheureusement,la distorsion croît aussi.Avec un transistor comme le BC547B etpour un courant de collecteur de quelquesmilliampères, la pente (s) du transistorvaut environ 40 fois le courant de collec-teur (Ic). Cette valeur est théoriquementégale à la formule q/KT, dans laquelle qest la charge de l’électron, K la constantede Boltzmann et T la température absolueexprimée en Kelvin. À la températureambiante, nous pouvons arrondir cettevaleur à 40 pour la facilité.Pour un amplificateur à un étage dont l’é-metteur est à la masse, le gain en alter-natif Uout/Uin est égal, selon la théorie,à s⋅Rc. Puisque nous venons de dire quela pente s vaut environ 40⋅Ic, il endécoule que le gain est à peu près égalà 40⋅Ic⋅Rc.Qu’est-ce que cela signifie ? Tout d’a-bord, que nous disposons ici d’une règleempirique bien pratique : le gain d’un

téristiques.À signaler également, avec une amplifica-tion aussi élevée, que la capacité entrebase et collecteur va aussi intervenir. Enconséquence, il ne faut pas que la fré-quence du signal d’entrée soit trop éle-vée. Atteindre une bande passante pluslarge demande d’utiliser un transistor

dont la Cbc est petite, comme sur leBF494 ou éventuellement un transistorSHF tel que le BFR91A. Il convient alorsd’adapter au nouvel hfe la valeur de larésistance de base.L’auteur a réalisé des mesures avec unBC547B sous une tension d’alimentationde 30 V et une tension de collecteur

fixée à 2 V. Elles confirment la règleempirique. Le gain approchait les 1 000et les effets du « hoe » et de la capacitéentre base et collecteur n’étaient pasdécelables à basse fréquence, en raisonde la résistance de collecteur nettementplus basse dans ce cas-ci.

(060074-1)

7-8/2006 - elektor 139

dans cette position, elle va jouer le rôlede diode de roue libre, ce qui favorise

encore le rendement global.Dès que le courant décroît, T2bloque et permet à T3 de conduire.R6 fournit ici une légère hystérésis,avec pour effet de réduire au alen-tours de 50 kHz la fréquence decommutation, question d’éviter unechute du rendement.Le circuit fonctionne déjà avecquelques volts, selon la tensiond’allumage de la LED. À partir de9 V, on constate une améliorationdu rendement. Le montage fonc-tionne avec n’importe quel type deLED, y compris les bleues et lesblanches, qui réclament 3,5 V. Latension fournie par la bobine s’a-dapte automatiquement. On peutainsi monter jusqu’à 24 V aumaximum.Quelques indications pour le choixde la self. Sa valeur n’est pas cri-tique, elle peut valoir 3,9 mH ou6,8 mH et même 10 mH convient,surtout avec une tension d’alimen-

tation supérieure à 9 V. La bobine doitnaturellement pouvoir tenir au moins25 mA. Vous pouvez faire une estimation

basée sur ses dimen-sions : elle doit bienfaire environ 15 mm delong pour un diamètrede 7 mm. D’ailleurs, onconstate ces dernièresannées de grands pro-grès dans le domainedes selfs. Il en existemême en CMS, ellessont très petites et peu-vent pourtant supporterde forts courants. Mal-heureusement, on entrouve difficilement deplus de 1 mH.

(060128-1)

Une LED grille dès qu’on luiapplique un courant trop fort. Vousen savez quelque chose si (vousaussi) vous en avez bousilléquelques-unes ! Une simple petiterésistance en série suffit à résoudrela question et il y a peu de solu-tions plus efficace, il ne vous fautqu’un seul composant bon marché.Mais si la tension d’alimentationdisponible est haute, la résistanceva dissiper beaucoup de puissanceen pure perte. Pour un appareil ali-menté par piles, il y a intérêt à trou-ver un circuit plus économe enénergie, même s’il faut y consacrerdavantage de composants.

