ITES 2 Plateaux Etude et réalisation d’une HORLOGE NUMERIQUE
ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane 1 BTSBTSBTSBTS Option TélécommunicationsTélécommunicationsTélécommunicationsTélécommunications
SOMMAIRE SOMMAIRE ......................................................................................................................................................... 1
AVANT PROPOS .................................................................................................................................................. 4
REMERCIEMENTS ............................................................................................................................................... 5
DÉDICACE ........................................................................................................................................................... 6
INTRODUCTION .................................................................................................................................................. 7
PREMIÈRE PARTIE : GENERALITES ..................................................................................................................... 8
I. PRÉSENTATION DU CAHIER DES CHARGES ................................................................................................. 9
II. APPROCHE PRÉLIMINAIRE DU THÈME ....................................................................................................... 9
III. ANALYSE FONCTIONNELLE DE L’OBJET TECHNIQUE .............................................................................. 9
IV. ÉTUDE FONCTIONNELLE DE L’OBJET TECHNIQUE ................................................................................ 10
IV-1- Schéma fonctionnel de niveau un ......................................................................................................... 10
IV-2- Schéma fonctionnel de niveau deux ..................................................................................................... 10
IV-3- Schéma fonctionnel de degré un .......................................................................................................... 10
DEUXIÈME PARTIE : ANALYSE TECHNIQUE ...................................................................................................... 11
I. ÉTUDE DES DIFFÉRENTES FONCTIONS PRINCIPALES DE L’OBJET TECHNIQUE ......................................... 12
I-1- Étude de la fonction principale FP1: Générateur de signaux horaires ............................................. 12
I-1-1- Rôle de FP1 .................................................................................................................................... 12
I-1-2- Schéma fonctionnel de degré deux de FP1 ................................................................................... 12
I-2- Étude de la fonction principale FP2 : Système de comptage horaire ............................................... 12
I-2-1- Rôle de FP2 .................................................................................................................................... 12
I-2-2- Schéma fonctionnel de degré deux de FP2 ................................................................................... 12
I-3- Étude de la fonction principale FP3 : Système d’affichage .............................................................. 13
I-3-1- Rôle de FP3 .................................................................................................................................... 13
I-3-2- Schéma fonctionnel de degré deux de FP3 ................................................................................... 13
I-4- Étude de la fonction principale FP4 : Système de mise à l’heure ..................................................... 13
I-4-1- Rôle de FP4 .................................................................................................................................... 13
I-4-2- Schéma fonctionnel de degré deux de FP4 ................................................................................... 13
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I-5- Étude de la fonction principale FP5 : Alimentation .......................................................................... 13
I-5-1- Rôle de FP5 .................................................................................................................................... 13
I-5-2- Schéma fonctionnel de degré deux de FP5 ................................................................................... 13
II. ÉTUDE STRUCTURELLE DES DIFFÉRENTES FONCTIONS PRINCIPALES ...................................................... 14
II-1- Étude structurelle de FP1 : Générateur de signaux horaires ............................................................ 14
I-5-3- Étude structurelle de FS1.1 : Oscillateur à quartz .................................................................... 14
I-5-4- Étude structurelle de FS1.2 : Étage diviseur de fréquence ....................................................... 15
I-5-5- Schéma structurel de FP1: Générateur de signaux horaires .................................................... 16
II-2- Étude structurelle de FP2 : Système de comptage horaire .............................................................. 16
II-2-1- Étude structurelle de FS2.1 : Compteur modulo 60 des secondes .......................................... 16
II-2-2- Étude structurelle de FS2.2 : Compteur modulo 60 des minutes ............................................ 17
II-2-3- Étude structurelle de FS2.3 : Compteur modulo 24 des heures ............................................... 18
II-2-4- Schéma structurel de FP2 : Système de comptage horaire ..................................................... 19
II-3- Étude structurelle de FP3 : Système d’affichage .............................................................................. 19
II-3-1- Étude structurelle de FS3.1 : Décodage du comptage .............................................................. 19
II-3-2- Étude structurelle de FS3.2 : Adaptation ................................................................................. 21
II-3-3- Étude structurelle de FS3.3 : Affichage .................................................................................... 23
II-3-4- Schéma structurel de FP3: Système d’affichage ...................................................................... 26
II-4- Étude structurelle de FP4 : Système de mise à l’heure .................................................................... 26
II-4-1- Étude structurelle de FS4.1 : Commande de mise à l’heure .................................................... 26
II-4-2- Étude structurelle de FS4.2 : Logique de mise à l’heure .......................................................... 27
II-4-3- Schéma structurel de FP4 : Système de mise à l’heure ........................................................... 28
II-5- Étude structurelle de FP5 : Alimentation ......................................................................................... 28
II-5-1- Étude structurelle de FS5.1 : Abaissement .............................................................................. 29
II-5-2- Étude structurelle de FS5.2 : Redressement ............................................................................ 31
II-5-3- Étude structurelle de FS5.3 : Filtrage ....................................................................................... 32
II-5-4- Étude structurelle de FS5.4 : Régulation .................................................................................. 33
II-5-5- Étude structurelle de FS5.5 : Alimentation de secours ............................................................ 33
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II-5-6- Schéma structurel de FP5 : Alimentation ................................................................................. 35
TROISIÈME PARTIE : ÉTUDE PRATIQUE DU SYSTÈME TECHNIQUE .............................................................. 36
I. SCHÉMA STRUCTUREL GLOBAL ................................................................................................................ 37
II. NOMENCLATURE DES COMPOSANTS....................................................................................................... 39
III. RÉALISATION DES TYPONS ................................................................................................................... 40
IV. BILAN .................................................................................................................................................... 41
CONCLUSION .................................................................................................................................................... 42
ANNEXES .......................................................................................................................................................... 43
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AVANT PROPOS L’Institut de Technologies et Spécialités (ITES) sis aux II Plateaux Cocody à
Abidjan, a été crée par l’arrêté ministériel n° 1076/ME/DEP du 27091989. Mr Diéty Félix
en est le fondateur. L’institut assure la formation en :
Enseignement secondaire technique.
BTS informatique de gestion, gestion commercial, finance comptabilité,
électronique, électrotechnique, maintenance et automatisme industriel, informatique
industriel et maintenance, NTIC et télécommunications.
Ingénieur informatique, électronique et télécommunications.
L’objectif de la formation des techniciens supérieurs en télécommunications est de
disposer d’une élite de diplômés capables d’intervenir aussi bien dans les domaines des
télécommunications que dans les domaines électronique et informatique.
