INNOVATIONS MONTAGES FIABLES TUDES DTAILLES ASSISTANCE LECTEUR

L'ELECTRONIQUE POUR TOUS n 54

n 54NOVEMBRE NOVEMBRE 2003

http://www.electronique-magazine.com

ALIMENTATION STABILISE VARIABLE DE 5 24 V - 7 A AVEC LIMITEUR DE COURANT RGLABLE

Sant : Stimulateur pour acupuncture biphasique

Domotique : Variateur contrl en tension

CONTRLEZ VOTRE ORDINATEUR DISTANCE PAR L'INTERNETImprim en France / Printed in France

OUVEA - N COU U

N 53 - OCTOBRE 2003 54 NOVEMBRE 2003

France 4,50 DOM 4,50 CE 4,50 Suisse 6,50 FS MARD 50 DH Canada 7,50 $C

Chaque mois : votre cours dlectronique

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Hi-Tech : Reconnaissance vocale Voice Extreme

AU - NO UV OUVE - N DE PROGRA EA S M U RM

OUVEA - N TION U

A

S

T7

LITE 0 9

Document non contractuel

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SOMMAIRE

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Une alimentation stabilise variable de 5 24 V 7 A ........ 5avec limiteur de courant rglableseconde partie : la ralisation Si vous avez besoin dune alimentation capable de fournir une tension stabilise variable dun minimum de 5 V un maximum de 24 V 7 A, avec limiteur de courant rglable en plus, attelez-vous ce montage : cette alimentation est dote dun limiteur de courant paramtrable aux valeurs de 500 mA, 1, 2, 3, 5 et 7 A. Nous allons, dans cette seconde partie, de larticle nous occuper de la ralisation et des rglages de lalimentation stabilise variable protge en courant.

Un stimulateur pour acupuncture biphasique ........................ 44Cet appareil est conu spcialement pour la thrapie mdicale nomme lectro-acupuncture (acupuncture sans aiguilles utilisant une pointe non pntrante mais lectrise). Il est contrl en courant et pourvu dun stylo mtallique permettant de se traiter soi-mme. Ce stylo, combin avec une lectrode, permet le traitement dune tierce personne. Le stimulateur contient une batterie rechargeable par un bloc secteur 230 V / 12 V externe, ce qui autorise une utilisation en tout lieu.

L e module Voice Extreme ............................................................. 54Ce circuit, capable de parler et de comprendre les commandes vocales, est ralis partir dun microcontrleur huit bits RSC364 dont le fonctionnement ne ncessite quune mmoire flash de 2 Mo, un quartz et quelques autres composants, tient sur une petite carte de 4 x 4 cm.

Une illumination pour la crche ................................................. 14Si vous souhaitez rendre encore plus raliste votre crche de Nol, quelle soit modeste ou imposante, ce dispositif dillumination fera merveille aux yeux des enfants, de toute la famille et des amis : il simule cycliquement le lever du jour et la tombe de la nuit. Ce montage peut piloter quatre charges lumineuses correspondant la lumire du jour, au scintillement des toiles, lclairage des maisons et au passage de la comte. La puissance de sortie maximale est de 2 kW par canal. Toutes les fonctions sont gres par microcontrleur.

Un accs distance un ordinateur par lInternet ............. 60Lappareil, utilisant le module Ethernet EM100 de Tibbo Technology, permet de commander distance par lInternet le reset, la mise en route et lextinction dun PC. La liaison lordinateur se fait par deux relais connects aux bornes PWR et RST de la carte-mre. Il est mme envisageable de grer les deux relais distance en fonction de votre propre application.

Une radiocommande sortie analogique

...................................

23

Cette radiocommande auto-apprentissage des codes et sortie analogique, est en mesure de modifier le niveau de tension de sa sortie en fonction de la touche du botier de tlcommande que lon vient de presser : idal pour raliser des variateurs de lumire commands distance, lappareil permet de paramtrer les tensions de sortie minimale et maximale.

Sur lInternet .................................................................................... 68 Apprendre llectronique en partant de zro ......................... 69Le principe de fonctionnement des rcepteurs superhtrodynes premire partie : la thorie Dans les annes trente, quand apparaissent les premiers rcepteurs superhtrodynes, convertissant les signaux reus en une frquence fixe, tout le monde comprend que le succs de ce circuit rvolutionnaire est d sa grande sensibilit et son excellente slectivit par rapport aux rcepteurs simples amplification directe. Mme aprs quelque 70 ans, ce circuit conversion de frquence est toujours utilis pour raliser les rcepteurs AM - FM, les tlphones portables et les tlviseurs. Ce qui a chang avec les superhtrodynes modernes, par rapport ceux des annes trente, cest seulement les composants actifs : en effet, les tubes thermooniques, ces mastodontes, si gourmands en nergie et en tension, ont t remplacs par les minuscules transistors, FET ou MOSFET, mais le principe de fonctionnement est rest inchang. Cette Leon, en deux parties, vous explique justement le principe de fonctionnement dun rcepteur superhtrodyne dune manire simple et nous sommes certains quainsi vous le comprendrez tous. Dans cette premire partie nous allons tudier la thorie. Dans la seconde, nous passerons la pratique avec la ralisation dun rcepteur superhtrodyne simple pour ondes moyennes (OM ou PO ou MW*).

Un variateur contrl en tension ............................................... 30Ce variateur de lumire puissant est en mesure de contrler linairement la luminosit dune ou plusieurs lampes secteur 230 V de 750 W maximum, partir dun potentiel continu de 0 10 V appliqu une entre de commande opto-isole. Appareil idal comme unit de puissance dun systme dclairage contrl par ordinateur, il peut aussi bien tre employ seul en reliant simplement son entre un potentiomtre que coupl notre Radiocommande sortie analogique ET492 : dans ce dernier cas, il devient un variateur de lumire tlcommande UHF.

Comment programmer et utiliserles microcontrleurs ST7LITE09..................................................Leon 1 La programmation des microcontrleurs passionne plus dun lectronicien. Hlas, les cours dtaills, vous mettant en main tout ce quil faut pour faire aboutir votre projet, sont rares. Voici donc la premire Leon dun Cours de programmation ddi au microcontrleur ST7LITE09 appartenant la famille des ST7LITE. Quand nous vous aurons expliqu comment raliser un bon programmateur (ds la Leon 2) pour ce microcontrleur, nous vous donnerons toutes les indications utiles pour crer les logiciels ncessaires lobtention des fonctions les plus diverses.

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L es Petites Annonces ................................................................... 76 Lindex des annonceurs se trouve page ................................... 76Ce numro a t envoy nos abonns le 27 octobre 2003Crdits Photos : Corel, Futura, Nuova, JMJ

Le bon dabonnement

se trouve page 78

LES KITS DU MOIS LES KITS DU MOISHI-TECH : LE MODULE VOICE EXTREMECe circuit, capable de parler et de comprendre les commandes vocales, est ralis partir dun microcontrleur huit bits RSC364 dont le fonctionnement ne ncessite quune mmoire flash de 2 Mo, un quartz et quelques autres composants, tient sur une petite carte de 4 x 4 cm. ET455 ...... Complet mont sans botier ............................ 56,00

SANT : UN STIMULATEUR POUR ACUPONCTURE BIPHASIQUECet appareil est conu spcialement pour la thrapie mdicale nomme lectro-acupuncture (acupuncture sans aiguilles utilisant une pointe non pntrante mais lectrise). Il est contrl en courant et pourvu dun stylo mtallique permettant de se traiter soi-mme. Ce stylo, combin avec une lectrode, permet le traitement dune tierce personne. Le stimulateur contient une batterie rechargeable par un bloc secteur 230 V / 12 V externe, ce qui autorise une utilisation en tout lieu. ET495 ...... Kit complet avec botier ................................ 156,00

DOMOTIQUE: UN VARIATEUR CONTRL EN TENSIONCe variateur de lumire puissant est en mesure de contrler linairement la luminosit dune ou plusieurs lampes secteur 230 V de 750 W maximum, partir dun potentiel continu de 0 10 V appliqu une entre de commande opto-isole. Appareil idal comme unit de puissance dun systme dclairage contrl par ordinateur, il peut aussi bien tre employ seul en reliant simplement son entre un potentiomtre que coupl notre Radiocommande sortie analogique ET492 : dans ce dernier cas, il devient un variateur de lumire tlcommande UHF. EV8003 .... Kit complet sans botier .................................. 25,00

INFORMATIQUE : UN ACCS DISTANCE UN ORDINATEUR PAR LINTERNETLappareil, utilisant le module Ethernet EM100 de Tibbo Technology, permet de commander distance par lInternet le reset, la mise en route et lextinction dun PC. La liaison lordinateur se fait par deux relais connects aux bornes PWR et RST de la car te-mre. Il est mme envisageable de grer les deux relais distance en fonction de votre propre application. ET494 ...... Kit complet avec botier ................................ 185,00

AUTOMATISME: UNE RADIOCOMMANDE SORTIE ANALOGIQUECette radiocommande autoapprentissage des codes et sortie analogique, est en mesure de modifier le niveau de tension de sa sortie en fonction de la touche du botier de tlcommande que lon vient de presser : idal pour raliser des variateurs de lumire commands distance, lappareil permet de paramtrer les tensions de sortie minimale et maximale. ET492 ............. Kit complet sans botier ............................ 31,00 TX3750/4CS .. Tlcommande 4 cnx ............................... 38,10 TX3750/4CS .. Kit complet sans botier ............................ 29,00

NOL: UNE ILLUMINATION POUR LA CRCHESi vous souhaitez rendre encore plus raliste votre crche de Nol, quelle soit modeste ou imposante, ce dispositif dillumination fera merveille aux yeux des enfants, de toute la famille et des amis : il simule cycliquement le lever du jour et la tombe de la nuit. Ce montage peut piloter quatre charges lumineuses correspondant la lumire du jour, au scintillement des toiles, lclairage des maisons et au passage de la comte. La puissance de sortie maximale est de 2 kW par canal. Toutes les fonctions sont gres par microcontrleur. ET405 ..... Kit complet sans botier ................................... 76,00

LE COURS : LE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DES RCEPTEURS SUPERHTRODYNES

PUBLIPRESS 11/2003

LABORATOIRE : UNE ALIMENTATION STABILISE VARIABLE DE 5 24 V 7 ADans les annes trente, quand apparaissent les premiers rcepteurs superhtrodynes, convertissant les signaux reus en une frquence fixe, tout le monde comprend que le succs de ce circuit rvolutionnaire est d sa grande sensibilit et son excellente slectivit par rapport aux rcepteurs simples amplification directe. Mme aprs quelque 70 ans, ce circuit conversion de frquence est toujours utilis pour raliser les rcepteurs AM - FM, les tlphones portables et les tlviseurs. EN5039 ... Kit complet avec botier .................................. 74,00 Si vous avez besoin dune alimentation capable de fournir une tension stabilise variable dun minimum de 5 V un maximum de 24 V 7 A, avec limiteur de courant rglable en plus, attelez-vous ce montage : cette alimentation est dote dun limiteur de courant paramtrable aux valeurs de 500 mA, 1, 2, 3, 5 et 7 A. EN1545 ... Kit alimentation 5 24 V 7 A avec botier ..... 174,00

CD 908 - 13720 BELCODENE Tl. : 04 42 70 63 90 Fax : 04 42 70 63 95 Vous pouvez commander directement sur www.comelec.frDEMANDEZ NOTRE CATALOGUE 32 PAGES ILLUSTRES AVEC LES CARACTRISTIQUES DE TOUS LES KITS Expditions dans toute la France. Moins de 5 kg : Port 8,40 . Rglement la commande par chque, mandat ou carte bancaire. Bons administratifs accepts. De nombreux kits sont disponibles, envoyez votre adresse et cinq timbres, nous vous ferons parvenir notre catalogue gnral.

