16) L’utilisation des composants élémentaires comme capteurs.

S’ils imposent au programmeur d’en étudier en détails la mise en œuvre et la programmation, en revanche ils sont potentiellement infiniment plus nombreux que les petits modules étudiés spécifiquement pour Arduino et souvent sont disponibles dans les tiroirs issus de récupérations diverses. (Nous allons exclure dans ce chapitre les claviers qui ont déjà largement été décrits.)

Experience_090 : L’interrupteur reed.

Purement mécanique, l’interrupteur à lames souples aussi dénommé ILS est un interrupteur constitué d’une ampoule de verre protectrice contenant une atmosphère neutre ou du vide et de deux contacts électriques souples. Ces contacts sont magnétisables et en présence d’un champ magnétique, les contacts s’aimantent par influence, et sont attirés l’un par l’autre. Ils se rapprochent et se touchent, établissant le passage du courant. Lorsque le champ magnétique cesse, l’aimantation cesse aussi, et l’élasticité des contacts les écarte, coupant le courant. La distance entre les « grains » électrique est très faible, par exemple sur la Fig.169 on n’arrive pas à voir leur séparation. La longueur de l’ampoule est de 20mm à peine. Le tout petit aimant de la Fig.170 ne fait que 18mm de longueur. Pourtant, approché à 1cm de l’ampoule le contact électrique se ferme. On se doute que de tels composants ne sont pas prévus pour se laisser passer par des courants importants. Ils ne servent que de capteurs. Par exemple on coupe l’alimentation de puissance d’un ensemble dangereux électriquement dès que le capot de maintenance est ouvert. On les retrouve dans une foule d’application. Avec le démonstrateur Experience_090.ino on va à la « plus simple expression ». On suppose qu’Arduino constitue le cœur d’une installation de surveillance d’un petit appartement par exemple. On dispose de tels capteurs sur toutes les ouvertures. Il suffit que l’une de ses dernières ne soit plus fermée pour déclencher l’alarme. La Fig.171 présente le schéma électrique à adopter. La résistance R peut être omise, il suffit de valider la résistance interne de PULLUP de 10kΩ. Toutefois, si l’automatisme était dans un environnement très parasité du point de vue électromagnétique, abaisser l’impédance avec R deviendrait indispensable. L’utilisation de P090 est précisée en tête du croquis.

Experience_091 : Utilisation des fourches optiques.

Sous-entendu, des composants du commerce qui dans un boitier en forme de fourche intègre une LED d’illumination et d’un phototransistor servant de capteur. Les références pullulent sur l’internet, et globalement toutes ont des caractéristiques voisines. Pour cette expérience le choix s’est porté sur une H21A1 ou une TCST2103 car elles sont disponibles dans les « stocks ». Une fiche signalétique est disponible dans le dossier <Documents\Composants>. Le schéma électrique adopté est donné en Fig.172 et tout autre modèle de fourche optique avec phototransistor présentera un comportement analogue. Compte tenu de la résistance de 1kΩ insérée en série avec la LED bleue et sa tension de conduction, le phototransistor draine un courant d’environ 4mA. Par contre, pour fonctionner au nominal la LED interne à la fourche optique doit être alimentée aux environs de 20mA. Il n’est pas raisonnable de consommer cette énergie en permanences sans compter le fait que l’éclairement de la LED bleue devient une source de pollution visuelle quand la fourche optique doit être ignorée. C’est la raison pour laquelle la LED interne peut être isolée en ouvrant le pont S. (STRAP) Le petit programme Experience_091.ino permet d’observer le comportement du composant H21A1 dont la tension en sortie varie proportionnellement à l’éclairement entre 0,6Vcc et 3,1Vcc. (Un masque triangulaire obstruant progressivement le faisceau infrarouge dans le passage de la fourche) Les valeurs de numérisation qui en découlent et qui sont visualisées sur la ligne série USB sont comprises entre environ 484 et 642. Pour en déduire un comportement binaire fiable on situe donc le seuil de basculement à la valeur moyenne de 563. Ce programme allume et éteint la DEL Arduino en fonction de l’état binaire de la fourche optique. Allumée si non masquée, éteinte si faisceaux intercepté. La ligne USB retourne en permanence la valeur « analogique » retournée par la CAN. Un compteur totalise le nombre de fronts descendants détectés depuis le RESET.
NOTE : Dans le démonstrateur l’entrée binaire D5 est utilisée pour valider ou suspendre l’affichage sur la ligne série USB qui ralentit considérablement la rapidité possible de comptage. Pour effectuer un test de cette performance il suffit d’interdire les affichages en ligne série, d’effectuer un RESET, de procéder à une utilisation rapide de la fourche avec une bande de type « code barre » comme celle montrée en Fig.169, puis un grand nombre d’interception étant effectués, valider l’affichage de la valeur du compteur. Pour ma part j’utilise le film de l’Image 034.JPG ou le disque de la Fig.174 les deux servaient de capteurs optiques dans une imprimante mise à la réforme.