La formation dure deux ans et se déroule en deux phases :
En milieu académique pour les cours magistraux, travaux pratiques et réalisation de
projets ;
En entreprise pour un stage d’au moins deux (2) mois concrétisé par la rédaction et
la soutenance d’un mémoire de fin de cycle.
Le présent rapport représente la dernière partie de la première phase de formation ; à
savoir l’étude et la réalisation de projets.
Chaque année le thème du projet est proposé par le ministère chargé de l’enseignement
supérieur et de la recherche scientifique.
Pour cette année académique 20082009, deux (2) thèmes ont été soumis au choix ; à
savoir :
Thème 1 : Étude et réalisation d’un micro espion FM dans la bande de 88 à
108 MHz.
Thème 2 : Étude et réalisation d’une horloge numérique.
Il s’agit dans ce rapport de la rédaction du thème 2.
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REMERCIEMENTS
Avant d'exposer les résultats de notre projet de Fin d'Etude, nous aimerons adresser nos remerciements
à tous ceux qui ont facilité sa réalisation.
Tout d'abord, nous rendons grâce à DIEU parce qu’il nous a permis la réalisation de ce projet
dans d’excellentes conditions et de mener à terme nos études.
Nous voudrions exprimer toute notre reconnaissance à l’ensemble du personnel de l’Institut de
Technologie & Spécialités des 2 Plateaux en particulier à :
Monsieur DJEMBERT, Responsable de la filière Télécoms à l’Institut de Technologie &
Spécialités des 2 Plateaux (ITES).
Monsieur OUATTARA Ali, Professeur d’électronique Numérique à l’Institut de Technologie
& Spécialités des 2 plateaux (ITES).
Monsieur ABEU, Professeur de TP transmission l’Institut de Technologie & Spécialités des 2
Plateaux (ITES).
Monsieur DOFFOU, Professeur de téléphonie commutée l’Institut de Technologie &
Spécialités des 2 Plateaux (ITES).
Nous tenons également à exprimer notre reconnaissance à tous nos enseignants en particulier
Monsieur OUATTARA ALI pour la qualité de l’enseignement qu’ils ont bien voulu nous prodiguer
durant nos études.
Finalement, merci à toutes les personnes qui m’ont aidé dans la réalisation de ce travail
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DÉDICACE
A mon cher père Monsieur ATTININE Assoumane
Pour vos sacrifices et votre patience.
J’essaierai toujours d’être à la hauteur de vos espoirs
A ma très chère mère SAMBA Aissatou
Pour votre tendresse, votre affection et votre grand amour
A mon frère Ibrahima, mes sœurs Safiatou et Abibata et mon neveu Ryan
Pour votre soutien et votre amour
A mes camarades étudiants
Avec lesquels j’ai partagé des moments de joies mais aussi de douleurs
A tous ceux qui de près ou de loin ont contribué à la construction
Des édifices qui servent de cadre de formation à ITES.
A tout ce que j’aime.
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INTRODUCTION
La réalisation d’un projet en fin de formation est d’une importance capitale car cela permet à
l’étudiant de mettre en œuvre les connaissances théoriques acquises afin d’améliorer son savoir
faire. Le choix du deuxième thème soumis par le ministère de tutelle n’est pas fortuit. En effet, l’étude
de ce thème intitulé ‘Étude et réalisation d’une horloge numérique’ qui est à n’en point douter un
thème purement électronique, permet de mettre en exergue l’immensité de compétences dans la
formation de techniciens supérieurs en télécommunications. Cette étude permettra aux techniciens
supérieurs en télécommunications de consolider leurs connaissances dans la conception et
réalisation de projets électroniques ; car il ne faut pas perdre de vue que tout équipement de
télécommunication est avant tout issu d’une conception électronique.
Le développement du thème étudié se structurera en trios grandes parties :
Les généralités sur l’analyse d’un thème électronique et plus particulièrement sur la réalisation
d’une horloge numérique
L’analyse technique du thème permettant de ressortir les différents constituants fonctionnels
du système
L’étude pratique du système permettant d’entrevoir les différentes étapes de sa mise œuvre.
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PREMIÈRE PARTIE :
GÉNÉRALITÉS
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I. PRÉSENTATION DU CAHIER DES CHARGES Il s’agit pour la présente étude de réaliser une horloge numérique c’estàdire une montre à
affichage digital. La montre doit afficher les heures et les minutes. Pour ce faire, elle dispose de quatre afficheurs ; deux pour les unités et dizaines des heures et deux autres pour les unités et dizaines des minutes.
Son fonctionnement est le suivant :
Affichage en mode 0 heures à 23 heures. Possibilité de mise à l’heure (ou réglage) à l’aide de boutons disponible sur la face avant. Source d’alimentation continue et avec un système d’autonomie à l’aide d’une batterie.
II. APPROCHE PRÉLIMINAIRE DU THÈME
Le système s’articule autour d’une logique de commande automatique. Sa réalisation fera beaucoup plus appel à l’électronique numérique qui aujourd’hui passe pour le grand domaine des investigations en technologie. Dès lors nous nous engageons à informer d’avance tous les utilisateurs de ce document que seuls les plus initiés au digital se sentirons les mieux à l’aise au cours d’une étude en sein. Néanmoins, l’autre catégorie d’utilisateurs peut le comprendre avec un peu plus d’effort ou même accroître ses connaissances en étudiant à fond.
III. ANALYSE FONCTIONNELLE DE L’OBJET TECHNIQUE
Fonction d’usage : La montre que nous allons réaliser est très indispensable dans la mesure où elle peut
intervenir dans plusieurs domaines à savoir : Domaine courant :
Elle permet de s’organiser, de planifier la journée, les différentes tâches à effectuer, d’avoir une notion exacte du temps.
Domaine technique :
Elle peut permettre :
Le déclenchement de dispositifs de signalisation ou d’alarmes, l’actionnement de processus industriels.
L’ordonnancement de tâches, la synchronisation de la transmission de données. La commande et la gestion de la facturation, de la taxation de services payants. Etc…
Milieu associé : Le système doit tenir compte dans sa réalisation des contraintes économiques afin d’en
vulgariser l’usage non seulement dans un intérêt social mais aussi économique quand il s’agira de le commercialiser par exemple. C’est ce qui explique d’ailleurs l’utilisation au plan technique de composants courants, moins chers. La structure organisationnelle de l’objet technique va s’opérer par la mise au point de blocs fonctionnels qui vont permettre au fur et à mesure d’entrevoir les différents modules de son fonctionnement.
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IV. ÉTUDE FONCTIONNELLE DE L’OBJET TECHNIQUE Cette étude doit nous amener à compartimenter en blocs fonctionnels le système technique.