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LABOEN1545

Une alimentation stabilisevariable de 5 24 V 7 Aavec limiteur de courant rglableseconde partie et fin : la ralisationSi vous avez besoin dune alimentation capable de fournir une tension stabilise variable dun minimum de 5 V un maximum de 24 V 7 A, avec limiteur de courant rglable en plus, attelez-vous ce montage : cette alimentation est dote dun limiteur de courant paramtrable aux valeurs de 500 mA, 1, 2, 3, 5 et 7 A. Nous allons, dans cette seconde partie, de larticle nous occuper de la ralisation et des rglages de lalimentation stabilise variable protge en courant.

La ralisation pratiqueSi vous suivez avec attention les gures 7 14 et en par ticulier la gure 7a, vous ne devriez pas rencontrer de problme pour monter cette alimentation : procdez par ordre, an de ne rien oublier, de ne pas inter ver tir les composants se ressemblant, de ne pas inverser la polarit des composants polariss et de ne faire en soudant ni cour t-circuit entre pistes et pastilles ni soudure froide colle. Ce sera la premire tape, la seconde tant constitue par le montage des composants externes sur le dissipateur, laide, pour cer tains dentre eux, dun second petit circuit imprim, non perc celui-l. Quand vous tes en possession des deux circuits imprims (dessins lchelle 1 des deux circuits imprims

gure 7b-1/7b-2 pour le circuit imprim principal double face trous mtalliss et 7c pour le petit circuit imprim simple face du dissipateur), montez tous les composants comme le montre la gure 7a. Sur le circuit imprim principal tout dabord : montez en premier les picots ser vant aux interconnexions et les deux supports des circuits intgrs, puis vriez que vous navez oubli de souder aucune broche. Montez ensuite toutes les rsistances, en contrlant soigneusement leurs valeurs (classez-les dabord par puissances, 1/4 de W, 1/2 W et par valeurs) et les deux trimmers R13 et R23. Montez maintenant la diode au silicium DS1 et la zener DZ1, bagues noires repre-dtrompeurs tournes dans la direction indique par la gure 7a.

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RADIATEUR

EC2

R3 TR2B C E B

R4 TR3C E B

R5 TR4C E

C1 C3 C4

C6

C7

RS1C8

B

C

C

B

ER1 C14 C17 C11 DZ1 R20

R19 R18 C18

6 5 4 3 2 1-C

TR1

IC2

IC1

R17 R16

C15

TR5R6 C5 C10 R2 R23 R13

R12 R11 R9 R7 R10 R8 C12 C13 DS1 C16 A K

R15

C9 R21 R14

6

5 4 3 2 1

A K

C

SORTIE

AU VOLTMTRE

R22

DL1

S2

Figure 7a : Schma dimplantation des composants complet (complment figure 8) de lalimentation. Le circuit imprim double face trous mtalliss principal (en bas) est interconnect avec lautre platine, le dissipateur, le panneau arrire et la face avant par picots (moiti droite) et borniers (moiti gauche). Dans ce dessin densemble, contrairement aux photos, linterrupteur S1 de M/A a t prvu pour un montage sur le panneau arrire.

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SECTEUR 230 V

3 1

F1

T12 4 S1

TT15.03

Figure 8 : Complment du schma dimplantation des composants. Le transformateur torodal T1 est fix au fond horizontal du botier mtallique, droite, laide de son boulon, de ses deux larges rondelles plastiques et de son flasque profil en cuvette. Que vous le placiez en face avant (photos) ou sur le panneau arrire, quand vous cblez linterrupteur S1 de M/A au primaire secteur 230 V de T1, respectez bien la numrotation 1-3 et 2-4 des bornes.

Liste des composantsR1 ........... 100 1/2 W R2 ........... 2,2 k 1/2 W R3* ......... 0,27 10 W R4* ......... 0,27 10 W R5* ......... 0,27 10 W R6 ........... 2,2 k 1/2 W R7 ........... 3,3 k 1/4 W R8 ........... 10 k 1/4 W R9 ........... 1 k 1/4 W R10 ......... 1,2 k 1/4 W R11 ......... 15 k 1/4 W R12 ......... 1,5 k 1/4 W R13 ......... 5 k trimmer R14 ......... 4,7 k 1/4 W R15 ......... 4,7 k 1/4 W R16 ......... 2,7 k 1/4 W R17 ......... 1,2 k 1/4 W R18 ......... 680 1/4 W R19 ......... 330 1/4 W R20 ......... 1 k 1/4 W R21 ......... 100 1/4 W R22 ......... 10 k pot. lin. R23 ......... 5 k trimmer C1* ......... 47 nF cramique C2* ......... 47 nF cramique C3* ......... 47 nF cramique C4* ......... 47 nF cramique C5 ........... 10 F. elettrolitico C6* ......... 3,3 nF cramique C7* ......... 3,3 nF cramique

C8* ......... 3,3 nF cramique C9 ........... 1 000 F lectrolytique C10 ......... 100 nF polyester C11 ......... 100 nF polyester C12 ......... 10 F lectrolytique C13 ......... 10 F lectrolytique C14 ......... 100 nF polyester C15 ......... 100 F lectrolytique C16 ......... 10 F lectrolytique C17 ......... 10 nF polyester C18 ......... 100 nF polyester RS1* ....... pont redresseur 400 V 15 A DS1 ......... diode 1N4148 DZ1 ......... zener 24 V 1 W DL1 ......... LED TR1.......... NPN BD139 TR2*........ NPN TIP142 TR3*........ NPN TIP142 TR4*........ NPN TIP142 TR5.......... PNP BC557 IC1 .......... intgr LM358 IC2 .......... intgr LM723 F1............ fusible 2 A T1............ transfo. 150 W sec. 22 V 7 A S1 ........... double inverseur S2 ........... commutateur 6 pos.Note : Les composants marqus dun astrisque sont monts sur la platine des transistors de puissance.

Montez tous les condensateurs polyesters, en appuyant bien leurs botiers la sur face du circuit imprim et les lectrolytiques, en respectant bien la polarit +/ de ces derniers (la patte la plus longue est le + et le est inscrit sur le ct du botier cylindrique). Montez enn le transistor TR1, debout, semelle mtallique oriente vers R6. Montez en haut et en bas gauche le bornier 3 ples ser vant aux connexions avec les E, B et C des Darlington externes, le bornier 2 ples pour la connexion aux bornes +/ du pont redresseur RS1 externe et le bornier 2 ples pour la sortie variable +/ Vcc et le voltmtre. Insrez maintenant ( moins que, puristes, vous ne prfriez attendre la n de linstallation dans le botier et que la toute dernire soudure soit refroidie !) les circuits intgrs, repre-dtrompeurs en U orients vers la gauche. Cest termin pour la platine principale. Prenez maintenant le dissipateur et le second circuit imprim, simple face celui-l et non perc. Percez tout dabord le prol du dissipateur

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Figure 7b-1 : Dessin, lchelle 1, du circuit imprim principal (double face trous mtalliss) de lalimentation, ct composants.

Figure 7b-2 : Dessin, lchelle 1, du circuit imprim principal (double face trous mtalliss) de lalimentation, ct soudures.

(comme le montrent les gures 7a, 9 et 10) dun trou de diamtre 4,5 mm pour xer le pont redresseur DS1, de six trous de diamtre 2,5 mm pour la xation des trois rsistances de puissance et de trois trous de diamtre 4 mm pour la xation des trois Darlington. Mettez un peu de graisse au silicone blanche de contact sur la surface dchange thermique de RS1 et des trois rsistances et bloquez bien les boulons (mais sans excs). Pour les Darlington, montez-les sur une lame de mica (enduite des deux cts dune ne couche rgulire de graisse au silicone blanche de contact) et avec des entretoises isolantes (rondelles paules ou canons isolants), comme le montre la gure 9, car leurs semelles mtalliques ne doivent pas tre relies la masse constitue par le dissipateur : quand cela est fait avec

beaucoup de soin, vriez avec la sonde sonore de votre multimtre que ces semelles ne sont pas en court-circuit avec le dissipateur. Glissez le circuit imprim simple face non perc sous les pattes des Darlington et les queues des rsistances (si vous voulez, vous pouvez le coller avec un peu de colle au silicone ou au cyanoacr ylate). Soudez les pattes de ces composants sur les pastilles et pistes du circuit imprim et montez en surface les trois condensateurs cramiques C6, C7 et C8. Avec deux morceaux de l de cuivre isol de diamtre 2,5 mm, reliez les autres extrmits des rsistances. Enn, prparez les ls E, C (diamtre 2,5 mm) et B (le diamtre peut tre

plus faible), ainsi que les ls rouge/ noir venant des + et de RS1 : ces ls (reprez-les bien avec la couleur) iront, bien sr, aux borniers de la platine principale. Soudez alors les quatre condensateurs cramiques C1, C2, C3 et C4 entre les cosses de RS1 (pour viter toute auto-oscillation). Vous pouvez maintenant envisager lassemblage et linstallation dans le botier.

Le montage dans le botierAucun problme si vous regardez bien les gures 7a, 13 et 14. Fixez tout dabord au fond horizontal du botier mtallique, droite le transformateur torodal T1, laide de son boulon et

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LABOde ses rondelles spciales (une rondelle plastique dessous et une dessus coiffe par la grosse rondelle mtallique) et gauche (dans le bon sens, comme le montre la gure 13) la platine principale, laide de trois entretoises autocollantes. Pratiquez un large videment dans le panneau arrire et xez-y le dissipateur au moyen de quatre boulons. Faites deux trous ct du dissipateur (gure 14) pour le montage du por te-fusible (le fusible F1 fait 2 A, placez-le tout de suite sinon vous risquez doublier) et le passage du cordon secteur 230 V travers le passels en caoutchouc. En face avant, montez (gure 7a et 13) les deux douilles banane rouge et noire (noubliez pas de monter derrire le panneau les rondelles isolantes avant les crous plats et les cosses souder, gure 12), la LED dans son support chrom, le voltmtre (maintenez-le avec des morceaux de ruban adhsif ou des plots de colle thermofusible), le potentiomtre de commande des tensions de sortie (raccourcissez laxe an de pouvoir ensuite monter le bouton 2 mm environ de la face avant), le commutateur du contrle en courant (dont vous raccourcirez laxe de faon pouvoir monter le bouton convenablement) et enn linterrupteur carr lumineux de M/A (on peut aussi envisager de le monter sur le panneau arrire, comme le suggre la gure 7a). Il ne vous reste qu raliser les interconnexions entre sous-ensembles et avec les composants de face avant/panneau arrire. Tout dabord vissez dans les borniers ou soudez sur les picots les extrmits libres des ls venant du dissipateur (attention de ne pas interpoler les ls EBC, le petit jaune droite est un E, il va au picot prs de R20, ni les ls rouge/noir de RS1). Cblez les ls du secondaire de T1 (cosses courant alternatif de RS1).

