Un feu tricolore routier avec le “4017”
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Après les petits séquenceurs vus dans la page cpt4017b, nous pouvons envisager une application un peu plus élaborée. Le schéma en paraîtra plus compliqué, je ne le nie pas, mais si on prend les choses une par une depuis le début, rien ne vous semblera bien sorcier. En tout cas, ce qu´on ne pourra pas se cacher, c´est que ça fera une animation super pour notre réseau ! Et comme souvent avec le Meccano électronique, tout ceci vous coûtera seulement quelques clopinettes...
Soit une avenue qui coupe une rue, et un feu routier tricolore. Oublions l´électronique et réfléchissons au fonctionnement, décomposé en dix temps. Chaque unité de temps ferait, disons 10 secondes (durée correcte me semble-t-il, le temps n´est pas le même à l´échelle... C´est ainsi que le 555 sera réglé)...
1. Au tout début, la rue est au vert (feux L7-L10 allumés). L´avenue est au rouge (feux L1-L4 allumés).
2. Idem. — 3. Idem.
4. Idem (situation qui a donc duré 40 secondes en tout).
5. Pendant 10 secondes, la rue passe à l´orange (feux L8-L11), l´avenue est toujours au rouge.
6. L´avenue passe au vert (L3-L6), la rue passe au rouge (L9-L12).
7. Idem. — 8. Idem. — 9. Idem (80 secondes en tout).
10. L´avenue passe à l´orange (L2-L5) pour 10 secondes, alors que la rue reste au rouge. Et hop, on repart du début ! C´est d´une facilité déconcertante
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Avec la liste des dix “événements” ci-dessus, parcourons à tête reposée le schéma ci-dessous. (Imprimez-le, et parcourez-le stylo de couleur en main...)
Premier temps, la sortie s1 est active (+ 12 volts), toutes les autres sorties sont à la masse (zéro volt). Le courant issu de s1 cherche la masse, il la trouve via la diode D1 (qui se présente “dans le bon sens”, puis les leds L1-L4 et la résistance habituelle de protection. Le courant trouve aussi la masse via D2 (diode elle aussi “dans le bon sens”), les leds L7-L10 et l´autre résistance. Tous les autres chemins vers la masse sont interdits (diodes “dans le mauvais sens”, donc infranchissables). Quatre feux sont donc allumés en même temps, deux rouges sur l´avenue, deux verts sur la rue. O.K. ?
Deuxième temps, s2 est active, le courant passe via D3 et D4 (il ne peut pas aller ailleurs !) et de nouveau les leds L1-L4 et L7-L10... 3e temps, s3 active, idem. 4e temps, s4 active, idem...

Cinquième temps : s5 active, le courant traverse les diodes D9 et D10, puis les leds L8-L11 et L9-L12.
Sixième temps : s6 active, le courant traverse D11-D12 et allume L3-L6 et L9-L12. Sixième, septième, huitième et neuvième temps, idem via, respectivement s6, s7, s8 et s9...
Dixième temps : s10 active, le courant traverse D19 et D20, et les feux L2-L6 et L3-L6.
Maintenant, puisque les dix sorties ont été parcourues, le circuit 4017 repart tout seul au départ, sortie s1, et ça continue éternellement ! Avez-vous jamais entendu parler de quelque chose de plus évident que tout cela ?
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On a choisi de mettre les leds (des leds “basse consommation”, 2 milliampères) en série, ce qui est la solution la plus fiable et la plus économique. Mais le câblage en sera moins simple puisqu´on comptera six fils allant vers chacun des quatre poteaux. En disposant en parallèle les leds, avec chacune sa résistance de protection, on complique le schéma mais on se facilite légèrement le câblage (3 fils par poteau plus la masse). À vous de voir la solution que vous préférez... Les fils seront de toute façon les plus fins que vous pourrez trouver (par exemple du fil isolé de bobinage d´électro-aimant), un cheveu suffit !  
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Composants Nombre Sélectronic Go Tronic
Circuit intégré CMOS 4017 1 22.4210 (0,76) CD4017 (0,60)
Résistances de 4700 ohms 2 33.4570-10 (0,06) 04044 (0,015)
Diodes 1N4148 20 33.3992-10 (0,05) 02524-1 (0,06)
Leds 2 mA, vertes, rouges, oranges (4 x 3) 12 au choix
Alimentation 12 volts (alim020 du Meccano électronique), horloge à 555 (ast555m du Meccano électronique)
Le coût tient dans une fourchette de quelques euros, selon les leds (qui sont les composants au prix le plus élastique ! Achetez-les à la tonne !)...
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Le montage a été testé sur une plaque d´essai sans soudure, comme à l´accoutumée — mais la pauvre plaque est là à la limite de ses capacités ! Dans la “vraie vie”, on utilisera du circuit imprimé, chose que le Meccano électronique pourrait prévoir si la demande de ses lecteurs se faisait sentir...


Bibl. : datasheet du 4017, divers. Courant délivré par le 4017. À voir aussi, le bloc automatique lumineux (ferroviaire, celui-là) inventé par nos lecteurs, le BalBid. — Descr. : 4017, clignotant, astable, ast, 555, ast555m, chenillard, séquenceur.

Note. — Les mots marqués d´un astérisque (*) sont ou seront expliqués dans le “P´tit dictionnaire du Meccano électronique”.
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Jidé

17.02.2003 8:50

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