IV1 Schéma fonctionnel de niveau un
IV2 Schéma fonctionnel de niveau deux
IV3 Schéma fonctionnel de degré un
FP : Fonction Principale
MONTRE Indication de l’heure
Source d’énergie
ALIMENTATION
COMPTAGE DU TEMPS
AFFICHAGE
ALIMENTATION
FP5
GÉNÉRATEUR DE SIGNAUX HORAIRES
FP1
SYSTÈME DE COMPTAGE HORAIRE
FP2
SYSTÈME D’AFFICHAGE
FP3
SYSTÈME DE MISE À L’HEURE
FP4
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DEUXIÈME PARTIE :
ANALYSE TECHNIQUE
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I. ÉTUDE DES DIFFÉRENTES FONCTIONS PRINCIPALES DE L’OBJET TECHNIQUE
I1 Étude de la fonction principale FP1: Générateur de signaux horaires
I11 Rôle de FP1
Cette fonction permet de générer un signal en créneau de fréquence 1Hz (c'estàdire de période une seconde) devant servir d’impulsions d’horloge. Ce signal constitue en effet la base temps du système technique.
La montre que nous réalisons devant être assez précise et fiable, il est indiqué de réaliser le générateur de signaux avec un quartz. Particulièrement le quartz utilisé doit vibrer à une fréquence de 32768Hz soit 215 Hz ; fréquence particulièrement indiquée à la réalisation de la base de temps d’une seconde bien précise.
I12 Schéma fonctionnel de degré deux de FP1
FS : Fonction Secondaire
I2 Étude de la fonction principale FP2 : Système de comptage horaire
I21 Rôle de FP2
Cette fonction doit permettre de compter au rythme de l’heure ; c’est en fait un système de compteurs qui compte les secondes, les minutes et les heures. Les compteurs des secondes et minutes doivent être des compteurs de modulo 60 et celui des heures un compteur modulo 24. Ce système de comptage est destiné à être affiché. Pour ce faire les compteurs doivent être de type BCD.
I22 Schéma fonctionnel de degré deux de FP2
FP1
OSCILLATEUR À QUARTZ DE FRÉQUENCE 32768
Hz FS1.1
ÉTAGE DIVISEUR DE FREQUENCE
FS1.2 Vers FP2
Vers
FP3
FP2
COMPTEUR MODULO 60 DES SECONDES
FS2.1
COMPTEUR MODULO 60 DES MINUTES
FS2.2
COMPTEUR MODULO 24 DES HEURES
FS2.3
Sortie
de FP1
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I3 Étude de la fonction principale FP3 : Système d’affichage I31 Rôle de FP3
Cette fonction est destinée à décoder les sorties des compteurs et à les afficher par des afficheurs sept segments. Ici seules les heures et les minutes seront affichées. Les secondes seront indiquées par un clignotement de LED.
I32 Schéma fonctionnel de degré deux de FP3
I4 Étude de la fonction principale FP4 : Système de mise à l’heure
I41 Rôle de FP4
Cette fonction permet de mettre la montre à l’heure à l’aide de boutons de réglage.
I42 Schéma fonctionnel de degré deux de FP4
I5 Étude de la fonction principale FP5 : Alimentation I51 Rôle de FP5
Cette fonction permet de fournir l’énergie nécessaire pour le bon fonctionnement du montage. Elle va s’opérer par la transformation de la tension alternative 220V du secteur en une tension continue de 5V.
Pour assurer le fonctionnement permanent du système technique, une batterie de sauvegarde relayera l’alimentation par le secteur en cas de coupure de celuici.
I52 Schéma fonctionnel de degré deux de FP5
FP3
DECODAGE DU COMPTAGE
FS3.1
ADAPTATION
FS3.2
AFFICHAGE
FS3.3
Sortie de FP2
FP4
COMMANDE DE MISE A L’HEURE FS4.1
LOGIQUE DE MISE A L’HEURE
FS4.2 Sortie
de FP1
Vers
FP2
FP5
ALIMENTATION DE SECOURS
FS5.5
SECTEUR
220V
ABAISSEMENT FS5.1
REDRESSEMENT FS5.2
FILTRAGE FS5.3
REGULATION FS5.4
Vers les Fonctions Principales
(FP)
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En tout état de cause, l’étude de chaque fonction principale ayant permis de ressortir les différents sousblocs (fonctions secondaires) le constituant, il y a lieu maintenant de déterminer techniquement de quoi est formé chacun de ceuxci.
II. ÉTUDE STRUCTURELLE DES DIFFÉRENTES FONCTIONS PRINCIPALES
Cette étude est destinée à élaborer le schéma électronique de chaque fonction secondaire intervenant dans la constitution de chaque fonction principale.
II1 Étude structurelle de FP1 : Générateur de signaux horaires I53 Étude structurelle de FS1.1 : Oscillateur à quartz
a) Schéma du montage
b) Fonctionnement
Le montage construit autour du CD4060 permet de générer sur la broche 10, un signal en créneau de fréquence :
F = FQz. Où FQz est la fréquence d’oscillation du quartz.
En effet, le CD4060 est un circuit intégré compteur constitué de 14 bascules en cascade et disposant en interne d’un réseau de portes logiques permettant de réaliser directement sur le circuit intégré le générateur de signaux d’horloge devant impulser le compteur.
Sur le circuit intégré, les sorties vont de Q0 à Q13.
Ainsi, le circuit constitue un compteur modulo 214 =16384.
La fréquence disponible sur une sortie Qi du compteur est :
QZQi i+1
FF=
2. Avec i = 0, 1, 3, …, 13.
Il ressort donc que sur la sortie Q13 (dernière sortie) on a une fréquence
QZQ13 14F
F =2
.
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Pour produire une fréquence assez précise, il est bien indiqué d’utiliser un quartz horloge dont la fréquence d’oscillation est F Qz = 32768Hz : fréquence particulièrement adaptée car elle est une puissance exacte de 2 (FQz = 32768Hz = 215Hz).
En définitive à la sortie Q13 du compteur CD4060 on a :
15
Q13 142F = =2Hz.2
c) Choix des composants
Les constructeurs donnent pour les bonnes conditions d’oscillation du quartz :
R2 10M et R1 2,2K.
Dans notre cas on prendra :
R1 = 2,2 K 1/4W 5
R2 = 10 M 1/4W 5
Pour les condensateurs, les valeurs indiquées sont :
C1 = 10 pF et C2 = 30 pF variable.
Dans la pratique il faut ajuster C2 pour étalonner l’oscillateur.
