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Montage 12 |
Montage 13 |
Montage 14 |
Montage 15 |
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Éric. — Bonjour, je voudrais faire une petite animation
de grue sur portique avec un 4017. Mais il s´agirait de commander un moteur, de
piloter deux vitesses différentes (dont un ralenti), et le sens : gauche, arrêt, puis droit...
Comme le 4017 est un circuit “logique”, est-ce possible ?
Bonne nouvelle :
c´est oui  ! C´est
ce qu´on appelle une conversion numérique vers analogique (CNA en argot) ;
cela a lieu tout le temps dans la réalité, par exemple pour transformer les 
et les  d´un disque CD de musique en son
pour tes oreilles !
Voilà le principe : on branche une des dix sorties
vers la masse via deux résistances R1 et R2. Quand cette sortie est active (à
c´est-à-dire + 12 V), la tension au point P situé entre ces deux résistances
vaut :
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C´est un “diviseur de tension”. Par exemple, si R1 = 10 kΩ
et R2 = 5 kΩ, le point P est à (12 x 10/15) soit 8 volts.
Le moteur (un modèle 12 volts) piloté tourne donc aux deux tiers de sa
vitesse maxi.
Maintenant, si R1 = 10 kΩ et R2 = 20 kΩ,
le point P est à (12 x 10/30) soit 4 volts. Le moteur piloté
tourne au ralenti. |
Sur chaque sortie du 4017, on peut placer une résistance
différente et le moteur tournera ainsi à dix vitesses différentes ! Tu veux peut-être
un exemple et un schéma détaillé ?
| Nous désirons que
notre moteur démarre lentement pendant 1 seconde, puis accélère pendant
3 secondes, puis freine 1 seconde ; puis stoppe une seconde ; puis redémarre
dans l´autre sens au ralenti 1 seconde, accélère 1 seconde, freine 1 seconde,
stoppe de nouveau... Nous utilisons un 4017 et une “horloge” (un 555
par exemple) réglée sur une seconde. |
Premier
temps : la sortie s1 est à + 12 V, toutes les autres à zéro. Le courant sort de s1 et “coule”
vers la masse via une diode D1 “dans le bon sens”, puis une R2 de 20 kΩ et enfin une R1 de 10 kΩ.
Note bien que ce courant ne peut pas aller ailleurs : tous les autres chemins sont bouchés
par des diodes “dans le mauvais sens”. Le point P est porté à 4 volts.
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Tu sais que les circuits logiques n´ont
pas de puissance : la tension au point P ne peut pas faire tourner un moteur ; c´est pourquoi
un transistor NPN convertit cette tension fragile en une tension costaude disponible au point U. Ce montage
est appelé “émetteur suiveur” ou “suiveur de tension” ; c´est un
amplificateur de courant. La tension, elle, perd 0,7 volt au passage dans le transistor. On trouve en U
4 volts (voir le calcul de tout à l´heure) moins 0,7 V, soit 3,3 volts. |
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Avant d´aller vers le moteur, cette tension (et ce courant
fort) traverse un relais 12 V à deux inverseurs (2RT) câblé en inverseur de sens de marche.
Aucun courant ne va vers ce relais pour l´instant, et on trouve 3,3 cc V sur son contact repos 1
et la masse sur repos 2. Le moteur démarre au ralenti.
2
temps : la seconde d´après, le courant sort de s2, coule vers la masse via D2, la résistance
R3 de 5 kΩ et la résistance R1. Tu as vu que, encore une fois, ce courant
ne peut pas aller ailleurs : tous les autres chemins sont bouchés par des diodes
“dans le mauvais sens”. Le point P est porté à 8 volts, et le point U à
7,3 volts. Le relais n´est toujours pas excité. Le moteur tourne à bonne vitesse.
3
temps : la seconde d´après, s3 est active. Même situation qu´à l´instant
précédent ! Suis bien le courant qui coule toujours, imperturbablement, vers la masse en évitant
les diodes... Le moteur reçoit 7,3 V.
4
temps : s4 active. Comme précédemment.
5
temps : s5 active. Comme pour le 1er temps, moteur au ralenti (3,3 V).
6
temps : s6 est reliée à rien, aucun courant, le moteur s´arrête !
7
temps : s7 active. Le courant coule vers P via D7, D11, R2, R1 : le moteur tourne au ralenti. Mais le courant
coule aussi de s7 vers la masse via le point S, un petit ampli (1) et la bobine du relais (2), qui est excité !
Les contacts inversent le sens de la marche : le moteur tourne au ralenti dans l´autre
sens !
(1) Cet “ampli” sera un petit transistor si on a un
seul relais isolé, ou une porte de 4050 si on a d´autres circuits disponibles tout proches. Pour cela,
voir Techno sans peineà la page Puissance.
(2) Pense à mettre une diode “anti-surtension”
(ici D6) aux bornes de la bobine du relais, et une autre (pour la même raison, surtensions dues au moteur,
ici non représentée” aux bornes C1 et C2 du relais. Ces diodes anti-étincelles sont toujours
montées “à l´envers”, cathode vers le plus et au plus près du moteur ou de la
bobine. Il vaut donc mieux installer le circuit entier (qui est tout petit), ou au moins le relais, près du
moteur, pourquoi pas camouflé dans le décor ou dans un bâtiment ?
8
temps : s8 active. Le moteur tourne vite, et à l´envers.
9
temps : s9 active. Le moteur ralentit, toujours à l´envers.
10
temps : s10 n´est pas reliée. Le relais est désexcité, le moteur s´arrête.
Premier
temps : et on recommence...
C´est chouette, hein ? Des questions ? 
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