Celui de la figure se satisfait depièces courantes, à part peut-êtrela bobine. Dans presque toutes lesalimentations à commutationmodernes, on fait attention à limi-ter le courant comme la puis-sance, pour éviter d’en décimerles malheureux composants. C’est ce quenous allons faire ici. R5 mesure le cou-rant qui traverse la bobine et T2 montela garde pour empê-cher qu’il ne s’élèveexagérément. Du coup,la self L1 n’atteindrajamais la saturation, cequi serait fatal à T3.Aussitôt que le courantdans R5 dépassequelque 25 mA, T2entre en conduction, T1bloque et T3 en fait toutautant. Le courant nepeut plus traverser T3 etil se cherche un autrechemin, en l’occurrencepar la LED D1 qui s’é-claire. En plaçant D1

Protecteur de LED frugale

T2

BC547

T1

R4

1k

R6

100k

R1

4k7

R2

15k

R3

15k

R5

22Ω

L1

4mH7

D1

T3

BC557

C1

100n

2N3906

2N3904

2x

+9V

*

060128 - 11

25mA

BC547B

CB

E

BC557B 2N3906

CB

E

2N3904

voir texte*

107

un circuit intégré CMOS très bon mar-ché, un 4011 dont les 4 portes NON-ET (NAND) sont utilisées, en associationavec des réseaux RC, pour définir unetemporisation. Après l’application de latension d’alimentation les sorties de ces4 portes se trouvent au niveau « haut», ce qui se traduit tout d’abord l’allu-mage de la LED D7 « STOP » reliée àIC2.C. Après une demi-seconde environla sortie de IC2.B bascule, la LED D3 «MODE » s’allume comme si le bouton «MODE » imaginaire ou virtuel avait étéactionné. Une demi-seconde plus tardc’est au tour de IC2.A de se manifester. LaLED D2 « RESET » reliée à cette der-nière porte s’allume pour indiquer quel’on peut considérer que le bouton «RESET » imaginaire a été actionné.Une demi-seconde plus tard IC2.D bas-cule et force les entrées de IC2.A auniveau « bas » ce qui se traduit par l’ex-tinction de la LED « RESET » et la fin del’« action » sur le bouton virtuel «RESET ». Mais ce n’est pas fini : unedemi-seconde plus tard IC2.C finit parbasculer lui aussi et la LED « STOP »

s’éteint. Les entrées de IC2.B sont for-cées, par le biais de la diode D4, auniveau « bas », ce qui se traduit parl’extinction de la LED « MODE » etensuite l’allumage de la LED D5 «READY ». Le bouton « MODE » estconsidéré comme ayant cessé lui aussid’être actionné de sorte que l’on peutpasser à la suite des événements.Lorsque la LED « READY » s’allume onpeut démarrer le processus de flashagepar le biais du PC connecté au système.Une fois la programmation terminée, ilne reste plus qu’à couper la tension d’a-limentation et à extraire le contrôleur pro-grammé du montage.De manière à vous simplifier la tâche,l’auteur a développé une petite platinepour le contrôleur R8C qui rend cettepuce compatible, en taille, avec un sup-port DIL 32 broches. Il devient possibleainsi de réaliser ce circuit sur la based’un support FIN (à Force d’InsertionNulle). Les tests et reprogrammations mul-tiples deviennent alors un vrai jeu d’en-fant pour ne pas dire un vrai plaisir.

(060169-1)

elektor - 7-8/2006140

Flashage autopour la carte R8C

Ludwig Libertin

Dans le numéro de février de cetteannée, Elektor présentait sa « petitemachine 16 bits », mini-platine surlaquelle régnait un minuscule R8C deRenesas. Lors de la parution de la carted’application pour R8C/13 dans lenuméro de mars, il apparut à l’auteurque le processus de programmation pré-sentait certains traits d’un anachronisme« manuel » frappant tels qu’actionssimultanées sur les boutons de réinitiali-sation (Reset) et de Mode, relâchementdu bouton Reset et du bouton Mode et cebien que l’on se trouve en présence d’unenvironnement à base de PC et de micro-contrôleur ! On court en outre le risque,pense l’auteur, d’avoir une action répé-tée sur une touche suite à un rebond descontacts de la touche en question. Plusqu’il n’en fallait, de l’avis de LudwigLibertin, pour envisager une automatisa-tion de ces processus et de doter le sys-tème d’un certain nombre de composantssupplémentaires.L’automatisation du processus fait appel à