Figure 7c : Dessin, lchelle 1, du circuit imprim du dissipateur (simple face et non perc) de lalimentation.

RONDELLE ISOLANTE

RONDELLE ISOLANTE

RONDELLE ISOLANTE

MICA

MICA

MICA

TR2

TR3

TR4

Figure 9 : Etant donn que les semelles mtalliques des Darlington TR2, TR3 et TR4 doivent tre isoles du dissipateur, vous devez intercaler entre ces semelles et le dissipateur une feuille de mica isolante. Vous devez aussi enfiler une rondelle paule (ou canon) en plastique dans le boulon larrire du dissipateur, comme le montre la figure : le diamtre de perage est lgrement suprieur celui de la partie troite du canon isolant (on trouve dans le commerce spcialis des kits disolation comprenant le mica, le boulon et le canon). Vrifiez avec la sonde sonore de votre multimtre que la semelle des Darlington nest pas en court-circuit avec le dissipateur : faites-le avant davoir soud les pattes. Pour augmenter le taux dchange thermique entre la semelle du composant et le dissipateur, enduisez les deux faces du mica dune fine couche rgulire de graisse dissipatrice blanche au silicone. Vous pouvez en mettre aussi sous les rsistances de puissance et sous le pont redresseur.

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Figure 10 : Photo dun des prototypes de la platine dissipateur de lalimentation. Le circuit imprim simple face non perc reoit les pattes des Darlington, les condensateurs de dcouplage et les queues des rsistances de puissance. Sur ce proto, les bases seront relies entre-elles par une piste de cuivre se trouvant sur la face pose contre le dissipateur ce qui ncessite une isolation. Dans la version dfinitive, les bases ont t relies entre-elles ct transistors par du fil isol de 10/10. On peut alors coller le circuit imprim sur le dissipateur avec une goutte de colle au silicone ou au cyanoacrylate.

Cblez aussi son primaire (avec du l de plus petit diamtre) : interrupteur M/A, por te-fusible et cordon. Cblez toute la face avant : cblez les deux cosses des douilles de sortie avec des ls rouge et noir (au bornier), avec une torsade de ls de petit diamtre rouge et noir reliez le voltmtre (en respectant bien la polarit de ce dernier : le + et le sont inscrits sur le botier), le potentiomtre (sans intervertir les trois ls) va aux picots prs de R21, la LED va aux picots prs de C16 (respectez bien sa polarit : la patte la plus longue est lanode +), pour le commutateur on doit faire correspondre les indications de ses as-

ques 1, 2, 3, 4, 5, 6 et C (1 et C sont relies) celles situes prs des picots de droite de la platine principale 6, 5, 4, 3, 2 et 1-C et, si ce nest dj fait, linterrupteur lumineux M/A. Vriez plusieurs fois que vous navez rien omis ni surtout rien inter verti. Cest termin et vous pouvez passer aux rglages.

Les rglagesLes deux trimmers permettent le rglage de la valeur minimale (R13) et de la valeur maximale (R23) de la tension que lon souhaite pouvoir prlever la sor tie de lalimentation. Le mini-

mum peut tre de 3 6 V, mais avant de commencer le rglage, tournez le potentiomtre R22 entirement dans le sens antihoraire. Si vous choisissez 5 V, tournez le curseur de R13 jusqu obtenir lafchage de cette tension sur le voltmtre. Le maximum peut tre de 15 20 V sans pouvoir dpasser 24 V, mais avant de commencer le rglage, tournez le potentiomtre R22 entirement dans le sens horaire. Si vous choisissez 15 V, tournez le curseur de R23 jusqu obtenir lafchage de cette tension sur le voltmtre. Attention : vous pouvez rgler 20 22 V et consommer un courant de 7 A, mais si vous rglez 24 V vous ne pourrez consommer que 6 A au maximum.

Figure 11 : Photo dun des prototypes de la platine principale de lalimentation. Le condensateur lectrolytique C5 a des dimensions importantes car il a une capacit de 10 000 F.

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LABOSi nous rglions lalimentation pour une tension de sortie de 18 V et que nous voulions alimenter un circuit consommant un courant de 7 A, un seul Darlington devrait dissiper en chaleur une puissance gale : (29,5 18) x 7 = 80,5 W.RONDELLE ISOLANTE

Figure 12 : Avant de visser les crous plats enserrant la cosse souder sur la tige creuse filete de la douille derrire le panneau mtallique, noubliez pas denfiler la rondelle isolante, sinon la douille sera court-circuite la masse par le premier crou.

Mme si cette valeur entre dans les 125 W (maximum dissipable), nous devons prendre en considration que pour dissiper 80,5 W en chaleur il faut un dissipateur consquent, sinon le botier du Darlington verra sa temprature augmenter toujours davantage jusquau point de rupture et la destruction. Avec trois Darlington en parallle, nous pouvons distribuer la chaleur totale dissiper en trois par ties de : 80,5 : 3 = 26,83 W. Chaque Darlington doit donc dissiper en chaleur une petite puissance et cela nous permet de prlever un courant lev sur de longues dures. Etant donn que les Darlington doivent dissiper en chaleur la diffrence de puissance existant entre les Vin et les Vout, moindre est la tension stabilise de sor tie, plus grande est la puissance dissiper en chaleur, bien sr pour des courants consomms gaux. Si par exemple lalimentation est rgle sur 5 V et si le circuit aliment consomme 7 A, en utilisant un seul Darlington ce composant aurait d dissiper : (29,5 5) x 7 = 171,5 W.

Figure 13 : Montage dans le botier mtallique. A droite, le transformateur torodal T1 fix au moyen de son boulon et de ses trois rondelles larges (le matriel de fixation est fourni avec chaque transformateur). A gauche la platine principale est fixe par trois entretoises autocollantes. Les bornes + et du voltmtre son relies directement aux cosses des douilles de sortie par une fine torsade de fils rouge/noir.

La valeur maximale admissible en puissance dissipe tant dpasse et de loin, le Darlington, au bout de quelques secondes aurait t dtruit. Utiliser trois Darlington en parallle permet, pour ce mme exemple, chacun de navoir dissiper que : 171,5 : 3 = 57,16 W et cela permet de prlever en sortie le courant maximum sans risquer dendommager les Darlington.

La puissance de sortieNous avons prvu de tirer un courant de 7 A de cette alimentation, or nous avons mont en parallle trois Darlington alors quun seul peut dlivrer 7 A : le motif de ce surdimensionnement est que chaque Darlington ne peut dissiper que 125 W (au-del il est dtruit). Or pour obtenir une alimentation stabilise en mesure de fournir une tension variant dun minimum de 5 V un maximum de 18 V, nous prlevons sur le pont RS1 29,5 V environ. On la dit, cette tension est applique directement aux collecteurs des trois Darlington. Sur

les metteurs est en revanche prleve la tension de sor tie appliquer la charge. La diffrence entre la tension applique au collecteur et celle prleve sur lmetteur, multiplie par le courant de sor tie, nous donne la puissance lectrique que le Darlington doit dissiper sous forme de chaleur. La formule pour connatre les W dissips est la suivante : W = (Vin Vout) x A. Vin est la tension dentre prsente sur le collecteur, ici 29,5 V. Vout est la tension stabilise prleve en sortie sur lmetteur. A est le courant maximum prlever, soit 7 A.

Les notes utiles ou mini FAQ sur les alimentations et les barbecues Pour nir de manire un peu chaleureuse, nous allons maintenant rpondre quelques-unes des nombreuses questions que vous nous avez poses sur les alimentations et en particulier sur les problmes de dissipation de chaleur quelles posent.

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Figure 14 : Le dissipateur est fix par quatre boulons sur le panneau arrire pralablement vid. Maintenez, en cours dutilisation, ce dissipateur un peu loign de la paroi verticale de la pice o vous vous trouvez, de mme ne mettez rien sur le dissipateur afin que lair chaud puisse svacuer vers le haut. Si ce dissipateur atteint 40 50 C, ne vous en inquitez pas, cette temprature est normale.

Question 1 : Dans les notices de montage on nous dit que les transistors naux de puissance ou Darlington ne doivent pas surchauffer, or, quand je mets le doigt dessus je trouve quils sont trs chauds, alors que faut-il faire ? Rponse : Tout objet dont la temprature dpasse celle de notre corps (37 C) produit une sensation de chaleur, nous le trouvons chaud. Avec un thermomtre cependant on peut facilement constater que le botier dun transistor nal de puissance ou dun Darlington que notre doigt trouve trs chaud ne dpasse pas, en fait, 50 C, temprature de travail normale pour un tel composant. Le point critique est atteint quand la temprature du botier dpasse 100 C : la jonction interne du transistor ou du Darlington peut alors fondre sous leffet de la chaleur. Question 2 : Pourquoi, pour un mme courant consomm, les transistors naux de puissance chauffent-ils beaucoup plus si on prlve la tension minimale dune alimentation variable que si on en prlve la tension maximale ? Rponse : Voir le paragraphe prcdent de cet article. Si votre alimentation a une tension dentre (sortie du pont redresseur) Vin = 30 V et si lon peut en prlever trois tensions de sortie Vout1 = 18 V, Vout2 = 13 V et Vout3 = 5 V, si

dautre part le transistor nal de puissance utilis peut dissiper un maximum de 95 W, quel courant maximal pourra-telle dlivrer sous ces tensions pour que ledit transistor puisse dissiper sa chaleur sans surchauffe ? Cela peut se calculer avec la formule : A = W : (Vin Vout) Avec Vout1 = 18 V lalimentation pourra dlivrer un courant de : 95 : (30 18) = 7,91 A maximum. Avec Vout2 = 13 V lalimentation pourra dlivrer un courant de : 95 : (30 13) = 5,58 A maximum. Avec Vout3 = 5 V lalimentation pourra dlivrer un courant de : 95 : (30 5) = 3,8 A maximum. Cet exemple dmontre que pour ne pas surchauffer le transistor, pour une mme puissance dissiper en chaleur, plus faible est la tension de sortie, plus faible est le courant que nous pouvons faire produire lalimentation. Si vous voulez prlever seulement 5 V avec un courant de 7 A, ltage nal doit pouvoir dissiper sans surchauffe un courant de : (30 5) x 7 = 175 W. Question 3 : Est-il normal que le dissipateur chauffe exagrment ?

Rponse : Cest simple, si le dissipateur ne chauffait pas, cela signierait quil ne prlve pas de la semelle et du botier du transistor de puissance la chaleur produite pour la dissiper dans lair environnant. Lchange est triple : la chaleur produite par la jonction passe dans la semelle du transistor, de l elle passe dans la semelle et les ailettes du dissipateur proprement dit et enn des ailettes lair ambiant (la surface dchange doit tre la plus grande possible : cest pour cela quil y a des ailettes, pour augmenter cette surface dchange thermique mtal/air). Rappelons encore quavec un thermomtre on peut vrier quune temprature qui nous parat leve ne dpasse pas, en fait, 50 ou 60 C. Enn, un dissipateur jouera mieux son rle sil est lair libre que si on lenferme dans un botier (convection naturelle), de plus on peut aussi, au besoin, prvoir une ventilation force par ventilateur. N

Comment construire ce montage ?Tout le matriel ncessaire pour construire cette alimentation EN1545 est disponible chez certains de nos annonceurs. Voir les publicits dans la revue. Les typons des circuits imprims sont sur www.electronique-magazine.com/ les_circuits_imprims.asp.