I54 Étude structurelle de FS1.2 : Étage diviseur de fréquence
Cet étage est destiné à produire une fréquence de 1Hz avec précision à partir du signal de fréquence 2Hz produit précédemment.
a) Schéma du montage
b) Fonctionnement
Pour obtenir le signal de 1Hz à partir du signal de 2Hz, il suffit d’utiliser une bascule JK câblée en trigger (mode basculement). Cela revient en effet à mettre les deux entrées J et K à un logique (c'estàdire à Vcc). Bien entendu les entrées de forçage à zéro et forçage à un devant être désactivées. Puisque ces dernières sont actives à un logique, elles doivent donc être mises à zéro logique (c'estàdire à la masse) afin de les rendre inactives.
Ainsi à chaque front montant du signal d’horloge S’, la sortie S change d’état. Ce qui permet d’obtenir une période du signal de sortie S correspondante à deux périodes du signal d’horloge S’.
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c) Chronogrammes illustratifs
On a TS = 2TS’ S S'
1 1=
T 2T
S S1F= F2
avec FS’ = 2Hz, on a FS = 1Hz.
I55 Schéma structurel de FP1: Générateur de signaux horaires
II2 Étude structurelle de FP2 : Système de comptage horaire
II21 Étude structurelle de FS2.1 : Compteur modulo 60 des secondes
a) Schéma du montage
T
S (Sortie de la bascule JK)
t
T
S’ (Signal de fréquence 2Hz)
t
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b) Fonctionnement
Le compteur modulo 60 est réalisé avec un circuit CD4518. Ce circuit est en effet un double compteur BCD (ou double compteur décade) dont la table de fonctionnement est la suivante :
Entrées Évolution des sorties MR CP0 CP1
1 X X RAZ 0 1 Comptage 0 0 Comptage 0 1 X Inchangé 0 X 0 Inchangé
La première partie compteur qui reçoit les impulsions d’horloge extérieur va évoluer de 0 à 9 et cela de façon naturel puisse que c’est un compteur modulo 10. Cette partie constitue le compteur des unités.
À chaque recyclage de ce celuici, le second compteur est impulsé. Ce dernier est remis à zéro lorsqu’il atteint 6.
Ainsi le dernier compteur va compter de 0 à 5. Il doit donc être câblé en modulo 6. C’est le compteur des dizaines.
En définitive en considérant les deux parties du circuit intégré on obtient, une mise en cascade d’un compteur modulo 10 et d’un compteur modulo 6. Ce qui donne alors un compteur modulo 6x10. C'estàdire un compteur modulo 60.
L’impulsion d’horloge ayant une période d’une seconde (1s), alors la remise à zéro du compteur des dizaines a lieu chaque 60 secondes ; c'estàdire chaque minute. Cette information de remise à zéro est donc toute particulièrement importante pour déclencher l’avancement du compteur des minutes.
c) Choix de la porte logique
La porte logique ET à deux entrée est disponible dans un circuit intégré CD4081. Ce circuit contient en effet, quatre (4) portes ET à deux entrées. On utilisera donc une porte
parmi les 4. À ce niveau le circuit serait utilisé au 14 .
II22 Étude structurelle de FS2.2 : Compteur modulo 60 des minutes
a) Schéma du montage
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b) Fonctionnement
Il s’agit également ici de réaliser un compteur modulo 60 selon la même manière que précédemment avec un circuit CD4518. Particulièrement sur ce compteur, la première partie (compteur des unités) reçoit une impulsion chaque minute ; impulsion bien entendue issue du compteur des secondes. Ainsi la partie qui compte les dizaines est remise à zéro à chaque 60 minutes ; c'estàdire à chaque 1 heure. Cette information de remise à zéro est donc toute particulièrement importante pour déclencher l’avancement du compteur des heures.
c) Choix de la porte logique
La porte logique ET sera encore récupérée dans le même circuit intégré CD4081. À ce
niveau le circuit serait utilisé au 12 .
II23 Étude structurelle de FS2.3 : Compteur modulo 24 des heures
a) Schéma du montage
b) Fonctionnement
Il s’agit ici de réaliser un compteur modulo 24 avec un circuit CD4518. La première partie (compteur des unités) reçoit une impulsion chaque heure issue du compteur des minutes.
Lorsque les deux parties (compteur des unités et compteur des dizaines) auraient évolué pour atteindre dans le courant de la troisième décade, la valeur 24 (c’estàdire Q3Q2Q1Q0 = 0100 et Q’3Q’2Q’1Q’0 = 0010), cellesci sont toutes remises à zéro.
c) Choix de la porte logique
La porte logique ET sera également récupérée dans le même circuit intégré CD4081. À ce
niveau le circuit serait utilisé au 3 4 .
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II24 Schéma structurel de FP2 : Système de comptage horaire
NB : les trois portes logiques ET sont toutes disponibles dans le circuit intégré référencé IC6 :CD4081.
II3 Étude structurelle de FP3 : Système d’affichage
II31 Étude structurelle de FS3.1 : Décodage du comptage
a) Schéma du montage
b) Fonctionnement
L’affichage ne portera que sur les heures et les minutes. Ainsi seules les sorties du compteur des heures et celles du compteur des minutes seront décodées. En effet, les quatre décades de sortie (unité des minutes, dizaines des minutes, unités des heures, dizaines des heures) vont attaqués chacun un décodeur BCD/7segments ; notamment le CD4543.
Ce circuit est un décodeur BCD/7segments universel. Il est capable de piloter des afficheurs à cathodes communes, des afficheurs à anodes communes et même des afficheurs à cristaux liquides. L’adaptation du circuit à chaque type d’afficheur se fait à l’aide de la broche 6 (appelée PH : PHASE).
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D’après sa table de vérité cidessous :
Entrées sorties Affichage
LD BI PH* DD DC DB DA Qa Qb Qc Qd Qe Qf Qg x 1 0 x x x x 0 0 0 0 0 0 0 Éteint
1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Éteint
1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 x x x x
**
**
1 Inverse de cidessus Affichage comme
cidessus
x : Indifférent : Comme cidessus
* : Pour les afficheurs à cristaux liquides, appliquer un signal rectangulaire à PH. Pour les afficheurs à cathodes communes, appliquer 0 logique à PH. Pour les afficheurs à anodes communes, appliquer 1 logique à PH. ** : Dépend du code BCD préalablement appliqué quand LD était à l’état haut
il ressort que : Pour la commande d’afficheurs à cathodes communes, il faut appliquer à la broche 6
(PH) le niveau logique zéro. Pour la commande d’afficheurs à anodes communes, il faut appliquer à la broche 6
(PH) le niveau logique un. Pour la commande d’afficheurs à cristaux liquides, il faut appliquer à la broche 6 (PH)
un signal rectangulaire.
Sur le montage, cette broche étant mise à zéro, alors le décodeur est configuré pour piloter des afficheurs à cathodes communes.