R8C/13

RESET

XOUT

XIN

RXD1

CNVSS

MODE

TXD1

VSS

VCC

P17

P16

P15

P14

P13

P12

P11

P10

P45 P33

P32

P31

P30

AN0

AN1

AN2

AN3

AN4

AN5

AN6

10

11

12

13

14

15

16 17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

321

2

3

4

5

6

7

8

9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

R1

27k

R4

100k

R3

4k7

R2

10k

78L05A

IC1

C1

100n

C2

100n

T1

BC547

D11N4148

TXD

T2

BC557

RXD

060169 - 11

C9

100n

X1

C4

22p

C3

22p

GND

R7

4k7

D2

RESET

R6

1k

D3

MODE

R5

1k

C11

100n

S1

BT1

5

64

IC2.B

&

8

910

IC2.C

&

1

23

IC2.A

&12

1311

IC2.D

&

D5

READY

R8

470k

R15

1M

R13

470k

R12

1M

R9

1M

R14

1M

R10

1k

D4

1N4148

D6

1N4148

C10

100n

C5

1µ

C6

1µ

C7

1µ

C8

1µ

D7

STOP

R11

1k

IC2

14

7

IC2 = 4011

R5F21134

12MHz

108

7-8/2006 - elektor 141

le toit. La photo-résistance R1 est quel-conque. Veillez bien à ce que le niveaude la tension sur la broche 3 d’IC1a soitd’au moins 2 V inférieur à la tensiond’alimentation en plein jour. C’est eneffet la tension maximum qu’IC1 et IC2peuvent supporter sur leur entrée. S’il fautla baisser, câblez une résistance supplé-mentaire de 2,2 kΩ, par exemple, entreR1 et l’alimentation.Deux comparateurs (IC2.A et 2.B) com-parent la tension entrante à la tension decommutation réglée par R4 et R8. Lesallers-retours de la sortie d’IC2.A (IC2.B)

au voisinage du point de commutationsont limités grâce à R5 et R6 (R9 et R10).La présence de R7 et R11 s’explique parles sorties à collecteur ouvert d’IC2.La mesure d’éclairement proprement dites’effectue aux sorties d’IC2.A et d’IC2.Bmais les quatre opérateurs d’IC3 fournis-sent trois signaux individualisés à partirde celle-ci. Sur les sorties, trois LED decouleurs différentes sont prévues pourfaciliter les réglages: verte pour le jour,jaune pour le crépuscule et rouge pourla nuit. Les étapes du réglage sont décri-tes dans l’encadré. Réglez-les le soir, depréférence, lorsqu’il fait encore bienclair, un peu avant le crépuscule.Pour modifier plus tard les valeursréglées, R4 est prévu pour le réglage dupassage du jour au crépuscule et R8,pour celui du crépuscule à la nuit.Quand le montage est bien réglé, la ten-sion sur le curseur de R4 est toujours infé-rieure à celle présente sur celui de R8.Comme la charge supportée en sortiepar un opérateur CMOS est limitée, lesLED seront à faible consommation. Ellesse contentent de 2 mA alors que les LEDordinaires en demandent souvent dixfois plus. La tension d’alimentation seracomprise entre 9 et 15 V mais bien sta-bilisée.

(060087-1)

Détecteur de lumière, depénombre et d’obscurité

Heino Peters

Ce n’est pas le premier montage photo-sensible que nous publions mais celui-cia la particularité de distinguer non seu-lement la lumière et l’obscurité mais éga-lement la pénombre. Il allumera automa-tiquement une lampe dans la salle deséjour lorsqu’il fera nuit et une autre dansune pièce plus sombre, un peu avant, aucrépuscule. Il délivre un signal logique àtrois sorties indépendantes pour lalumière, la pénombre et l’obscurité. Lesseuils se règlent sur deux potentiomètresajustables.

La partie du montage à gauche des poin-tillés peut se poser à l’extérieur, sur le toit,par exemple. Le LM258 résiste en effetau gel, à la différence d’autres circuitscomme le LM358. Le diviseur de tensionformé par R1 et R2 est photosensible, sesvariations de tension étant tamponnéespar R3 et C1. Il est indispensable deréduire la sensibilité si l’on ne veut pasque l’ombre d’un oiseau de passage surle capteur déclenche la fermeture desrideaux.L’amplificateur opérationnel IC1a fonc-tionne comme tampon. Grâce à lui, latension vue par le (reste du) montage nediffère pas trop de la tension présente sur

2

3

1IC2.A

6

5

7IC2.B

2

3

1IC1.A

1

23

IC3.A

≥112

1311

IC3.D

≥1

5

64

IC3.B

≥1

8

910

IC3.C

≥1

R1

LDR

R2

10k

R8

3k3

R9

3k3

R10

3k3

R3

100k

C2

100µ16V

C1

100µ16V 10k

P1

10k

P2

R6

100k

R7

100k

R4

1k

R5

1k

IC1

8

4

IC2

8

4

IC3

14

7

C3

100n

D1

rouge

D2

jaune

D3

vert

+12V

IC1 = LM258

060087 - 11

jour

crépuscule

nuit

IC2 = LM393IC3 = 4001

Réglage1. Réglez d’abord les curseurs de R4et R8 au potentiel de la masse, seulela LED verte doit alors s’allumer.