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Une illumination pour la crcheSi vous souhaitez rendre encore plus raliste votre crche de Nol, quelle soit modeste ou imposante, ce dispositif dillumination fera merveille aux yeux des enfants, de toute la famille et des amis : il simule cycliquement le lever du jour et la tombe de la nuit. Ce montage peut piloter quatre charges lumineuses correspondant la lumire du jour, au scintillement des toiles, lclairage des maisons et au passage de la comte. La puissance de sortie maximale est de 2 kW par canal. Toutes les fonctions sont gres par microcontrleur.

ertains considrent llectronique de loisirs (et les magazines du mme nom !) comme le refuge des messieurs cultivant un jardin secret labri des joies parfois trpidantes (enfants en bas ge) de la famille. Eh bien, tout au moins pour une fois (je devrais dire une fois de plus : navons-nous pas propos en novembre dernier la construction dune patinette lectrique qui a fait fureur chez les papas et les enfants et cela continue ?), ceux-l auront tort. Llectronique de loisirs, ELM spcialement, se proccupe de la vie familiale et de ses ftes, en particulier la plus belle et la plus importante aux yeux de tous, la fte des enfants et de lenfance du monde : Nol, avec sa crche, la plus traditionnelle des coutumes populaire. Nous publions cet article ce mois-ci pour que vous ayez le temps de vous consacrer la ralisation de ce merveilleux cadeau de Nol pour tous les enfants (et peut-tre aussi les grands) vivant sous votre toit. Juste temps mais pas trop tt car vous savez bien ce que lon fait quand on a largement le temps : on repor te, on classe, on oublie et,

quand le moment est venu, on sen rappelle mais il est trop tard. Alors, vos fers avant que cela ne sente la mousse et la rsine de sapin !

Notre ralisationCe montage nest pas, comme cela a pu vous sembler au premier coup dil diagonal sur la revue, un simple circuit de commutation aube/crpuscule. La seule prsence de quatre sorties, au lieu de deux, permet de comprendre que notre montage est signicativement plus complexe (et surtout plus attractif) quun simple circuit aube/crpuscule. Cet appareil pour illumination raliste de la crche de Nol, offre des prestations trs compltes que de nombreux lecteurs nous demandent inlassablement au l des ans : ces lecteurs, bien sr, ne projettent pas seulement dilluminer la crche de leur propre maison, mais ils se proccupent dagrmenter la crche des glises, des oratoires, des centres communautaires et plus gnralement des lieux de culte (dans certaines rgions, en effet, la crche de Nol est

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une tradition laquelle les habitants ne drogeraient pas pour un empire). Cest la raison pour laquelle notre circuit est si puissant : il peut piloter quatre charges lumineuses de 2 kW chacune (ce qui fait un maximum de 8 kW, de quoi illuminer une crche immense sil y a lieu !). Mais, bien entendu, dans votre maison vous ne serez pas obligs dilluminer la crche avec autant de puissance : qui peut le plus peut le moins et vous pourrez vous contenter de quelques dizaines quelques centaines de watts. Dans ce cas, les TRIAC de sortie resteront froids. Donnons une description plus complte de ce montage en analysant les fonctions quil est en mesure de remplir (voir gure 2). Les quatre sor ties permettent dalimenter autant de charges lectriques lumineuses simulant la lumire du jour, celle des toiles, les feux des cabanes de bergers et des maisons et enn la comte (celle qui servit de lanterne aux rois-mages). Les lumires sallument et steignent graduellement suivant un cycle simulant le droulement dune journe entire. Nous avons subdivis la squence complte en quatre phases nommes JOUR, CRPUSCULE, NUIT et AUBE. La dure de chaque

phase peut tre rgle indpendamment : pour la nuit et le jour entre 3 et 10 minutes environ, pour les deux phases de transition (crpuscule et aube) entre 20 et 100 secondes environ. Bien sr, ces deux dernires sont les phases les plus suggestives : pendant le crpuscule la luminosit du jour diminue peu peu et dans le ciel les toiles sallument. A un certain moment, avant que le cycle ne soit coul, les feux des maisons et des cabanes (feu dans ltre et lueur des chandelles) sclairent de faon vacillante. Le circuit peut en effet simuler le tremblement du bois qui brle ou des bougies la amme hsitante. Quand toutes les toiles dans le ciel sont compltement illumines, apparat la comte. Evidemment, petits dtails ralistes bien venus, pendant laube toutes les lumires steignent progressivement alors que la lumire du soleil augmente lentement jusqu atteindre la luminosit maximale. Notre appareil est donc destin commander de manire complte et able les lumires dune crche an de rendre encore plus suggestive la reprsentation de la Nativit. En ce qui concerne les aspects plus proprement techniques, signalons que lensemble est gr par un microcontr-

leur et rappelons que chacun des quatre canaux est en mesure de piloter une charge lectrique maximale de 2 kW.

Le schma lectriquePour entrer encore plus dans les dtails, jetons un coup dil un peu appuy au schma lectrique de la gure 1. Nous voyons, et cela conrme ce que nous venons davancer, que toutes les fonctions logiques sont cones au seul composant intelligent prsent dans le circuit, cest-dire le microcontrleur U2, un banal PIC16F84, dj programm en usine MF405 (nous nous occuperons du logiciel un peu plus loin). Ce PIC contrle au moyen de quatre lignes quatre optocoupleurs lesquels leur tour pilotent quatre TRIAC de puissance. Sur les lignes, correspondant aux ports RA0 (broche 7), RA1 (broche 18), RA2 (broche 1) et RA3 (broche 2), sont prsentes des impulsions (synchronises avec la tension du secteur 230 V) activant les TRIAC et allumant les lampes. En fonction du retard entre le passage par zro de la sinusode du secteur et limpulsion dallumage (repropos chaque demie priode), le TRIAC conduit

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Figure 1 : Schma lectrique de lillumination pour la crche.

pendant une dure pouvant varier de 0 100 %. Ce qui, videmment, allume la lampe avec une intensit lumineuse allant du minimum au maximum. An dobtenir une illumination graduelle de la lampe, le retard des impulsions est lentement rduit jusqu llimination complte. De mme pour teindre progressivement une lampe, le retard (initialement maximum) est peu peu rduit jusque, dans ce cas, llimination complte des impulsions. Mais procdons par ordre. Sur la broche 6 du PIC (port RB0) est applique limpulsion de synchronisation avec la tension du secteur 230 V. Cette impulsion est obtenue en prlevant la tension alternative unidirectionnelle prsente en aval du pont redresseur PT1

avant le lissage d au condensateur lectro C5. Dans ce cas, il est ncessaire dutiliser aussi une diode (D1) pour sparer ltage du ltre de celui du redresseur. Ensuite la tension ltre par C5 (tension continue) est stabilise par le rgulateur U1, la sortie duquel est prsent un potentiel de 5 V alimentant le microcontrleur. Nous avons dit prcdemment que la squence complte produite par notre circuit est constitue de quatre phases (jour, crpuscule, nuit et aube) dont les dures peuvent tre rgles indpendamment : eh bien, pour modier ces dures il est ncessaire dagir sur les rseaux RC relis aux ports RB1 (broche 7), RB2 (broche 8), RB3 (broche 9) et RB4 (broche 10). En fait,

comme nous pouvons le remarquer sur le schma lectrique, nous avons utilis quatre trimmers dont dpend nalement la dure des quatre phases. A ce propos, il faut noter que la lecture des dures est faite par le logiciel compter de la mise en marche, cest--dire aprs une impulsion de reset. Cest pourquoi on trouve dans le circuit le poussoir P1 dont lactivation implique un reset gnral et la mmorisation des nouvelles dures. La LED LD1 clignote avec une frquence gale au dixime de la frquence du secteur 230 V, cest--dire 5 Hz. Ainsi, la LED nous indique non seulement que le circuit est en fonctionnement mais encore que ltage de synchronisation fonctionne correctement.

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NOLFigure 2 : 24 heures de lumire.

Le graphique claire (lui aussi !) mieux que toute description la succession des clairages contrls par notre montage. Pour le jour, lunique lampe (ou srie de lampes) allume est celle simulant le soleil et clairant comme en plein jour, justement, la crche. Cette lampe reste allume pendant 3 10 minutes, en fonction du rglage du trimmer R1. Ces minutes coules, une nouvelle phase commence : le crpuscule, dont la dure dpend du trimmer R2. En agissant sur ce dernier, il est possible de paramtrer une valeur entre 20 et 100 secondes environ. Peu peu la lumire du jour sattnue alors que la luminosit des lampes simulant les toiles augmente, jusqu lextinction complte du soleil (concidant avec la luminosit maximale des toiles). Exactement la moiti de cette phase de transition, les clairages des

comte sallume elle aussi graduellement. Le passage de luminosit minimale la luminosit maximale se produit en un temps gal au quart de celui paramtr pour le crpuscule. A ce moment-l nous nous trouvons en pleine nuit avec les toiles qui brillent dans le ciel, la comte entirement illumine et les feux des maisons allums, avec leurs lueurs tremblantes caractristiques. La dure de cette phase (comprise, comme pour le jour, entre 3 et 10 minutes environ) est rgle

phase la comte steint aussi graduellement mais beaucoup plus rapidement, si bien quaprs une priode gale au quart de la dure paramtre pour laube, la comte se trouve compltement teinte. Toujours au dbut de cette phase de transition, la luminosit des feux domestiques commence aussi baisser jusqu lextinction complte. Dans ce cas, le passage de la luminosit maximale lextinction complte dure la moiti du dlai paramtr pour laube.

maisons (feux dans les chemines, chandelles) commencent sallumer et ils atteignent leur clat maximum au bout du cycle. A noter que cette sortie produit une lumire tremblante simulant les lueurs irrgulires du feu de bois ou de la flamme des chandelles. Enfin, quand le cycle est achev, la lampe simulant la

avec le trimmer R3. Quand cette dure est coule, la quatrime et dernire phase commence : laube. Lintensit lumineuse des toiles diminue progressivement alors que celle du jour augmente peu peu, jusqu lextinction complte des toiles et la luminosit maximale des lampes simulant la lumire du jour. Au dbut de cette

A ce moment nous avons simul un cycle de 24 heures et le systme sapprte rpter linfini la squence programme. Pour modifier les dures des phases, il est ncessaire, aprs avoir rgl les trimmers, de presser le poussoir de reset, de manire valider les nouveaux paramtres dans le microcontrleur.

