Une horloge “minimale” avec le “555”
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Nos lecteurs du Meccano électronique connaissent bien maintenant le circuit 555, et nous l´avons déjà cuisiné à de multiples sauces. Il nous reste plein de recettes : celle d´aujourd´hui, “minimaliste”, nous dotera d´une “horloge” avec le moins de composants possible. Il s´agit d´une horloge au sens électronique (clock) qui permet de cadencer les montages, de leur donner un tic-tac qui les fait marcher au pas. Une horloge de ce type sera par exemple utilisée par notre petit chenillard à 4017.
 
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Une seule résistance R, d'une valeur comprise entre 1 kilohm et 1 mégohm, un seul condensateur C d´une valeur comprise entre quelques nanofarads et 1000 µF. Un témoin de fonctionnement L (lampe, ou led avec sa résistance) est là pour prouver le bon fonctionnement (inutile dans un montage définitif : la sortie pilotera d´autres montages situés en aval) :
La durée de ce tic-tac (sa période comme un dit d´un multivibrateur) est décidée par le choix de R et de C. Cette “période” comprend le temps (appelons-le “temps haut”) pendant lequel L est allumée + le temps “bas” pendant lequel L est éteinte. Avec ce montage simplifié, temps haut est égal à temps bas (on dit alors que le rapport cyclique est de 50 pour cent).
La formule de calcul (très simple, si, si !) est la suivante :
période = 1,4 x (R x C)
avec période mesurée en millièmes de seconde (millisecondes, ms),
R mesurée en kilohms (k) et C mesuré en microfarads (µF).
et voici un tableau “interactif” pour vous aider dans vos calculs :

Valeur de R ?

kilohms (k)
Valeur de C ?

microfarads (µF)


Période =

millisecondes (ms)
Exemple: pour R valant 33 kilohms et C valant 22 microfarads, la période est de 1000 millisecondes à peu près — donc L s´allumera (et s´éteindra) une fois par seconde. La fréquence, c´est le nombre de clignotements par seconde et ça se mesure en hertz (symbole : Hz). Ici notre lampe clignote donc à 1 hertz.
Quand on veut fabriquer une horloge qui battra avec une période que nous connaissons à l´avance, nous choisissons une valeur raisonnable de C (par exemple 10 microfarads) puis nous calculons R grâce à cette autre formule :
Valeur de période ?

millisecondes (ms)
Valeur de C ?

microfarads (µF)


R =

kilohms (k)
Par exemple, nous voulons qu´une horloge fasse tic-tac 400 fois par seconde. La période est de 1000 millisecondes divisé par 400 = 2,5 ms. Tapez 2,5 dans la 1re case, et 10 dans la seconde, cliquez...

e) Si votre calcul donne R plus petite que 1 kΩ, alors mettez un C 10 fois plus grand (soit 100 µF). Si votre calcul donne R plus grand que 1 MΩ alors mettez un C 10 fois plus petit (soit 1 µF). C´est pas très très compliqué, tout ça — en tout cas, moi j´y arrive et cela devrait vous encourager Attention, les composants grand public que nous utilisons sont vendus avec des “tolérances” de fabrication très grandes, surtout les condensateurs ! Ne vous attardez donc pas à calculez avec cinq chiffres derrière la virgule, arrondissez ! Quand on voudra une précision très grande, on devra utiliser des résistances réglables.
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Vous trouverez par exemple dans la page cpt4017a du Meccano électronique une application pratique de cette horloge minimaliste à 555.
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Composants Nombre Sélectronic Go Tronic
Circuit intégré 555 1 22.4066 (0,91) NE555N (0,25)
Résistance R 33 kilohms 1 22.4580-10 (0,06) 04054 x10 (0,015)
Condensateur C de 22 µF 1 22.2926-2 (0,23) 05005 (0,25)
Ampoules ou led (facultatif) de n´importe quelle taille et couleur. — Alimentation 12 volts (alim020 du Meccano électronique)
Total, 0,5 à 1,5 euro. Achetez les composants par quantités, le prix en est beaucoup plus intéressant.

Bibl. : cpt4017a, divers. — Descr. : tolérances, clignotant, astable, ast, 555, horloge, clock, période, fréquence.
Note. — Les mots marqués d´un astérisque (*) seront expliqués dans le “P´tit dictionnaire du Meccano électronique”.
Ptitrain Électronique Meccano électronique Sommaire
Jidé

27.07.2003 14:10

Ptitrain, l´e-magazine du train éclectique. — Directeur de la publication : Christophe Franchini.
Rédacteur en chef : Jean-Denis Rondinet