2. Attendez le crépuscule.

3. Tournez maintenant R4 jusqu’àl’extinction de la LED verte et l’allu-mage de la LED jaune.

4. Attendez ensuite la nuit.

5. Tournez maintenant R8 jusqu’àl’extinction de la LED jaune et l’allu-mage de la LED rouge. Vous pouvezensuite aller dormir.

109

elektor - 7-8/2006142

Vous pensiez que nos puzzlesHexadoku étaient difficiles ?Détrompez-vous ! Nous vousproposons, dans ce numérod’été double, un hexadoku aucarré auquel il vous faudraconsacrer toutes les heures delibre voire la totalité de vosvacances si vous ne voulez pasqu’elles soient terminées avantque vous n’ayez trouvé lasolution : l’Alphadoku !

T E H R X I

D P A W S

V Y T O B Q M

X K B S H F E

O M G A F R V T

D E H P K B N L

L X T S Y

V B A J K L U

S F I O G M A R

K X C R U D O G

T S Y X F C

S W O P M J K

F T G J C A S U

B Q L N D

E H K L A X P S

P S E L Y G C

M V U B I C D

C I T R Q O W

H X L N F K R T

J C I N D A

V J Y S F N G H

X Q N Y C K V E

C F I R D L

L W M P Y E H

R O B H J

Concepteur du puzzle : S. Jobse

Nous ne comptons plus les réactionsenthousiastes de lecteurs d’Elektor depuisque nous avons lancé le premier Hexa-doku en janvier dernier. De nombreuxhabitués des sudokus y trouvèrent un défià leur hauteur. En dépit de leur difficulté,nous recevons chaque mois plusieurs cen-taines de bonnes réponses, la preuveque les amateurs de puzzle sont prêts àsolliciter leur matière grise.Nous allons encore compliquer les cho-ses et sommes fiers de vous présenter l’Al-phadoku, un Hexadoku de 25 x 25cases (nos remerciements à notre lecteurSjaak Jobse).

ALPHA

Les instructions pour la résolution de ce puzzle sont tout aussi simples que celle desHexadoku, à ceci près qu’il y a plus de cases à remplir.

L’Alphadoku utilise toutes les lettres de l’alphabet exception faite du Z (donc de A à Y).Remplissez le diagramme de 25 x 25 cases de façon à ce que toutes les lettres deA à Y ne soient utilisées qu’une seule et unique fois dans chaque rangée, colonneet carré de 5 x 5 cases (identifiés par une ligne plus grasse). Certaines lettres sont déjàplacées dans le puzzle et en définissent ainsi la situation de départ.

Nous tirons au sort, parmi les bonnes réponses notre 1er prix et nos 3 prix de consola-tion classiques. Il vous suffit de nous envoyer la série de lettres en rouge.

7-8/2006 - elektor 143

V G J L Y

U O H I F

C S U

I O M R

L B H

A I

F N G E Q U A

D T Y P

C

T L B E

N L J R

U F Q V

V Y P

R A C X M

M N W

B W K

E N K G

J S V P

S E I

W G O R T

R T E

B I S

X N W U J

A O N

C K D T S

L’ultime casse-tête de vos vacances

Participez et gagnez !

Où envoyer ?Envoyez votre réponse (les chiffres de la section rouge) par E-mail, télécopie ou courrier avant le 1er septembre 2006 à

Elektor c/o Regus Roissy CDGLe Dôme - 1, rue de la Haye - BP 1291001.49.19.26.1995731 Roissy CDGEmail: hexadoku@elektor.fr

Tout recours légal est exclu, de même que le sont de participation les personnels de Segment B.V. et leur famille.

Les gagnantsLa bonne solution de l’Hexadocu du numéro 335 (mai) est : 02675

Le gagnant du E-blocks Starter Kit Professional est :

M. F. Charbonnel (92721)

Les 3 bons Elektor d’une valeur de €50 chacun vont à :

Mme V. Dumoulin (69003), M. T. Adam (B, 5001) et M. Lafage (34000)

Nos félicitations aux gagnants !

DOKU

Nous tirerons au sort l’une des répon-ses correctes qui nous seront parve-nues; son auteur recevra un

E-blocks Starter Kit Professionald’une valeur de € 365,75; nous offrirons en outre

3 bons Elektord’une valeur de € 50 chacun. À vos crayons !