En ce qui concerne les caractristiques du logiciel tournant dans le microcontrleur, prcisons quil se subdivise en cinq routines et subroutines : gnrale, jour, crpuscule, nuit et

aube. Aprs linitialisation des lignes de I/O, le menu gnral lit les paramtres des trimmers et passe lexcution des quatre subroutines. Les plus complexes sont cer tainement celles

dans lesquelles la sortie feux est active au moment o, en plus des variations de luminosits spciques des cycles aube et crpuscule, il est ncessaire que le logiciel simule

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NOLListe des composantsR1 ......4,7 k trimmer R2 ......4,7 k trimmer R3 ......4,7 k trimmer R4 ......4,7 k trimmer R5 ......470 R6 ......22 k R7 ......4,7 k R8 ......180 R9 ......180 R10 ....180 R11 ....180 R12 ....470 1/2 W R13 ....470 1/2 W R14 ....470 1/2 W R15 ....470 1/2 W R16 ....120 1 W R17 ....120 1 W R18 ....120 1 W R19 ....120 1 W R20 ....470 C1 ......100 nF 63 V polyester C2 ......100 nF 63 V polyester C3 ......100 nF 63 V polyester C4 ......100 nF 63 V polyester C5 ......100 F 35 V lectro C6 ......10 F 63 V lectro C7 ......100 nF multicouche C8 ......10 nF 400 V polyester C9 ......10 nF 400 V polyester C10 ....10 nF 400 V polyester C11 ....10 nF 400 V polyester C12 ....100 nF 630 V polyester C13 ....100 nF 630 V polyester C14 ....100 nF 630 V polyester C15 ....100 nF 630 V polyester D1 ......1N4007 LD1 ....LED 5 mm rouge U1 ......7805 U2 ......PIC16F84-20-MF405 programm Q1 ......Quartz 20 MHz PT1.....Pont de diodes 1 A FC1.....MOC3020 FC2.....MOC3020 FC3.....MOC3020 FC4.....MOC3020 TR1.....BTA10-700B TR2.....BTA10-700B TR3.....BTA10-700B TR4.....BTA10-700B TF1 .....Transfo. 230/9 V 1,6 VA Divers : 1 ........Support 2 x 9 4 ........Supports 2 x 4 5 ........Borniers 2 ples pas 10 mm 1 ....... Poussoir pour circuit imprim NO 1 ....... Porte-fusible pour circuit imprim 4 ....... Dissipateurs ML26 1 ....... Fusible 10 A 5 ....... Boulons 15 mm 3MASauf spcication contraire, toutes les rsistances sont des 1/4 W 5 %. Les composants programms sont disponibles sur www.electronique magazine.com/mc.asp.

Figure 3a : Gros plan sur les dissipateurs de deux des quatre TRIAC avec les deux borniers de sortie des commandes de lumires correspondants (attention, en fonctionnement les dissipateurs sont sous tension secteur 230 V).

les tremblements caractristiques des ammes du feu et de la chandelle. Mais revenons maintenant au schma lectrique et plus prcisment aux tages de puissance dans lesquels nous avons prvu lemploi de quatre optocoupleurs MOC3020 sparant ltage logique de celui du secteur 230 V. Ces composants sont tudis spcialement pour le pilotage des TRIAC de puissance. Ils contiennent une LED et un DIAC, lequel excite le TRIAC reli entre sa gchette et son anode 2. La charge (les lampes) est connecte entre lanode 2 et un l du secteur. Lautre l du secteur est bien sr reli lanode 1 du

TRIAC. Les rseaux RC prsents dans ltage de puissance ont pour rle de rduire au minimum les per turbations produites par la commutation des TRIAC. Notre prototype utilise des BTA10700B, chacun desquels il est possible de relier une charge maximum de 2 kW environ. En utilisant des TRIAC plus puissants nous pourrions facilement augmenter cette valeur. De mme, si vos exigences sont plus modestes (crche de maison), nous pouvons monter des TRIAC moins puissants. Ceci dit, lanalyse du circuit est termine et nous pouvons maintenant nous consacrer aux aspects pratiques.

La ralisation pratiqueA2

G A1 A2 G

A1

Figure 3b : Brochage des triac BTA10-700B.

Comme le montre la gure 4, nous avons utilis, pour raliser notre illumination pour la crche, un seul circuit imprim de belle taille supportant mme le transformateur dalimentation. La gure 4b (sur Internet) en donne le dessin lchelle 1. Il vous permettra de raliser la carte sans peine par la mthode prconise et dcrite dans le numro 26 dELM.

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Figure 4a : Schma dimplantation des composants de lillumination pour la crche.

Figure 6a :

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Figure 4b : Dessin, lchelle 1, du circuit imprim de lillumination pour la crche*. Il pourra tre ralis par la mthode dcrite dans le numro 26 dELM.

Quand le circuit imprim est grav et perc, si vous comptez utiliser toute la puissance permise par les TRIAC que nous proposons de monter, tamez-le, avant de monter les composants, bien sr, dans sa partie haute, celle qui commence la sortie des optocoupleurs (vous verrez, les pistes sont plus larges). Vous pouvez ensuite commencer insrer et souder les composants dans lordre : montez toutes les rsistances (sparez bien les quart de W, les demi W et les 1 W) puis la diode, en ayant soin dorienter sa bague dans le sens indiqu par la gure 4a. Poursuivez avec les supports du circuit intgr PIC et des 4 optocoupleurs MOC3020 (vous les insrerez aprs la dernire soudure). Montez ensuite tous les condensateurs en respectant bien la polarit des lectrolytiques, toujours en vous aidant de la gure 4a (la patte la plus longue est le +). Protez-en pour monter la LED rouge, puisquelle est dans le mme cas que les condensateurs lectrolytiques : polarise, sa patte la plus longue

est lanode + (aidez-vous cette fois du schma lectrique de la gure 1 en plus de la gure 4a), le mplat, peu visible, est tourner vers le bas ou lextrieur du circuit imprim. Insrez et soudez le rgulateur 7805 couch et x par un petit boulon 3MA et le pont redresseur (en respectant sa polarit +/). Montez le poussoir P1 et les 4 trimmers R1 R4. Montez le quartz Q1 debout, bien enfonc, et le porte-fusible. Mettez tout de suite en place le fusible 10 A (diminuez cette valeur si vous utilisez lappareil pour une crche familiale de faible puissance lumineuse, par exemple 1 A pour 200 W). Montez les 4 TRIAC couchs dans leurs dissipateurs ML26 (gure 3), les pattes courbes angle droit et maintenus chacun par un petit boulon 3MA. Montez les 4 gros borniers au pas de 10 mm correspondants et le gros bornier au pas de 10 mm dentre du cordon secteur (prenez un cordon avec des brins de gros diamtre si vous comptez commander une grande puissance). Enn montez le transformateur

dalimentation secteur 230 V. Cblez les borniers de commande des charges lectriques en les reliant celles-ci avec des ls de diamtre adapt la puissance en jeu. Les soudures tant termines et bien vries (ni court-circuit entre pistes ou pastilles, ni soudure froide colle), il ne vous reste qu enfoncer (avec des doigts de fe, pas coup de marteau) le circuit intgr et les 4 optocoupleurs dans leurs supports, en prenant grand soin dorienter leurs repre-dtrompeurs en U dans le bon sens, montr par la gure 4a, soit vers la gauche. A partir de maintenant, attention : la partie puissance (celle que vous avez ventuellement tame) va se trouver soumise la tension (mortelle !) du secteur 230 V. Les dissipateurs des TRIAC sont sous tension : ny touchez pas. Pendant les essais (et lutilisation) ny mettez pas les doigts (ni autre chose), au besoin portez des gants de caoutchouc : le ridicule ne tue pas (surtout quand on est seul dans son atelier), mais le secteur oui !

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Figure 5 : Photo dun des prototypes de lillumination pour la crche.

On remarque les borniers au pas de 10 mm, en mesure de supporter des courants levs sans faillir ! Afin dviter un chauffement excessif, surtout si lon veut commander des charges importantes, il est conseill dtamer toutes les pistes de ltage de puissance (vers le haut de la platine, aprs la sortie des optocoupleurs, les pistes sont plus larges).

Effectuez les branchements des borniers aux lampes avant de mettre sous tension : cer tes cest plus quvident mais comprenez-moi

Les essais et les rglagesTournez compltement vers la gauche les 4 trimmers de rglage des dures, connectez (si ce nest dj fait) aux borniers de sortie des ampoules (avec douilles) de 30 ou 50 W, vriez que vous navez pas oubli dinsrer le fusible de valeur adapte la puissance commande et branchez le cordon secteur 230 V dans une prise de courant. Vriez avant tout que la LED clignote une frquence de 5 Hz exactement et que, tout de suite aprs la mise sous tension, la lampe relie la premire sortie sallume compltement (les autres doivent rester teintes). Si la LED ne sallume pas ou ne clignote pas la frquence prvue, contrlez si vous navez fait aucune erreur de montage dans le circuit de synchronisation. Armez-vous de patience et attendez que la dure de la premire phase

(jour) scoule et que la phase du crpuscule commence. Vriez que lallumage des lampes se produit de la manire et avec les dures prvues (gure 2) jusqu latteinte de la troisime phase (nuit). Aprs trois minutes la quatrime phase doit commencer (aube) avec lextinction graduelle des lumires OUT2, 3 et 4 et lallumage complet de la lumire du soleil. L encore, contrlez que les changements et les dures sont conformes ce qui est prvu (gure 2). Si tout fonctionne correctement, essayez de faire varier les dures des diffrentes phases (en tournant le curseur des trimmers), sans oublier que les nouveaux rglages ne prennent effet quaprs avoir press le poussoir de reset P1. Il ne vous reste alors qu installer la platine de manire dnitive, dissimule dans la crche : l encore ayez la hantise de llectrocution, isolez bien la platine de lhumidit ambiante (mousse), ainsi que de tout objet mtallique conducteur et faites tout, mme limpossible, pour quun enfant ne puisse en aucun cas venir la toucher.

ConclusionMme si cest un peu tt pour le dire, passez un joyeux et lumineux Nol avec votre simulateur circadien. Cest lpoque de lanne o les nuits cessent de stirer en longueur et o les jours, de ce fait, augmentent peu peu (solstice dhiver). Aristote ne prtendait-il pas que lart (la technique) est imitation de la nature ? Vous allez montrer quel point il avait raison. N

Comment construire ce montage ?Tout le matriel ncessaire pour construire cette illumination pour la crche est disponible chez certains de nos annonceurs. Voir les publicits dans la revue. Les typons des circuits imprims sont sur www.electronique-magazine. com/les_circuits_imprims.asp. Les composants programms sont disponibles sur www.electroniquemagazine.com/mc.asp.