Experience_092 : Bruiteur passif utilisé comme capteur de choc.

Tout effecteur de type Buzzer PASSIF piézo-électrique ou tout petit haut-parleur peut être utilisé comme capteur. C’est le principe du microphone dynamique. On va exploiter cette particularité de « réversibilité » pour réaliser un petit détecteur de choc élémentaire. Il suffit pour que SHIELD_Adafruit_092.ino fonctionne, de brancher directement le petit bruiteur de la Fig.156 entre l’entrée analogique A0 et GND. Chaque fois que l’on frappera doucement ce dernier avec un stylo par exemple, la tension qu’il délivre sera précisée sur le Moniteur de l’IDE et la LED d’Arduino s’illuminera durant 0,3 seconde. L’expérience fonctionne très bien avec le petit HP de la Fig.157.

Experience_093 : Un détecteur de vibrations et de chocs très sensible.

Dérivé directement de P093 le démonstrateur SHIELD_Adafruit_093.ino est adapté pour mettre en œuvre le détecteur de vibrations et de chocs 801S. Très facile à se procurer il existe sous forme de modules (Un peu coûteux.) ou pour moins de deux euros en composant élémentaire. C’est cette version montrée en Fig.175 que nous allons le mettre en service. Il est capable de détecter des chocs de très faible amplitude et dans toutes les directions. Fonctionnant sans mercure il est également sensible à tout changement de position. La notice d’utilisation ainsi que les petits modules du commerce font appel à des électroniques un peu compliquées avec amplificateur opérationnel et circuit différentiateur. Pourtant, comme on peut le constater sur la Fig.176 avec deux résistances et un condensateur on peut s’en sortir facilement. La résistance R1 sera comprise entre 80kΩ et 100kΩ. La valeur du condensateur n’est pas du tout critique, vous pouvez aller jusqu’à 10µF. La sensibilité est vraiment très grande. Le moindre que vous déplacez la feuille de papier sur lequel il est placé sera détecté. Placé sur le clavier de l’ordinateur il captera l’activation de chaque touche. Si on place une règle à 10cm de sa position en porte à faux sur le bureau, et que l’on fait vibrer cette dernière, même avec une faible amplitude d’oscillation elle déclenchera la LED d’Arduino.

Experience_094 : Capteur de force et de pression.

Commercialisés sous diverses formes, le corps d’épreuve de celui de la Fig.177 et carré alors qu’ils existent aussi avec une « raquette circulaire ». Tous ces composants ont des caractéristiques très similaires et une charge maximale supportée de 10kg force. Ils se comportent comme des résistances dont la valeur varie en fonction de la pression appliquée à la zone de détection. Plus la charge est élevée, plus la résistance est faible. Sur l’exemplaire utilisé la plage de valeurs varie entre 7kΩ à vide et 52Ω à pleine charge.

Experience_095 : Lecteur de cartes perforées.

