Un klaxon S.N.C.F. avec le “555”
Le YouBiTon (klaxon bi-ton de Youjik)
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Jusqu´à aujourd´hui, tous nos montages à 555 “vibraient” à des cadences lentes, quelques fois par minute ou par seconde : clignotants, minuteries...
En reprenant
le même schéma de base que nos clignotants , mais avec des valeurs de composants (résistances et condensateur) différentes, nous allons maintenant “vibrer” à des cadences (disons plutôt “fréquences” ) telles qu´on pourra entendre un son sur la sortie 3 ! Un son est une vibration d´une valeur entre 20 hertz (note extrêmement grave) et 20·000 hertz (note extrêmement aiguë). Le “la” du diapason vibre à 440 hertz, et c´est un “la” aussi qui constitue en France la tonalité du téléphone.
Quant à la S.N.C.F. elle a choisi comme sons standards pour les klaxons les notes de 370 Hz (grave) et 660 Hz (aiguë) que nous appellerons aujourd´hui respectivement “ta” et “ti” ou bien fa dièse et mi : taaaaaaa-tii-taa ou bien tiiiiiiii-taaaa-tii... Ecoutez-en un échantillon ici.
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D´après les calculs que nous permettent les calculettes à 555 qui sont disponibles dans les pages du Meccano (par exemple ici), il faudra (si l´on reprend le schéma ci-dessus ) une résistance Rh de 47 kΩ, commune aux deux notes, un condensateur C de 10 nanofarads, commun aussi, et une résistance Rb de 171 kΩ pour le “ta” et de 86 kΩ pour le “ti”.
Comme cette valeur de 171 kilohms n´existe pas dans les standards, on choisira de mettre en série une résistance de 150 kΩ et une autre de 22 kΩ, ce qui fait 172 kΩ... en électronique, c´est exactement pareil !
Et comme la R pour la note haute est exactement la moitié de 172 kΩ, on l´obtiendra en mettant une deuxième R de 172 kΩ en parallèle sur la première !
Dernière obligation : on ne voudrait pas avoir deux touches indépendantes, une pour “ti”, une pour “ta”: car cela donnerait ti-blanc-ta-blanc-ti avec un petit silence entre chaque son (pareil si l´on choisit la séquence ta-ti-ta).
Voilà donc le schéma auquel nous allons nous arrêter qui fonctionne de la façon suivante :
pour faire taaaaa-tiiiiiii-taa, on appuie un doigt sur la touche “ta”, on le laisse sur cette touche, on met un autre doigt sur la touche “ti”, puis on relâche cette dernière, puis le “ta” ;
pour faire tiiiiiiiiiii-taaaaaa-tii, on appuie “ti” (ça ne fait pas de son, normal), puis “ta”, on lâche “ti”, puis on lâche “ta”.
Heureusement, c´est plus facile à faire qu´à raconter en bon français ... Ainsi, on a un son avec ses trois notes bien liées sans aucun silence.
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Voici le schéma complet , avec un haut-parleur de petite taille (un watt est un maximum) et de n´importe quelle impédance (de 2 à 32 ohms). Une résistance R4 est là pour limiter le volume, on la changera si nécessaire jusqu´à trouver la bonne hauteur. Le condensateur C2 assure que du courant continu n´atteindra pas ce haut-parleur. C3 “découple” l´alimentation, ce qui est toujours une bonne idée avec les 555.
Attention, il ne s´agit pas de haute fidélité samplée et tout le tra-la-la ; juste de s´amuser avec trois sous... Plus tard, nous mélangerons ce klaxon avec des bruits de moteur, ça sera pluss mieux. Notez qu´en vous amusant avec Rb vous pouvez obtenir toutes les notes de musique !
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Aucun composant spécial ou rare. Achetez-les par quantité  ! Total : sûrement moins de quatre euros.
555 Circuit intégré 555
R1 47 kΩ
R2a, R2a 150 kΩ
R3a, R3b 22 kΩ
R4 150 Ω [voir note bas de page]
C1 10 nF
C2 1µF [voir note bas de page]
C3 10 µF 16 volts ou plus (condensateur de découplage)
HP haut-parleur miniature, 1 watt maxi, n´importe quelle impédance
Et aussi : support de circuit intégré, deux boutons-poussoirs, alimentation 12 volts (alim020 du Meccano électronique) ou une simple pile 9 volts.
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1° Nous allons bien évidemment utiliser un morceau de Cimec pour fabriquer notre montage ; car a) nous ne sommes pas des fanatiques de la gravure chimique... b) nous n´avons pas envie de redessiner un circuit alors que notre montage sur plaque d´essai fonctionne très bien ; c) un Cimec peut être à tout moment corrigé, amélioré...  

  2° À l´aide d´une sortie imprimante, qu´on aura retournée comme dans un miroir, de la figure déjà vue dans la partie “Pratique” ci-dessus, on percera du côté cuivre du Cimec des trous de 0,8 mm.

3° Je repère avec un stylo feutre les endroits où je dois percer. Dans les montages beaucoup plus complexes, j´imprime un calque de la figure précédente, je le scotche sur le Cimec et je marque les trous avec un pointeau.  

  4° Voilà la tâche terminée — notez que si vos composants à vous sont un peu différents en taille, vous n´aurez pas exactement les mêmes trous aux mêmes endroits : la personnalisation, c´est encore un charme du Cimec par rapport au circuit imprimé de papa.

5° Important et en tout premier : les straps ou cavaliers.   Celui qui est sous le 555 est particulièrement important, puisque vous ne pourriez plus le souder plus tard ! J´aime bien donner des codes de couleur à mes straps (noir pour la masse, rouge pour le plus, vert pour un strap couvrant 5 trous, puisque vert égale cinq en électronique).

  6° Au tour des composants... Je prévois toujours un support pour les circuits intégrés, mais c´est juste parce que je suis un type sensible ...

  8° Et enfin, le 555 qui va diriger l´orchestre (pour le C et la R marqués, voir la note en bas de page).  

9° Vérifiez tout votre travail au fur et à mesure : ici un “pont de soudure” que j´ai pu déceler à temps et que j´ai nettoyé avec un disque à tronçonner...


Tiiiiiiii taaaaa ti... Nos BB et nos autorails sont prêts à déchirer l´horizon — taaaaaa ti taaaaaa...

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le même klaxon mais sans les touches (commande via un 4017 et une pédale de voie ou autre contact).

R4 et C2 ont été finalement échangés de place au dernier moment (précaution conseillée par Alain Mionnet), mais les schémas et circuits étaient déjà finis, aussi il y a une différence entre le principe et les photos. — Si la carte Cimec est découpée, penser à relier entre elles les deux lignes de plus et de masse (en haut et en bas).
Les mots marqués d´un astérisque (*) sont ou seront expliqués dans le “P´tit dictionnaire du Meccano électronique”.
Bibl. : bst555, divers. — Descr. : son, klaxon, ast, 555, Youjik, YouBiTon
 
Christian Gauthier, dit
Youjik
Janv. 2007
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Ptitrain, l´e-magazine du train éclectique. — Directeur de la publication : Christophe Franchini.
Rédacteur en chef : Jean-Denis Rondinet