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AUTOMATISMEET492

Une radiocommande sortie analogiqueCette radiocommande auto-apprentissage des codes et sortie analogique, est en mesure de modifier le niveau de tension de sa sortie en fonction de la touche du botier de tlcommande que lon vient de presser : idal pour raliser des variateurs de lumire commands distance, lappareil permet de paramtrer les tensions de sortie minimale et maximale.

otre revue a dj prsent beaucoup de systmes de radiocommande, rolling code, MC14502627-28, MM53200, UM86409 ou MC3750, en modulation AM comme en modulation FM. Tous ces systmes se caractrisent par un contrle numrique des sorties (ON ou OFF) : en pressant une des touches du botier porte-cls, on active des relais, pouvant tre relis des dispositifs externes, de manire en commander lallumage ou lextinction ou le reset, etc.

diffrent de la tlcommande, ce qui permet le contrle de la tension distance. Ce circuit peut donc tre utilis comme variateur de lumire. Les dispositifs numriques proposs jusqu prsent ne permettaient que dallumer et dteindre les clairages, le nouveau systme permet en plus de rgler la quantit de lumire an dobtenir le niveau agrable souhait. En effet, avec une pression sur une touche de la tlcommande, il est possible dallumer la lampe, avec une deuxime touche on peut lteindre et avec les deux autres on augmente ou on diminue par pas la tension fournie la lampe, de faon en rgler la luminosit. Le circuit utilise un MOSFET capable de fournir un courant maximal denviron 33 A : on peut donc directement le relier des lampes rclamant une tension de 12 V en tant certain quil tiendra la puissance. En revanche, si lon dsire commander des lampes sous la tension du secteur 230 V, il faut coupler notre appareil avec un variateur contrl en tension*.* Comme le EV8003 dcrit dans ce mme numro

Notre ralisationLe montage propos ici est en revanche une radiocommande sortie analogique : le rcepteur est en mesure de travailler avec des tlcommandes quatre canaux et il fournit un niveau de tension de sortie variable par pas. Les actions quil est possible dexcuter sont au nombre de quatre : paramtrer la tension de sortie un niveau maximal ou minimal, augmenter ou diminuer cette tension par pas largeur paramtrable. Chaque action peut tre associe un canal

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AUTOMATISMEEn effet, en reliant la sortie de notre circuit lentre de ce variateur et la sortie de celui-ci un lustre, il est possible de rgler la luminosit dune pice distance, confortablement install dans son fauteuil ! Mais ce nest l quune des nombreuses possibilits dapplication du montage, il peut ser vir dans toutes les situations o il est ncessaire de rgler distance le niveau dune tension. Nous lavons vu, lappareil peut excuter quatre oprations : niveau maximal/minimal et augmentation/ diminution de la tension de sortie. Cest pourquoi il est ncessaire dutiliser une tlcommande 4 canaux. En ralit il serait galement possible de se ser vir dune tlcommande dote dun moindre nombre de canaux, mais il faudrait alors renoncer cer taines possibilits. Notez bien que le rcepteur propos ici est compatible avec la codication 12 bits UM86409, MM53200 et MC3750. Nous sommes bien conscients du fait que cette codication ne prsente pas de garanties particulires en termes de scurit (ce quoffrirait en revanche une codication rolling code) : en effet, le montage na pas t conu pour des applications o la scurit est primordiale, mais plutt pour des applications de loisir. Les codes correspondant aux quatre canaux sont mmoriss dans le dispositif par auto-apprentissage (voir le chapitre la n de larticle), ce qui permet dliminer lopration manuelle consistant paramtrer un dip-switch. La dernire caractristique importante de notre appareil, nous le verrons plus en dtail par la suite, est quil permet de rgler le niveau minimal et maximal de la tension de sortie, ainsi que le pas avec lequel on dsire augmenter et diminuer cette tension. Ce paramtrage est effectu grce trois trimmers prsents dans le circuit : pour plus de dtails, voyez le chapitre des rglages en n darticle. nies en sortie broche 14 et elles sont lues par le microcontrleur au moyen de son port RA3 (broche 2). Tout dabord le PIC contrle la validit du code lu, ensuite il vrie quil fait partie de ceux mmoriss : si oui il modie opportunment la valeur de la sor tie RB3, sinon il ignore la lecture quil vient deffectuer. On la dit, la sor tie de notre appareil rcepteur de tlcommande est de type analogique, or le microcontrleur travaille en numrique : la conversion est ralise par la section du MOSFET T1, de C11 R8, selon la logique suivante. Le microcontrleur communique le niveau de tension dsir au moyen dune onde carre 35 kHz ayant un rapport cyclique compris entre 0 et 100 % : rappor t cyclique 0 %, cela signie tension de sortie minimale (environ 0 V), rappor t cyclique 100 %, tension de sortie maximale (gale peu prs la tension dalimentation). Les valeurs de rapport cyclique intermdiaires correspondent aux valeurs intermdiaires de tension, quoique la relation ne soit pas linaire. A noter une petite particularit : le microcontrleur utilise le por t RB3/CCP1 (broche 9) pour produire londe carre. Le choix de ce por t nest pas un hasard : il peut en effet tre programm par voie logicielle de manire produire automatiquement une onde carre caractrise par un rapport cyclique gal une valeur tablie comme paramtre. Ainsi, londe carre est produite automatiquement par une section logique du microcontrleur ddie spcialement cette opration, ce qui permet de laisser la logique principale du PIC libre de continuer lexcution du programme principal. La conversion de rappor t cyclique en niveau de tension de sor tie est ralise par T1 et par le mcanisme de charge et dcharge de C11 : en effet, selon le niveau logique de la sortie

Le schma lectriqueCommenons lanalyse du schma lectrique de la gure 2. Il compor te trois blocs principaux : le premier, U2, est le rcepteur UHF numrique AUREL BC-NBK sur 433 MHz, le deuxime, U1, est le microcontrleur PIC16F628-EF492, dj programm en usine et le troisime le MOSFET T1. Le rcepteur U2 est utilis pour recevoir les codes transmis par lmetteur : les donnes reues sont four-

Figure 1 : La radiocommande sortie analogique dans son botier, avec lantenne extrieure souple cble. Les quatre presse-toupe permettent lentre et la sortie des fils dalimentation et de charge.

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Figure 2 : Schma lectrique de la radiocommande sortie analogique.

RB3 (haut ou bas), T1 est en interdiction ou en conduction. Donc, si le pourcentage de temps o RB3 est au niveau logique bas est lev (rapport cyclique voisin de 0 %), C11 met du temps se charger compltement et donc la sortie OUT est un niveau de tension bas. Si on augmente progressivement le pourcentage de temps o RB3 est au niveau logique haut (rapport cyclique croissant), C11 tend se charger toujours davantage et par consquent la sortie OUT tend prendre des valeurs de tension toujours plus leves. Ici une prcision doit tre apporte propos de R8 : elle permet C11 de se dcharger. En effet, si R8 ntait pas l, quand T1 est ouvert, C11 ne pourrait plus se dcharger et donc la tension de sortie ne serait plus correcte. Lventuelle charge relie la sortie, dont limpdance est en parallle R8, se comporte de la mme manire et cest pourquoi le lien entre le rapport cyclique et la tension de sor tie nest pas linaire : elle dpend aussi de limpdance de la charge.

On la vu, la tension de sor tie varie quand on modie le rappor t cyclique de londe carre sur la ligne RB3. Le microcontrleur est capable de produire des ondes dont le rappor t cyclique est compris entre 0 et 100 % : en ralit dans beaucoup dapplications cela nest pas ncessaire et il est donc prfrable de restreindre un peu cette plage. Cest pourquoi on a mont dans le circuit deux trimmers R6 et R7 rglant respectivement le rappor t cyclique maximal et le rappor t cyclique minimal de londe carre produite. Le trimmer R5 est utilis, lui, pour modier lamplitude du pas daugmentation ou de diminution. La lecture des valeurs des rsistances prises par R5, R6 et R7 se fait par mcaABONNEZ-VOUS A

nisme de charge et dcharge de condensateurs : les sorties sont donc au niveau logique haut pendant un certain temps de faon permettre aux condensateurs de se charger. Ensuite, les sorties sont mises au niveau logique bas et, en fonction du temps mis par les condensateurs pour se dcharger, on dtermine la valeur de rsistance prise par le trimmer. Nous avons dit en introduction que le rcepteur mmorise les quatre codes des canaux par auto-apprentissage (voir le chapitre consacr). La slection de cette fonction se fait par le dip-switch DS1 : si les quatre microinterrupteurs qui le constituent sont sur OFF, le microcontrleur travaille en mode normal, cest--dire quil attend larrive des codes par U2, les compare ceux mmoriss et ventuellement change le rapport cyclique. Si le microcontrleur dtecte quun des micro-interrupteurs est sur ON, il reconnat le mode dauto-apprentissage, cest--dire quil attend l encore larrive du code par U2, mais

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AUTOMATISMEListe des composantsR1 .... 4,7 k R2 .... 5,6 k R3 .... 100 k R4 .... 470 R5 .... 10 k trimmer R6 .... 10 k trimmer R7 .... 10 k trimmer R8 .... 470 2 W C1 .... 100 nF 63 V polyester C2 .... 220 F 25 V lectrolytique C3 .... 100 nF 63 V polyester C4 .... 220 F 25 V lectrolytique C5 .... 100 nF 63 V polyester C6 .... 100 nF 63 V polyester C7 .... 100 nF 63 V polyester C8 .... 15 pF cramique C9 .... 15 pF cramique C10 .. 100 nF 63 V polyester C11 .. 220 F 25 V lectrolytique LD1 .. LED rouge 5 mm D1 .... 1N4007 U1 .... PIC16F628-EF492 programm U2 .... BCN BK 433MHZ AUREL U3 .... Rgulateur 7805 Q1 .... Quartz 4 MHz T1..... BUZ11 DS1 .. Dip-switch 4 micro-inter. Divers : 1 ...... Support 2 x 9 broches 1 ...... Bornier 2 ples 1 ...... Dissipateur ML26 ou q. 1 ...... Boulon 3MA 8 mmSauf spcication contraire, toutes les rsistances sont des 1/4 W 5 %. Les composants programms sont disponibles sur www.electronique magazine.com/mc.asp.

Figure 3a : Schma dimplantation des composants de la radiocommande sortie analogique.

Figure 3b : Dessin, lchelle 1, du circuit imprim de la radiocommande sortie analogique.

dans ce cas il le mmorise dans sa mmoire ash. Le microcontrleur dispose de quatre blocs de mmoire dans lesquels il peut mmoriser quatre codes diffrents. En outre, chaque code mmoris est associe une action diffrente : quand le code mmoris est reu dans la premire cellule, le rappor t cyclique est mis en position maximale (rgle par R6, on la vu ci-dessus), si en revanche cest le troisime code mmoris qui est reu, le rappor t cyclique est mis en position minimale (rgle par R7). Enn, si les codes de deuxime et quatrime positions sont reus, le rappor t cyclique est respectivement augment et diminu dun pas (rgl par R5). Bien sr, le rappor t cyclique ne peut jamais dpasser les limites minimale et maximale ! Une dernire note concernant la tension dalimentation et la tension maximale que la sor tie peut attein-

dre : si vous regardez le schma lectrique, vous voyez que la tension +V, continue, va directement la borne + de la sor tie OUT. La tension de sor tie maximale est donc gale environ +V. Si on augmente la valeur de V, on peut donc faire varier la tension maximale fournie en OUT. En ralit il existe des limites physiques, provenant du rgulateur U3 7805, qui doit tre capable dvacuer, sous forme de chaleur, la puissance en excs. En outre, il existe des limites drivant de T1 : bien quil suppor te un courant de drain maximal de 33 A, nous vous conseillons de vous tenir loigns de cette limite, sans quoi vous risquez dendommager le composant. De plus si vous augmentez le courant, il faudra aussi pouvoir vacuer la chaleur produite par le MOSFET. Il est en ef fet muni dun dissipateur mtallique de chaleur, mais si lon voulait tirer du dispositif un courant plus impor tant, il

faudrait songer amliorer lef ficacit du systme dvacuation thermique (dimensions du dissipateur et/ou ventilation force). Dautre par t, au cours des essais nous avons utilis des tensions dalimentation entre 7 et 15 V, sans rencontrer aucun problme. Nous vous conseillons donc de rester lintrieur de ces limites.