À l’époque des cartes à puces et des ordinateurs cellulaires, les cartes perforées nous transportent à une époque « que les moins de 20 ans ne peuvent pas connaitre ». Le démonstrateur qui va suivre constitue un amusement de révision sur les montages usant des composants individuels, mais c’est surtout un travail préparatoire à bien plus « sérieux » qui nous perfectionnera dans l’usage des opérateurs binaires. L’idée directrice d’Experience_095.ino consiste à émuler une serrure codée utilisant des cartes perforées du type de celle de la Fig.178 taillées dans du carton rigide. (Pour ma part j’utilise les pochettes en carton plates utilisées par l’un des commerces en ligne les plus connus.) Chaque clef optique est munie à ses deux extrémités que quatre orifices de codage. Avec quatre BITs on dispose de 15 combinaisons. (Pas 16 car le zéro n’est pas envisagé, l’introduction de la carte dans le lecteur ne serait pas détectée automatiquement.) Comme cette carte est réversible, on va enrichir le protocole de son usage : Pour ouvrir la serrure il faut présenter des deux cotés. Du coup la complexité autorise 15 x 15 = 225 combinaisons possibles pour réaliser des clefs différentes. Chaque clef devra être introduite dans un ordre strict indiqué par la flèche noire 1. C’est le premier coté à présenter au lecteur. Puis la carte est retournée et présentée dans le sens de la flèche surchargée en rouge sur la photographie. Pour le plaisir expérimental les valeurs des combinaisons BINAIRES sont indiquées sur les cartes en décimal. En 2 on a le sens direct, en 3 la carte étant retournée. Consultez l‘Image 046.JPG pour voir quatre exemples de ces clefs. Il n’est pas possible dans cette manipulation d’utiliser des fourches optiques car il faut pouvoir traverser le lecteur qui servira dans les prochains démonstrateur à lire les bandes perforées montrées sur d’Image 050.JPG. Nous allons réaliser le lecteur en plaçant deux circuits imprimés en vis à vis comme montré sur la Fig.179 utilisant quatre LEDs rouges, quatre cellules photorésistantes et deux résistances. Le schéma électrique figurant en Fig.180 est élémentaire. Pour économiser des composants et de la place les diodes électroluminescentes sont placées en série par deux. Le choix s’est porté sur des composants qui éclairent en rouge car j’en avais à profusion non employées. En fait n’importe quelle couleur conviendra à partir du moment où les cellules photorésistantes déjà rencontrées en Fig.166 se montrent sensibles à leur spectre lumineux. Il suffit de réaliser deux fois la ligne des LEDs et quatre fois celle des cellules photorésistantes. Les circuits imprimés sont montrés sur Image 035.JPG à Image 038.JPG. L’assemblage entre les deux circuits étant visible sur Image 044.JPG. Pour examiner la réalisation de la serrure optique dans son ensemble consulter Image 040.JPG à Image 043.JPG, Image 045.JPG et enfin Image 047.JPG. Les deux photographies Image 048.JPG et Image 049.JPG présentent le lecteur en vue rapprochée pour montrer le soin apporté au guidage et montre que le disque d’éclairage des LEDs est correctement centré sur les orifices des clefs optiques. Nous pouvons téléverser Experience_095.ino qui va nous permettre d’effectuer nos premières manipulations. La phase initiale consiste à mesurer les valeurs retournées par les quatre CAN lorsque les cellules sont éclairées ou masquées par la clef, et d’optimiser les seuils de décision précisés en paramètres en tête de listage. Attention, les cellules sont réunies aux entrés analogiques A0 à A3 dans l’ordre indiqué sur la Fig.181 le lecteur étant vu par dessus. Les poids binaires sont répartis croissant de la gauche vers la droite comme ajouté sur le dessin du lecteur optique. C’est donc A0 qui lit le poids faible et A3 chargée du poids fort.
Valeurs déterminées pour les quatre cellules, en faire la moyenne trouvée sur votre exemplaire et mettre à jour le Seuil des décisions dans les paramètres logés en tête de listage. Comme le but est de déterminer les seuils de décision, Experience_095.ino est simplifié au maximum. Il se contente d’effectuer une mesure toutes les secondes et d’afficher les valeurs des numérisations sur le Moniteur de l’IDE et précise l’état détecté sur les capteurs. Comme les orifices sur les clefs optiques présentent de légères imprécision de centrage, et la carte peut être elle même plus ou moins en biais, et pas forcément en butée, on relève les valeurs extrêmes pour les quatre exemplaires. Sur mon prototype, pour toutes, la valeur MINIMALE la plus élevée est de 341. La valeur MAXIMALE la plus faible est de 1005. Le Seuil de décision a donc été choisi à leur moyenne de 673. En introduisant les cartes de chaque coté et sans prendre de précaution, on obtient alors une lecture fiable.

Experience_096 : Une serrure codée.