Par ailleurs pour un souci d’économie d’énergie surtout en cas de coupure du secteur (donc où l’alimentation est relayée par la batterie), le zéro non significatif de l’afficheur des dizaines des heures va être éteint.
En effet, l’afficheur des dizaines des heures indique un zéro non significatif dans la plage de temps allant de 00H00Min à 09H59Min . Dans ce cas, l’affichage au lieu d’indiquer durant cette plage horaire ce qui suit
à
à Indiquera plutôt
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Pour éteindre ce zéro non significatif (c'estàdire éteindre l’afficheur des dizaines des heures quand la valeur décodée est zéro), il suffit d’après la table de vérité du CD4543, de mettre la broche 7 (appelée BI : BLANKING) au niveau logique 1. Bien entendu lorsque la valeur décodée est différente de zéro (c'estàdire un ou deux) l’afficheur en question doit s’allumer.
La logique de commande de la broche 7 (BI) du décodeur 4543 des dizaines des heures doit alors être issue d’une logique permettant de détecter particulièrement zéro (0) parmi les valeurs zéro (0), un (1) et deux (2) ; car ce sont ces trois valeurs que le compteur des dizaines des heures est susceptible de fournir. L’analyse de cette logique peut se résumer comme cidessous :
Tableau récapitulatif de la logique de détection de zéro
Modèle d’afficheur 7
segments
Valeur affichée
Segments allumés
Segments éteints
Segments particuliers à
zéro seul dans l’état allumé
Segments particuliers à
zéro seul dans l’état éteint
a, b, c, d, e, f g
f Néant b, c a, d, e, f, g
a, b, d, e, g c, f
On note bien qu’à l’aide du segment f on peut tout particulièrement reconnaître la présence ou non de zéro (0) parmi les valeurs zéro (0), un (1) et deux (2).
Ainsi : Pour f allumé c'estàdire si la sortie du décodeur Qf=1 alors zéro (0) est détecté et
l’afficheur doit être éteint. Pour f éteint c'estàdire si la sortie du décodeur Q f=0 alors zéro (0) est absent et
l’afficheur doit être allumé.
En tout état de cause, la sortie Qf (broche 15) du décodeur des dizaines des heures est toute indiquée pour commander la broche 7 (BI) de ce même décodeur. Cette liaison est clairement indiquée le schéma du montage.
II32 Étude structurelle de FS3.2 : Adaptation
a) Schéma du montage
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b) Fonctionnement
L’adaptation consiste à commander convenablement la LED correspondant à chaque segment en insérant une résistance de limitation du courant entre le segment et la sortie correspondante du décodeur.
c) Choix des résistances
Le choix des résistances de protection des LED (segments), se fait par la connaissance des caractéristiques des afficheurs utilisés. En effet, le type d’afficheur à cathodes communes utilisé est référencé MAN8640. Ses caractéristiques essentielles sont les suivantes :
Courant maximum direct par segment/point décimal : I FMAX = 30mA. Tension direct par segment/point décimal : V F = 2,5V. Tension inverse maximale par segment/point décimal : V R = 6V.
Le schéma cidessous présente un exemple d’attaque de segment.
La tension VQa = 5V (valeur de la tension d’alimentation). La tension directe au borne de la LED est V F = 2,5V. Le courant maximal autorisé dans la LED est I FMAX = 30mA. Pour un bon fonctionnement sans risque de destruction il faut prendre I F un peu moins que cette valeur maximale. Fixons IF = 10mA.
On a donc Qa FF
V VR=
I
352,5
R=10.10
R=250 Ω
On choisira une résistance R = 270Ω.
Elle dissipe une puissance 2 2Qa F
R
V V 52,5P= = =23mW
R 270.
La valeur normalisée de R est donc R = 270Ω 5%, ¼W.
Ainsi, il ressort que pour toutes les valeurs de R 3 à R30 sont de valeur 270Ω 5%, ¼W.
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II33 Étude structurelle de FS3.3 : Affichage
a) Schéma du montage
b) Fonctionnement
Les sorties du réseau d’adaptation vont attaquées les segments des afficheurs 7 segments à cathodes communes qui leur correspondent. En effet, les liaisons suivantes sont effectuées :
Les sorties décodées et adaptées du compteur des unités des heures attaquent l’afficheur des unités des heures par la liaison entre chaque sortie et son segment homologue. (C'estàdire que la sortie a pour le segment a, la sortie b pour le segment b, la sortie c pour le segment c, la sortie d pour le segment d, la sortie e pour le segment e, la sortie f pour le segment f, la sortie g pour le segment g) ;
Les sorties décodées et adaptées du compteur des dizaines des heures attaquent l’afficheur des dizaines des heures par la liaison entre chaque sortie et son segment homologue ;
Les sorties décodées et adaptées du compteur des unités des minutes attaquent l’afficheur des unités des minutes par la liaison entre chaque sortie et son segment homologue ;
Les sorties décodées et adaptées du compteur des dizaines des minutes attaquent l’afficheur des dizaines des minutes par la liaison entre chaque sortie et le segment opposé. Cette disposition particulière au niveau de cet afficheur, permet de l’utiliser à l’envers afin que le point décimal (dp : decimal point) soit vu en haut à gauche au lieu d’être vu en bas à droite selon la position normale (voir le schéma cidessous).
Point décimal en bas à droite
Point décimal en haut à gauche
Afficheur en position normale
Cathodes Communes Cathodes Communes
Afficheur à l’envers
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Nécessité du renversement de l’afficheur des dizaines des minutes
Les deux afficheurs pour les heures (dizaine et unité) vont être séparés des deux afficheurs pour les minutes (dizaine et unité) par deux points (:) clignotant au rythme d’une seconde afin de faciliter la lecture de l’heure qu’il est. Cette séparation est assurée par le point décimal du l’afficheur des unités des heures et le point décimal de l’afficheur des dizaines des minutes. Ainsi pour avoir la bonne disposition des deux points, il faille renverser le second afficheur. Dans ce cas quand il est par exemple 23H45Min, l’affichage montre :
Il ressort donc que pour que l’afficheur renversé forme convenablement le chiffre décimal correspondant à la valeur BCD fournie par le compteur des dizaines des minutes, il faille après décodage s’en tenir à des connexions adaptées, résumées dans le tableau cidessous :
Tableau récapitulatif du mode de commande de l’afficheur renversé des dizaines des minutes
Afficheur en position normale
Afficheur renversé
Segments équivalents Liaisons
décodeur afficheur Afficheur en
position normale
Afficheur renversé
Sorties décodées et
adaptées
Segments de l’afficheur renversé
a d a d b e b e c f c f d a d a e b e b f c f c g g g g
Une fois les deux points décimaux bien disposés (points de séparation Heure : Minute), il faut les commander tels qu’ils puissent clignoter à la fréquence de 1Hz. Le signal de fréquence 1Hz produit par la sortie S de la bascule JK au niveau de la fonction principale FP1 est alors indiqué pour ce besoin. Toutefois les points décimaux n’étant rien d’autres que des LED au même titre que les segments, il faut alors que cette sortie S puisse être adaptée afin de pouvoir non seulement piloter les compteurs (voir FP2) mais aussi commander les deux LED des points de séparations Heure : Minute. Cette adaptation est réalisée par le transistor et les deux résistances qui lui sont associées permettant de ainsi de fournir le courant nécessaire pour l’allumage normal de ces LED.