La ralisation pratiqueUne fois que lon a ralis le circuit imprim (la gure 3b en donne le dessin lchelle 1), ou quon se lest procur, on monte tous les composants dans un certain ordre en regardant frquemment les gures 3a et 4 et la liste des composants. Montez tout dabord les suppor ts du circuit intgr U1 (PIC16F628-EF492

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AUTOMATISMEtant bien la polarit de ses pattes (la plus longue est lanode +). Montez tous les condensateurs en respectant bien la polarit des lectrolytiques (la patte la plus longue est le +). Montez le quar tz Q1 de 4 MHz debout et enfonc fond. Montez le rgulateur U3, en botier TO220 (7805), debout, sans dissipateur, semelle tourne vers lextrieur du circuit imprim. Montez le MOSFET T1, semelle tourne vers R8 et assor ti dun dissipateur convenable (lire texte plus haut), x par un boulon 3MA. Montez le dip-switch quatre microinterrupteurs DS1, chiffres vers le bas.Figure 4 : Photo dun des prototypes de la platine de la radiocommande sortie analogique.

dj programm en usine) : ensuite, vriez bien les soudures (ni court-circuit entre pistes et pastilles, ni soudure froide colle). Montez toutes les rsistances sans les inter ver tir (classez-les au pralable par valeurs et

par puissance, R8 est une 2 W) et les trois trimmers (identiques). Montez ensuite la diode 1N4007 (D1), bague blanche oriente vers U3. Montez la LED de 5 mm rouge en respec-

Montez les deux borniers deux ples : un pour la sortie OUT vers la charge et un pour lentre alimentation. Montez enn le module U2 debout. Vous pouvez alors enfoncer dlicatement le circuit intgr PIC dans son support en orientant bien son repredtrompeur en U vers Q1.

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AUTOMATISMEla tension de sortie maximale), ainsi que le pas par lequel le rapport cyclique (et donc la tension de sortie) est augment et diminu. R6 paramtre le niveau maximum, R7 le niveau minimum et R5 le pas. Les niveaux maxima et minima de tension ncessaires en sortie dpendent du type de charge que lon souhaite relier. Par exemple, si vous voulez vous servir de lappareil comme dun variateur de lumire, remarquez que cer taines lampes sallument avec des tensions justes suprieures 0 V, alors que dautres ncessitent au moins 2 V. En rglant R7, il est donc possible dviter davoir franchir (en appuyant chaque fois sur la touche correspondante) inutilement des pas : rglez R7 pour que le premier pas commence allumer la lampe. Pour ces rglages, procdez ainsi : reliez la charge choisie la sortie du circuit, appuyez sur la touche de la tlcommande commandant le rapport cyclique minimal et rglez R7 pour obtenir le dbut de lallumage de la charge. Rglez alors le niveau maximum : pressez la touche de la tlcommande commandant le rapport cyclique maximal et rglez R6 pour obtenir la valeur (par exemple lumineuse, si la charge est une lampe) maximale. Enn, rglez le pas. Pour ce faire, tournez le curseur de R5 compltement dans le sens antihoraire pour obtenir un pas minimal, puis, progressivement, tournez-le dans le sens horaire pour augmenter le pas. Plus le pas est grand, moindre est la nesse du rglage). N

A gauche, dtail concernant le point AERIAL (correspond la broche 3 de U2) sur le circuit imprim o souder le fil allant lantenne souple extrieure ( droite).

Figure 5 : Dtails concernant le cblage de lantenne.

Le montage dans le botierLes gures 1 et 5 montrent comment installer la platine une fois termine dans un botier plastique adquat. Nous avons utilis un botier PVC spcial pour ce type dinstallation domestique avec une antenne souple accorde sur 433 MHz : il est dot de sor ties presse-toupe idales pour le passage protg et tanche des cbles, sur tout si le rcepteur doit tre mont en extrieur. Vous navez qu visser lantenne (type quar t donde souple) au sommet du botier et relier sa borne unique au point AERIAL (correspondant la broche 3 du module U2) du circuit imprim par un morceau de l de cuivre isol. Les ls de la charge sor tiront et les ls de lalimentation entreront par les presse-toupe du botier.

deuxime code qui est appris et ainsi de suite. Pour mmoriser les quatre codes, excutez les phases suivantes : mettez sur ON le DIP 1, pressez la touche du botier de tlcommande que vous voulez affecter la premire action, soit le paramtrage de la tension maximale de sor tie. Puis mettez sur OFF le DIP 1 et sur ON le DIP 2, pressez la touche de la tlcommande que vous voulez associer la deuxime action, soit laugmentation dun pas de la tension. Ensuite, mettez sur OFF le DIP 2 et sur ON le DIP3, pressez la touche de la tlcommande que vous voulez associer la troisime action, soit le paramtrage de la tension de sortie minimale. Enn, mettez sur OFF le DIP 3 et sur ON le DIP4, pressez la touche restante de la tlcommande que vous allez associer la quatrime action, soit la diminution dun pas de la tension de sor tie.

Lauto-apprentissage Le rglageLe dispositif peut travailler avec des tlcommandes type porte-cls 4 canaux. La mmorisation des quatre codes lintrieur de la mmoire ash du microcontrleur se fait par une procdure dauto-apprentissage, slectionnable au moyen des quatre micro-interrupteurs du dip-switch DS1. Si tous les micro-interrupteurs sont sur OFF, le circuit travaille en mode normal. Si en revanche un seul microinterrupteur est sur ON, on entre dans le mode dauto-apprentissage qui nous intresse ici. Si le DIP1 est sur ON, le premier code est appris, DIP2 sur ON, cest le Tout dabord, vriez, avec un multimtre branch sur la sortie, que la tension de sortie se modie de faon cohrente quand vous agissez sur les diffrentes touches de la tlcommande. Vous pouvez aussi contrler que la course des trois trimmers agit, bien sr, les niveaux de tension de sortie : minimum, maximum, largeur du pas. Les trois trimmers que nous avons monts sur le circuit imprim servent paramtrer le rapport cyclique minimal et le rapport cyclique maximal de londe carre produite (et par consquent la tension de sortie minimale et

Comment construire ce montage ?Tout le matriel ncessaire pour construire cette radiocommande sortie analogique ET492 est disponible chez certains de nos annonceurs. Voir les publicits dans la revue. Les typons des circuits imprims sont sur www.electronique-magazine. com/les_circuits_imprims.asp. Les composants programms sont disponibles sur www.electroniquemagazine.com/mc.asp.

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DOMOTIQUEEV8003

Un variateur contrl en tensionCe variateur de lumire puissant est en mesure de contrler linairement la luminosit dune ou plusieurs lampes secteur 230 V de 750 W maximum, partir dun potentiel continu de 0 10 V appliqu une entre de commande opto-isole. Appareil idal comme unit de puissance dun systme dclairage contrl par ordinateur, il peut aussi bien tre employ seul en reliant simplement son entre un potentiomtre que coupl notre Radiocommande sortie analogique ET492* : dans ce dernier cas, il devient un variateur de lumire tlcommande UHF.

e variateur de lumire est un des dispositifs les plus classiques et les plus demands par nos lecteurs : sans doute grce lutilit et luniversalit dutilisation dun tel circuit lequel, substitu un interrupteur, permet de rgler volont la luminosit de lclairage des diverses pices dune maison. Dans sa forme traditionnelle, le dispositif est constitu dun interrupteur contrl (un triac) recevant les impulsions de trigger (dclencheur) dun rseau de retard form dun condensateur et dun potentiomtre, ce dernier faisant varier la luminosit de la lampe. Il existe aussi des versions lectroniques gres par des circuits intgrs (par exemple le SIEMENS SLB0586) agissant sur le triac et donc sur la lampe, par le simple contrle dune touche ou de poussoirs.

tre : la variation de la luminosit est obtenue par le pilotage dune entre spciale au moyen dune tension continue variant de 0 10 V. A quoi bon un variateur command par une tension alors que, normalement, le circuit est encastr dans un mur de lappar tement et quon doit le commander avec un bouton et un ou plusieurs poussoirs monts sur la plaque de parement du mur ou de la cloison ? La rponse est quun ou plusieurs modules de ce genre peuvent tre employs comme tages de puissance au sein dune installation dclairage contrl par ordinateur ou mme simplement gr par une platine multicanaux microcontrleur. Ou encore, parce quen attaquant lentre de ce variateur avec notre Radiocommande sortie analogique ET492, laquelle fait varier, avec une simple tlcommande porte-cls quatre touches UHF 433 MHz, la sor tie dun rcepteur de 0 15 V (extrmits de la plage rglables) par pas eux-mmes rglables. Donc ce variateur est un module nal, distant et gnrique, trouvant son application avant

La conception de lappareilCe qui est propos ici est, en revanche, un variateur trs particulier, du type gr lectroniquement : il a t conu, lorigine, pour tre contrl par un niveau de tension. Cest pourquoi il na pas de potentiomtre ou de poussoirs len-

* Dcrite dans ce mme numro.

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Figure 1 : Schma lectrique du variateur.

tout dans des installations denvergure comme celle dune villa, dune salle de spectacle ou dune galerie dexposition, etc., bref chaque fois quil est hors de question demployer un variateur traditionnel commande

locale et quil est ncessaire en revanche de disposer de plusieurs units priphriques modulaires commandes partir dun point unique, de faon analogique ou par microprocesseur, directement ou distance. Tou-

tefois rien nempche dutiliser ce variateur de manire classique : il suft alors dexcuter la commande de luminosit en reliant son entre un simple potentiomtre, comme on le verra un peu plus loin.

Figure 2 : Le TEA 1007.

Ce circuit intgr, ralis en technologie bipolaire, est destin au contrle de phase des dispositifs de puissance (triac, thyristor) fonctionnant sur secteur 230 V. Le schma synoptique montre comment travaille ce circuit intgr : il dispose dun tage dalimentation secteur, dun circuit de dtection de passage par zro, dune entre de contrle en tension et dun gnrateur de rampe synchronis avec la tension secteur. La sortie peut fournir des impulsions de contrle avec un courant maximal de 150 mA.

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DOMOTIQUEListe des composantsR1 .....4,7 k R2 .....100 k R3 .....100 k R4 .....470 k R5 .....1 M R6 .....220 k R7 .....470 k R8 .....15 k 5 W RV1 ...250 k trimmer RV2 ...2,5 M trimmer C1 .....4,7 nF 100 V polyester C2 .....100 F 25 V lectrolytique C3 .....100 nF 275 V .........polyester C4 .....100 nF multicouche D1 .....1N4148 D2 .....1N4148 D3 .....1N4007 IC1 ....4N27 IC2 ....TEA1007 TR1 ...BT137F/600 L1 .....self 50 H 6 A Divers : 1 .......bornier 2 ples pas de 5 mm pour ci 2 .......borniers 2 ples pas de 10 mm pour ci 1 .......support 2 x 3 1 .......support 2 x 4 1 .......dissipateur 10 C/W 1 .......boulon 10 mm 3 MA 2 .......vis autotaraudeuses de 5 mmSauf spcication contraire, toutes les rsistances sont des 1/4 W 5 %.

