Un bistable ultra-simple à base de “555”
Avant-propos. — Un beau jour des années 70, un jeune garçon pénétrait dans les bureaux du siège social de Signetics, sur les Champs-Élysées, à Paris, et demandait à acheter deux circuits NE555. Tête des secrétaires médusées qui ne vendaient que par mille ces bizarres bitoniaux nouveau-nés... L´affaire se fit quand même, avec facture et tout. Aujourd´hui le “555” est devenu une bête à tout faire, se trouve partout et ne coûte plus une heure de salaire comme à cette époque...

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Un “bistable” est un montage qui peut prendre et garder indéfiniment deux états. Par exemple, un relais à deux bobinages électro-magnétiques “traditionnel” (Roco, Jouef, Fleischmann...) fonctionne naturellement en bistable, avec un très gros interrupteur. La différence d´avec notre montage d´aujourd´hui sera la taille, le coût, le bruit et la consommation électrique, qui sont tous les quatre nuls ou quasi nuls. Utilisation : par exemple, une pédale de voie ou un I.L.S. actionnés par un matériel roulant déclenchent l´action (feu rouge, freinage...) qui ne sera annulée que quand le train aura atteint une seconde pédale ou I.L.S.
Le cicrcuit intégré 555 n´est pas un inconnu de nos lecteurs, le Meccano électronique s´en est déjà servi comme clignotant et comme minuterie !!!

 
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Quand on appuie sur un des boutons poussoirs, une action a lieu. L´action se poursuit, même si on relâche le bouton et même si on appuie plusieurs fois dessus. Quand on appuie sur le second bouton, cette action cesse. Le montage a deux états “stables” (= dans chacun desquels il pourrait rester indéfiniment si l´on n´intervenait pas), c´est bien un “bistable”.
À la sortie, sur ce premier schéma (A), nous avons branché deux ampoules témoins. Dans le premier des “états” on trouve zéro volt sur la borne de sortie (3) : la lampe allant vers le “plus” (lampe 1) est donc allumée. Quand on appuie sur le bouton poussoir BP2, la sortie (3) passe à 12 volts, donc c´est la lampe allant vers le “zéro” (lampe 2) qui s´allume (second état).
On peut évidemment brancher n´importe quel consommateur d´électricité sur cette sortie (3), soit “en haut”, soit “en bas”.
Il suffit de considérer la sortie comme un contact inverseur (et non un simple interrupteur) qui se ferme selon l´état entre le plus (8) et la sortie (3) (fig. B à gauche )...
Ou bien entre la sortie (3) et le zéro (1) (fig. C à droite ).
Pour absorber les pointes de tension due à ces consommateurs, le condensateur C (important) sert à “découpler” l´alimentation (il est comme un petit réservoir de courant pour le 555).

Juste un exemple ? On voudrait qu´une led soit allumée au repos. Quand un train passe sur une pédale, on veut qu´un relais se ferme et que la diode s´éteigne.
Dans le schéma D (où seule la sortie du 555 est représentée), on a installé une led (et sa résistance R3 de limitation de courant) entre la sortie et le plus, qui s´allumera donc au repos (ou lors de l´appui sur le BP1) ; et un petit relais (et sa diode D1 de protection) entre 3 et le zéro, qui se fermera quand on aura appuyé sur le BP2 (la pédale de voie).

Conclusion : dans la limite de 200 milliampères (ce qui est considéré comme énorme en électronique) on pourra donc exploiter la borne 3 pour faire à peu près n´importe quoi (même y brancher un moteur !). Et quand on sait que le 555 peut fonctionner de 4,5 à 16 volts, on comprend qu´on l´appelle un “cheval de trait de l´électronique”
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Pour nos tests, nous utilisons des “plaques d´essai sans soudure”, qui permettent d´essayer toutes les combinaisons sans devoir couper ni souder, en permettant donc une réutilisation sans frais ni risques de tous les composants. Si le Meccano électronique® arrive à vous convaincre de vous lancer dans la belle aventure, c´est un investissement (7,6 euros) de père de famille...
Voici nos tests en cours...

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555 Circuit intégré 555
R1, R2 100 k
R3 1000
D1 Diode 1N4007
C 47 µF >= 15 V
relais Relais 12 volts
Et aussi : ampoules 12 V ou leds de n´importe quelle taille et couleur, supports de C.I. (facultatifs), boutons-poussoirs (ou I.L.S., ou pédales de voie...), alimentation 12 volts (alim020 du Meccano électronique)
Attention de bien vous procurer un relais “pas cher” — l´éventail de prix de ces appareils est immense ! En tant que bouton-poussoir, un I.L.S. petit modèle n´a rien à craindre, alors qu´il ne saurait commander un relais “ferroviaire”. Coût du schéma A (sauf ampoules ou relais) : un demi-euro. Coût du montage D avec son relais : 3,5 euros.
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Ci-dessous un petit relais “2 R.T.” (traduction : deux contacts inverseurs indépendants) fonctionnant sous 12 volts et apte à couper 2 ampères. Il est minuscule (voir l´allumette). Ces composants ne sont pas fragiles à souder, mais on peut quand même investir 14  centimes dans un support (au-dessus de l´allumette). Pareil pour le 555.
À droite le relais et son 555 sur un circuit imprimé à bandes, le tout posé pour comparaison sur un relais Roco à 20 euros — comme on dit, y a pas photo



Note. — Les mots marqués d´un astérisque (*) seront expliqués dans le “P´tit dictionnaire du Meccano électronique”.
Bibl. : lem-96. — Descr. : bistable, bst, 555, relais, bst555.
Jidé
02.01.2003 18:20
Ptitrain, l´e-magazine du train éclectique. — Directeur de la publication : Christophe Franchini.
Rédacteur en chef : Jean-Denis Rondinet