c) Choix du transistor et des résistances
Pour le transistor on prendra T 1 : BC550, référence assez couramment disponible. Ses caractéristiques essentielles sont :
Point décimal de l’afficheur des unités des heures (afficheur en position normale)
Point décimal de l’afficheur des dizaines des minutes (afficheur renversé)
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VBE = 0,6V (tension direct BaseÉmetteur) ICMAX = 600mA (courant maximum de collecteur) VCESAT = 0,3V (tension CollecteurÉmetteur à la saturation) = 200 (coefficient d’amplification en courant)
Pour le choix des résistances fixons le courant dans chaque LED IF = 10mA.
On a le montage équivalent suivant :
Choix de R31
CC CESAT F31F
V V VR=
2I
31 350,32,5
R= =110Ω210.10
Elle dissipe une puissance 2
32
50,32,5R = =48mW
110
On choisira R31 = 110Ω 5%, ¼W.
Choix de R32
Lorsque VS est au niveau haut, on a VS = VCC = 5V. Pour le transistor on a IC = IE car 1 Le fonctionnement en commutation du transistor requiert
CC B BI
I I I >ββ
On a S BE F S BE F32 BB 32
VV V VV VR = I =
I R
Soit alors S BE F C 32 S BE F32 C
VV V IR VV V
R Iβ
β
Or IC = IE = 2IF
Donc 32 S BE FF
R VV V2Iβ
32 323200
R 50,62,5 R 19KΩ2×10.10
On peut choisir R32 = 15kΩ 5%, ¼W.
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II34 Schéma structurel de FP3: Système d’affichage
II4 Étude structurelle de FP4 : Système de mise à l’heure II41 Étude structurelle de FS4.1 : Commande de mise à l’heure
a) Schéma du montage
b) Fonctionnement
La commande de mise à l’heure est réalisé autour du circuit intégré référencé IC11 : CD4539 : un double multiplexeur 4 vers 1. Pour activer le processus de mise à l’heure, il faut tout en maintenant enfoncé sur le bouton poussoir COMMANDE puis appuyer sur l’un des boutons poussoirs MINUTE ou HEURE. Ce qui permet de produire sur la sortie Commande des minutes ou Commande des heures des impulsions d’horloge expresses de fréquence 2Hz pour faire avancer un peu plus vite le compteur des minutes ou celui des heures. Le signal d’horloge de fréquence 2Hz proviendra de la sortie S’ (sortie Q 13 du CD4060) produit au niveau de la fonction principale FP1.
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Le tableau cidessous donne succinctement le fonctionnement :
Entrées Sorties
COMMANDE HEURE MINUTE Commande des
heures Commande des
minutes 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 S’ 1 1 0 S’ 0 1 1 1 0 0
NB : Une entrée vaut 1 si le bouton poussoir est appuyé et elle vaut 0 quand le bouton est relâché.
c) Choix des résistances R33, R34, R35 et des boutons poussoirs
Choix des résistances R33, R34, R35
Les résistances seront prises telles que le courant qui les traverserait quand un bouton poussoir est fermé soit assez faible ; car les portes logiques ne nécessitent pratiquement pas de courant en entrée. On peut prendre R33 = R34 = R35 = 15kΩ 5%, ¼W.
Choix des boutons poussoirs
Les boutons poussoirs sont du type Touche contact miniature KSA pour circuit imprimé.
II42 Étude structurelle de FS4.2 : Logique de mise à l’heure
a) Schéma du montage
b) Fonctionnement
La commande de mise à l’heure déclenche l’injection au compteur des minutes ou à celui des heures un signal d’horloge de fréquence 2Hz (c'estàdire de période 0,5s). Mais lorsque cette commande n’est pas active, ces deux compteurs doivent recevoir normalement leurs impulsions d’horloge respectivement de période 1 minute pour le compteur des minutes et de période 1 heure pour le compteur des heures. Il ressort alors que :
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Le compteur des minutes reçoit soit les impulsions d’horloge de période 1 minute en fonctionnement normal soit les impulsions d’horloges de période 0,5s en cas de besoin de mise à l’heure.
Le compteur des heures reçoit soit les impulsions d’horloge de période 1 heure en fonctionnement normal soit les impulsions d’horloges de période 0,5s en cas de besoin de mise à l’heure.
Cet aiguillage est réalisé aisément à l’aide du double multiplexeur CD4539. En effet, d’après le montage on note bien que quand aucun bouton poussoir n’est activé le multiplexeur reçoit l’adresse 00. Ce qui permet d’acheminer sur la sortie Y l’information disponible sur l’entrée E0 (signal d’horloge de période 1 minute) et sur la sortie Y’ l’information disponible sur l’entrée E’0 (signal d’horloge de période 1 heure).
Le tableau cidessous en donne succinctement le fonctionnement :
Entrées Sorties
COMMANDE HEURE MINUTE Commande des heures
Commande des minutes
0 0 0 Signal de
période 1 min Signal de
période 1 h 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 S’ 1 1 0 S’ 0 1 1 1 0 0
II43 Schéma structurel de FP4 : Système de mise à l’heure
Le schéma structurel de FP4 n’est rien d’autre que le schéma analysé au FS4.2. directement.
II5 Étude structurelle de FP5 : Alimentation L’alimentation doit fournir une tension continue de 5V. Le courant consommé par le
système est maximum quand nous avons le maximum de segments des afficheurs allumés.
Ce nombre maximum de segments allumés est obtenu à . Soit au total 23 segments et les 2 points décimaux. Ce qui donne un courant I = 25x10mA = 250mA. En plus
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des autres composants (circuits intégrés, résistances) on peut maximiser le courant à IMAX = 300mA.
Il faut noter que la batterie à utiliser sera une de 12V – 1,2Ah car facilement disponible. Pour pouvoir la charger il faut alors une tension au secondaire du transformateur de 12V au moins.