Figure 3a : Schma dimplantation des composants du variateur.

Figure 3b : Dessin, lchelle 1:1, du circuit imprim du variateur.

Le schma lectriqueMais tout dabord voyons de quoi il sagit en jetant un coup dil au schma lectrique de la gure 1 : IC2 constitue le cur du systme et le triac fait fonction dattnuateur de puissance. Une interface dentre ralise avec un optocoupleur, mont dans une conguration plutt inhabituelle (que lon pourrait dnir comme quasi linaire et permettant disoler galvaniquement ltage de contrle de celui de puissance), complte le tout. Llment de base du variateur de lumire est IC2, un TEA1007 de TEMIC (voir gure 2), soit un circuit intgr de technologie bipolaire pouvant fournir des impulsions de contrle triac et thyristor, dment retardes par rapport au passage par 0 V de la tension sinusodale du secteur 230 V alimentant le circuit dont il fait partie : cest un composant conu spcialement pour raliser des rgulateurs de puissance pour appareils fonctionnant sur secteur, mettant prot le principe du dcoupage donde et permettant de faire varier volont la valeur moyenne de la tension de sortie en retardant plus ou moins lentre en conduction du dispositif de commutation. En dautres termes, le TEA1007 prend les impulsions de contrle de linterrupteur statique et compare un signal de rampe, synchronis avec la sinusode du secteur, avec une tension de rfrence devant tre applique la broche 6. Quand le niveau de la rampe dpasse cette tension, ltage de sortie produit une impulsion de niveau

logique 1, rfre la broche 1 (Vs) pouvant tre utilise pour piloter la gchette dun triac ou thyristor ne consommant pas plus de 150 mA. Donc il ressort de cette premire approche que la tension de rfrence applique broche 6 est fort importante : cest pourquoi le TEA1007 peut tre contrl par la mthode que vous voulez, pourvu que le systme adopt soit bas sur la variation du potentiel fourni ladite broche 6. Un simple potentiomtre suft, un gnrateur de tension aussi, mais galement un convertisseur N/A. Pour notre part, an que ce variateur bncie de la plus grande universalit dutilisation possible, nous avons adopt une mthode vraiment originale : une interface opto-isole apporte la tension de contrle la broche 6, ce qui permet de commander le tout au moyen de nimporte quel circuit capable de fournir une tension de 0 10 V, labri des problmes pouvant toujours se produire avec des contacts sous la tension du secteur 230 V. Loptocoupleur ralisant le transfert, garantit en effet lisolement galvanique entre le circuit de contrle et le variateur proprement dit. La conguration adopte exige lapplication de ladite tension de commande entre les points CONTROL VOLTAGE INPUT, en respectant la polarit indique : ainsi, la luminosit de la lampe relie aux bornes de sor tie LOAD varie propor tionnellement lamplitude de la tension de commande, dans le sens o la luminosit crot quand cette dernire augmente et dcrot quand elle diminue.

Voyons tout de suite pourquoi : loptocoupleur est un TIL111 ayant comme composant dentre une LED et comme inter face un phototransistor dont les trois pattes sont accessibles. Laissons de ct pour un instant la base : le transistor, un NPN, est mont en collecteur commun et fournit donc un potentiel propor tionnel celui polarisant la LED dentre, par consquent la tension de contrle applique au CONTROL VOLTAGE INPUT. Tout ceci permet dinstaurer une relation de proportionnalit entre la tension fournie au circuit et celle de commande de IC2, donc la luminosit de la lampe relie la sor tie. Toutefois, an dobtenir une par faite linarit entre la tension dentre et la luminosit de la lampe, il est ncessaire de modier le point de travail du phototransistor en agissant sur la polarisation de la base.

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DOMOTIQUEMontez la self L1, bien appuye sur la surface du circuit imprim et xe par un point de colle chaud ou silicone. Si vous ne voulez pas lacheter toute prte, enroulez 50 spires de l de cuivre maill sur un tore de ferrite de 1 cm de diamtre intrieur et 2 cm de diamtre extrieur. Noubliez pas de mettre le cuivre des deux extrmits du l nu sur 0,5 1 cm avec une lame de cutter ou du papier de verre, puis dtamer ces bouts, sinon la soudure serait colle. Montez le triac TR1 BT137F/600, en botier TO220, debout, semelle tourne vers R6, avec un dissipateur ailettes consquent (10 C/W) maintenu par un boulon 3MA.Figure 4 : Photo dun des prototypes de la platine du variateur.

Cela est possible au moyen du rseau des trimmers RV1 et RV2. En rglant comme il faut ces deux composants, nous aurons, pour 0 V dentre, une luminosit nulle et, pour 10 V, une luminosit maximale. Les trimmers permettent aussi de dplacer lgrement lexcursion en fonction de vos ventuelles attentes personnelles. Par exemple si, comme cest le cas au thtre ou au cinma, pour 0 V nous voulons que les lampes soient lgrement allumes, il suft dagir sur RV1 pour obtenir leffet lumineux dsir. Voir ci-dessous le chapitre consacr au rglage.

Montez deux gros borniers au pas de 10 mm deux ples pour les sorties de la charge LOAD et le secteur 230 V MAINS et un petit au pas de 5 mm deux ples pour lentre alimentation basse tension VDC IN. Vous pouvez alors enfoncer dlicatement le circuit intgr IC2 dans son support et loptocoupleur IC1 dans le sien en orientant bien leurs repredtrompeurs en U dans les directions montres par la gure 3a. Il ne reste qu brancher la tension secteur 230 V (prudence !) aux bornes MAINS (ny mettez pas les vtres !), la lampe aux bornes LOAD (mme prcaution) et aux bornes VDC IN la tension continue de contrle. Puis effectuez le rglage comme indiqu dans le chapitre ci-dessous. Dernier point : le circuit peut tre utilis en 24 Vac, au lieu du secteur 230 V : dans ce cas, remplacez la rsistance R8 par une de 1,5 kilohm 1 W.

Figure 5 : La platine du variateur prte lutilisation.

Cette platine est trs compacte et lutilisation de lappareil est des plus simples, grce aux borniers dentre et de sortie, autant en configuration normale (associ un simple potentiomtre) quen configuration tlcommande (coupl avec le ET492 reli lentre, voir article dans ce mme numro dELM).

sor tie LOAD, branchez un multimtre rgl sur tension alternative Vca, porte 300 Vca fond dchelle au moins et assurez-vous que la tension continue soit 0 Vcc. Rglez alors le trimmer RV1 pour lire 0 Vca la sortie LOAD sur le multimtre. Montez maintenant la tension continue 10 Vcc exactement et vriez la tension Vca indique par le multimtre branch sur la sortie LOAD : sil le faut, retouchez le trimmer RV2 pour lire 230 V. Rptez les mesures 0 Vcc et 10 Vcc dentre et retouchez, sil y a lieu, les curseurs des trimmers. Lappareil est maintenant prt fonctionner. N

La ralisation pratiqueUne fois que lon a ralis le circuit imprim (la gure 3b en donne le dessin lchelle 1), ou quon se lest procur, on monte tous les composants dans un certain ordre en regardant frquemment les gures 3a et 4 et la liste des composants. Montez tout dabord les supports de loptocoupleur IC1 4N27 et du circuit intgr IC2 TEA1007 : ensuite, vriez bien les soudures (ni court-circuit entre pistes et pastilles, ni soudure froide colle). Montez toutes les rsistances sans les intervertir (classez-les au pralable par valeurs et par puissance, R8 est une 5 W) et les deux trimmers RV1 et RV2 (ils sont diffrents). Montez ensuite les diodes, bagues repredtrompeurs orientes comme le montre la gure 3a. Montez tous les condensateurs en respectant bien la polarit des lectrolytiques (la patte la plus longue est le +).

Le rglageAvant dtre utilis le circuit doit tre rgl an dobtenir une correspondance par faite entre la tension de contrle et la luminosit de sortie. Tout dabord, les trimmers RV1 et RV2 sont rgler mi-course. Ensuite, connectez le secteur 230 V aux bornes MAINS travers un interrupteur bipolaire que vous laissez ouvert pour le moment. Connectez une lampe de chevet, par exemple, aux bornes LOAD et, aux bornes VDC IN, une alimentation variable rglable de 0 Vcc 10 Vcc au moins (une dizaine de mA sufsent), en respectant bien la polarit +/ indique. Fermez alors linterrupteur secteur et allumez lalimentation continue. En parallle avec la

Comment construire ce montage ?Tout le matriel ncessaire pour construire ce variateur de lumire Velleman EV8003 est disponible chez certains de nos annonceurs. Voir les publicits dans la revue. Les typons des circuits imprims sont sur www.electronique-magazine .com/les_circuits_imprims.asp.

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PROGRAMMATIONST7LITE09

Comment programmer et utiliser

les microcontrleurs ST7LITE09Leon 1

COURS PROGRAMMATION ST7LITE09

La programmation des microcontrleurs passionne plus dun lectronicien. Hlas, les cours dtaills, vous mettant en main tout ce quil faut pour faire aboutir votre projet, sont rares. Voici donc la premire Leon dun Cours de programmation ddi au microcontrleur ST7LITE09* appartenant la famille des ST7LITE. Quand nous vous aurons expliqu comment raliser un bon programmateur (ds la Leon 2) pour ce microcontrleur, nous vous donnerons toutes les indications utiles pour crer les logiciels ncessaires lobtention des fonctions les plus diverses.

il est un domaine o llectronique sest dveloppe comme une trane de poudre, cest bien celui des microcontrleurs. Et ELECTRONIQUE et Loisirs magazine nest pas peu fire dy avoir contribu ces dernires annes, aussi modestement que ce soit ! Aujourdhui nous passons la vitesse suprieure avec ce Cours de programmation plus par ticulirement consacr la connaissance du ST7LITE09.

Les microcontrleurs de la famille ST7LITELes concepteurs de matriel et de logiciels nont pas t longs sapercevoir que les microcontrleurs de la srie* Vous pouvez tlcharger le datasheet de ce microcontrleur (en anglais) ladresse http://www.stmcu.com/files/mcu/ st7lite0.pdf

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PROGRAMMATIONST7 sont extrmement universels demploi et surtout ceux de la famille LITE, tous quips dune mmoire flash. Une mmoire flash peut tre de deux types, reprogrammable et non reprogrammable. Les mmoires flash reprogrammables ont une fentre sur le dessus du botier, comme le montre la figure 1, laquelle, soumise la lumire dune lampe ultra-violets, permet leffacement du programme prsent dans le microcontrleur et dobtenir ainsi un microcontrleur vierge pouvant recevoir un nouveau programme. Les microcontrleurs reprogrammables ont linconvnient dtre trs coteux et davoir une mmoire qui se dtriore aprs un cer tain nombre deffacements. Les microcontrleurs mmoire flash non reprogrammable, bien moins coteux, nont pas de fentre mais prsentent linconvnient de ne pas pouvoir tre effacs une fois p