II51 Étude structurelle de FS5.1 : Abaissement
a) Schéma du montage
b) Fonctionnement
La tension alternative du secteur d’amplitude 220V et de fréquence 50Hz va être transformée en une tension alternative d’amplitude 12V et de même fréquence. Cet abaissement d’amplitude se fait au moyen d’un transformateur abaisseur. En effet, le transformateur est un dispositif électromagnétique permettant de transformer la tension alternative du secteur présente au primaire en une tension alternative au secondaire. Il est composé d’un noyau en tôles ferromagnétiques empilées autour duquel il y a deux bobinages. Les bobinages constituent le circuit électrique. L’enroulement primaire est branché sur le secteur. Il est fait de fil très fin et comporte un nombre élevé de spires pour un transformateur abaisseur. L’enroulement secondaire est fait de fil de plus forte section par rapport au primaire et comporte un nombre réduit de spires. Les deux enroulements sont électriquement isolés entre eux permettant ainsi d’assurer un isolement entre le primaire (secteur) et le secondaire (sortie). Ce type d’isolement est appelé isolement galvanique.
Le schéma équivalent du transformateur est le suivant :
Lorsque la bobine primaire est alimentée par un réseau alternatif, elle créée un flux magnétique variable = 1+ 2 dans le circuit magnétique. Ce flux induit une f.é.m aux
1
2
Enroulement primaire Enroulement secondaire
Circuit magnétique
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bornes de l’enroulement secondaire qui le suit. Il y a donc transfert d’énergie entre l’enroulement secondaire via le circuit magnétique.
1 e 2 1 2d d
v =N v =N avec = +p dt dt
Allure des signaux au primaire et au secondaire.
c) Choix du transformateur, du fusible de protection et de l’interrupteur de mise sous tension
Choix du transformateur
Le courant ie dans le secondaire du transformateur dépend du courant continu IS que peut fournir l’alimentation continue. La relation les liant est :
SSSSS e eS e eS e eS e e
IIIII=0,62iI=0,62iI=0,62iI=0,62i⇒i=⇒i=⇒i=⇒i= 0,620,620,620,62
Comme indiquer plus haut, on a IS = IMAX = 300mA.
Donc eeee
300300300300i=i=i=i= 0,620,620,620,62 =483mA=0,483A.
On peut alors choisir un transformateur normalisé de caractéristique : 220V/12V0,5A.
Choix du fusible de protection
Le fusible protège le montage contre les courtscircuits. Son choix dépend du courant dans le primaire du transformateur. Pour un transformateur on a :
p e e
p ee p p
i v v= i = i
i v v
eMINv =122
t 0
ev
eMAXv =122
pMAXv =2202
pMINv =2202
t 0
pv
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p
12i = 0,5220
pi =0,027A=27mA
On peut donc choisir un fusible normalisé de caractéristique : Fusible rapide 250V32mA.
Choix de l’interrupteur
L’interrupteur sera un interrupteur clipsable pour secteur avec positon ON/OFF.
II52 Étude structurelle de FS5.2 : Redressement
a) Schéma du montage
b) Fonctionnement
La tension alternative bidirectionnelle disponible au secondaire du transformateur va subir une modification pour devenir une tension variable unidirectionnelle grâce au pont de diodes ou pont de graëtz. En effet, à l’alternance positive, les diodes D 1 et D 3 conduisent tandis que D 2 et D 4 sont bloquées. À l’alternance négative, les diodes D2 et D4 conduisent tandis que D1 et D2 sont bloquées. Ces états alternatifs de (D 1, D3) et (D2, D4) permettent de redresser la tension alternative sur les deux alternances d’une période. On parle alors de redressement double alternance. Le schéma cidessous présente la forme de la tension redressée.
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c) Choix des diodes de redressement
Le courant maximum pouvant traverser les diodes est de 0,5A selon le transformateur choisi. Dans ce cas on peut choisir les diodes D1, D2, D3, D4 du type 1N4001.
II53 Étude structurelle de FS5.3 : Filtrage
a) Schéma du montage
b) Fonctionnement
Le filtrage a pour objectif de réduire considérablement l’amplitude de l’ondulation de la tension redressée afin d’obtenir une tension presque continue. Cette opération est réalisée à l’aide d’un condensateur qui se charge pendant la phase croissante de V dc (tension redressée) et se décharge pendant la phase décroissante de V dc. Le principe consiste à choisir convenablement le condensateur de filtrage de sorte que sa décharge soit extrêmement lente. Cela permet de voir que la tension au borne du condensateur lorsqu’il s’était chargé n’aura pas beaucoup chutée quand débute à nouveau une phase de charge.
Le schéma cidessous présente l’allure de la tension filtrée.
c) Choix du condensateur de filtrage
Le calcul du condensateur de filtrage se fait par l’expression :
S
3IC=V.F
On a donc :
Avec : F = 100Hz, la fréquence de la tension redressée (le
redressement double alternance donne une fréquence double de la fréquence du secteur).
V = V DCMAXVDCMIN, l’ondulation après filtrage. Pour le calcul fixons V= 4V.
IS = 0,3A, le courant que peut débiter l’alimentation.
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4
30,3C= =7,5.10F
4 100
3C=750µF .
Dans cette alimentation, la tension maximale que voit le condensateur est
DCMAXV =122 17V .
On peut donc choisir un condensateur normalisé C3 = 1000µF25V.
II54 Étude structurelle de FS5.4 : Régulation
a) Schéma du montage
b) Fonctionnement
La régulation permet d’obtenir une tension de sortie parfaitement continue en supprimant les ondulations après le filtrage.
L’opération de régulation se fait à l’aide d’un régulateur intégré référencé IC12 qui par ailleurs, permet aussi de ramener la tension continue à une valeur désirée.
En effet, le régulateur permet de produire une tension positive s’il est référencé 78xx et une tension négative si sa référence est 79xx ; (où xx est un nombre qui désigne la valeur de la tension produite). Le nombre xx peut être 05 (dans ce cas la tension produite est 5V), 08, 10, 12, 15, 18, 24.
L’alimentation que nous réalisons devant produire une tension positive de 5V alors le régulateur est du type 7805.
Le condensateur C4 est un condensateur d’aide au filtrage. Il permet d’éliminer les parasites hautes fréquences qui se trouveraient dans la tension filtrée.
Le condensateur C5 est un condensateur d’aide à la régulation. Il permet d’éliminer les parasites ondulatoires résiduels qui se trouveraient dans la tension régulée de sortie.
c) Choix du régulateur et des condensateurs
La tension à produire étant de 5V pour un courant I S de 0,3A, on peut choisir un régulateur IC12 référencé LM7805. Les valeurs des condensateurs C4 et C5 préconisées par les constructeurs sont des condensateurs non polarisés de valeurs C4 = 0,33µF et C5 = 0,1µF.
II55 Étude structurelle de FS5.5 : Alimentation de secours
a) Schéma du montage
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b) Fonctionnement
Pour assurer le fonctionnement continu du système même en cas de coupure de courant, une batterie peut être insérer entre la tension filtrée et le régulateur. Ainsi en présence de la tension du secteur, la tension filtrée servira non seulement à produire la tension de sortie de 5V à travers le régulateur mais aussi à charger la batterie. En l’absence de la tension du secteur, la tension filtrée n’existant plus, c’est plutôt la batterie qui permettre de produire la tension de 5V à travers le régulateur. En effet, d’après le montage, lorsque la tension filtrée est présente, la diode D 5 est passante et la diode D6 est bloquée. Dans ce cas la tension filtrée V DC est égale à la tension à l’entrée du régulateur V’DC et la batterie peut se charger grâce à V DC à travers la résistance R 36. Par ailleurs, lorsqu’il y a coupure de courant, V DC est nulle. Dans ce cas la diode D 5 est bloquée et la diode D6 est passante. On obtient donc que V’DC est égale à VBATT.
En tout état de cause, la tension V’ DC à l’entrée du régulateur devant permettre de produire la tension de sortie de 5V, provient donc du secteur ou de la batterie de secours.
c) Choix des éléments
Choix de la résistance R36
Lorsque la batterie alimente le montage elle se décharge progressivement. La tension V BATT étant à l’entrée du régulateur, la régulation devient impossible si :
BATT S BATT S
BATT
BATT
V V 2V V V+2V 5+2V 7V
Posons V BATTMIN = 7V et fixons le courant dans R 36 correspondant à cette tension de la batterie IR36 = 20mA.
On a DC BATTMIN36R36
V VR =I
VDC est la valeur moyenne de la tension filtrée.
DCMAX DCMINDC
V +VV =2
Or DCMIN DCMAXV =V V
Donc
DCMAXDC
2V VV =2
DC DCMAX
VV =V2
avec VDCMAX = 17V et V = 4V
DC
4V =172
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DCV =15V
D’où 36 3157R = 400
20.10Ω
On peut donc choisir R36 = 390Ω.
Elle dissipe une puissance 2
R36(157)P = 0,16W
390
La valeur normalisée de R36 est donc R36 = 390Ω 5% , ¼W.
Choix des diodes
Lorsque chacune des diodes D 5 et D6 conduit elle est traversée par le courant I S dont la valeur peut atteindre 0,3A. On peut donc choisir D5 et D6 du type 1N4001.
II56 Schéma structurel de FP5 : Alimentation
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ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane 36 BTSBTSBTSBTS Option TélécommunicationsTélécommunicationsTélécommunicationsTélécommunications
TROISIÈME PARTIE :
ÉTUDE PRATIQUE DU SYSTÈME TECHNIQUE
ITES 2 Plateaux Etude et réalisation d’une HORLOGE NUMERIQUE
ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane 37 BTSBTSBTSBTS Option TélécommunicationsTélécommunicationsTélécommunicationsTélécommunications
I. SCHÉMA STRUCTUREL GLOBAL
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ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane 38 BTSBTSBTSBTS Option TélécommunicationsTélécommunicationsTélécommunicationsTélécommunications
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ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane 39 BTSBTSBTSBTS Option TélécommunicationsTélécommunicationsTélécommunicationsTélécommunications
II. NOMENCLATURE DES COMPOSANTS
DSIGNATION DÉNOMINATION
RÉFÉRENCE QUAN
TITÉ REMARQUES
PRIX en FCFA Unitaire Total
Circuits Intégrés
IC1 CD4060 1 Compteur diviseur 14 étages
1500 1500
IC2 CD4027 1 Bascule JK 1000 1000 IC3, IC4, IC5 CD4518 3 Double compteur BCD 1500 4500
IC6 CD4081 1 4 portes ET à 2 entrées 1000 1000 IC7, IC8, IC9, IC10
CD4543 4 Décodeur BCD/7segments 1500 6000
IC11 CD4539 1 Double multiplexeur 4 vers 1
1500 1500
IC12 LM7805 1 Régulateur 800 800 Transistor T1 BC550 1 Transistor 300 300
Diodes D1, D2, D3, D4, D5, D6,
1N4001 6 Diodes de redressement 100 600
Résistances
R1 2,2 K 1/4W
5 1
Résistances métalliques de puissance ¼ W
50
1800
R2 10 M 1/4W
5 1
R3 à R30 270
1/4W 5 28
R31 100
1/4W 5 1
R32, R33, R34, R35
15 K 1/4W 5
4
R36 390
1/4W 5 1
Condensateurs
C1 10pF 1 Condensateur non polarisé 100 100
C2 30pF 1 Condensateur non polarisé variable
150 150
C3 1000µF25V 1 Condensateur polarisé 400 400 C4 0,33µF 1 Condensateur non polarisé 100 100 C5 0,1µF 1 Condensateur non polarisé 100 100
Quartz QZ 32,768Hz 1 Quartz horloger 400 400
Afficheurs AFF MAN8640 4 Afficheur à cathodes communes à point décimal droit
3500 16000
Batterie BATT 12V1,2Ah 1 Batterie 17000 17000
Transformateur TRANS 220V/12V
0,5A 1 Transformateur 1500 1500
Fusible F1 250V320mA 1 Fusible à coupure rapide 150 150
Interrupteur INT Unipolaire miniature
1 Interrupteur clipsable pour secteur
900 900
Boutons poussoirs BP Touche
contact KSA 3
Touche contact miniature pour circuit imprimé
500 1500
Totaux des prix 34050 57300
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ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane 40 BTSBTSBTSBTS Option TélécommunicationsTélécommunicationsTélécommunicationsTélécommunications
III. RÉALISATION DES TYPONS
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ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane ASSOUMANE Souleymane 41 BTSBTSBTSBTS Option TélécommunicationsTélécommunicationsTélécommunicationsTélécommunications
IV. BILAN L’achèvement d’une étude de conception doit être nécessairement accompagné d’un
support de récapitulation. L’étude du thème ‘Étude et réalisation d’une horloge numérique’ déroulée en trois parties (généralités, analyse technique et étude pratique) a montré que toute étude de système technique suit une démarche méthodique constituée de différentes parties aussi importantes les unes que les autres. Cette démarche permet en tout état de cause, de mettre en exergue que pour qu’un système technique du plus simple au plus complexe, fournisse le résultat qu’on lui attend, il faille mettre en relation de nombreux blocs fonctionnels (fonctions principales) constitués eux aussi de sous blocs fonctionnels (fonctions secondair