Véritable exercice de révision nous allons émuler une serrure codée relativement élaborée. Pour avoir un contrôle visuel sur la capture de la présence de la clef optique, D2, D3, D4 et D5 pilotent quatre LEDs assorties de leurs résistances de limitation de courant qui témoignent de l’état de lecture du dispositif. Il n’est pas du tout obligatoire de les brancher, car le Moniteur de l’IDE affiche l’état du système à chaque manipulation. Le protocole de tests est précisé en tête de listage. Le logiciel effectue la lecture et affiche les valeurs numérisées en décimal sur le Moniteur de l’IDE. Dérivé de P095 ce démonstrateur Experience_096.ino réutilise la même valeur de Seuil puisque le matériel n’a pas changé. Noter au passage que l’on peut utiliser les cartes « à l’envers », ce qui double les codes clef spécifiques possibles. Il serait même envisageable d’utiliser deux clefs, la combinatoire exploserait, au prix naturellement d’une modification du programme. Observez le montage effectué dans Image 051.JPG dans lequel, pour me simplifier les branchements j’utilise un module expérimental de huit LEDs avec des transistors d’amplification. Considérez-le comme le regroupement « d’un OCTET lumineux » avec ses résistances de limitation de courant.

Experience_097 : On révise.

Directement dérivé de P096 ce démonstrateur Experience_097.ino effectue strictement le même traitement global, sauf que dans le but de tester une fois de plus le multiplexage, au lieu de se servir de D2, D3, D4 et D5 pour piloter les LEDs on va leur subtiliser un module PCA9685 qui ne monopolise que les deux broches A4 et A5. Pour le plaisir j’ai modifié le code de la clef optique. Noter au passage que ce dernier est précisé en début de listage sur le Moniteur de l’IDE. Le montage expérimental est un peu différent et visible sur la photographie d’Image 052.JPG logée dans le dossier <IMAGES>. Je vous invite fortement à retravailler le programme de façon à utiliser huit sorties du multiplexeur PCA9685. Ainsi l’affichage lumineux binaire serait effectué en deux temps. Première lecture les quatre LEDs de poids fort présenteraient le Premier code. Puis, la réintroduction de la carte perforée complèterait l’information en affichant le deuxième code sur les quatre LEDs de poids faible. Ce ne sera pas très compliqué à faire, juste ajouter quatre LEDs et leur limitation de courant sur les sorties S4, S5, S6 et S7 du multiplexeur. Pour le logiciel, c’est uniquement la procédure Mettre_a_jour_toutes_les_LEDs(byte Ordre) qui sera à reprendre, ce n’est pas du tout « la mer à boire ». Allez … courage !

Experience_098 : Lecteur de bande perforée.

Sous un aspect assez ringard, le lecteur optique de la Fig.181 va nous permettre d’aborder un domaine assez peu fréquent dans les discutions sur les forums : Les codes binaires réfléchis dont le code GRAY en est le meilleur des exemples. Si notre lecteur est incontestablement désuet, il n’en reste pas moins très facile à réaliser et s’avère parfaitement opérationnel, pour un investissement très modéré. Si on supprime les deux butées B de la Fig.181 on peut laisser traverser les bandes perforées d’Image 050.JPG et le dispositif devient un lecteur optique de bandes perforées. On téléverse de démonstrateur Experience_098.ino et on commence nos expérimentations.
Contrairement aux clefs optiques, sur une bande perforée il faut obligatoirement une rangée de trous qui permettent de déterminer le moment où un code est présent. Cette rangée est mise en évidence par les encadrés jaunes sur Image 050.JPG. Du coup on perd ici un BIT pour le codage, raison pour laquelle on va se contenter de travailler sur des données à 3 BITs.
Première manipulation :
Passer la bande perforée en BINAIRE PUR. On constate sur la Fig.182 A qu’il y a deux loupés mis en évidence en jaune. Il s’agit d’un problème de simultanéité. La lecture de tous les BITs n’est pas effectuée rigoureusement au même instant. Il suffit qu’un BIT soit un fifrelin en avance ou en retard et la transition sera erronée, car plusieurs BITs changeant en même temps et le résultat devient aléatoire.
Solution au problème :
Au lieu de se servir du code BINAIRE naturel pour lequel plusieurs BITs peuvent changer à la fois, on va se servir d’un code réfléchi dans lequel un seul BIT à la fois se modifie quand le code est augmenté ou diminué d’une unité. On peut imaginer plusieurs codes réfléchis, mais le plus célèbre est celui breveté par Frank Gray en 1953. L’une des particularités de son code réside dans la facilité de le transcoder en Binaire pur (Ou décimal.) par l’application d’un simple OU EXCLUSIF sur chaque BIT. À l’époque ou les circuits intégrés TTL étaient les maîtres et que les microcontrôleurs n’existaient pas, cette propriété facilitait considérablement le transcodage électronique.
Le tableau de la Fig.183 présente le codage GRAY sur trois BITs. Par exemple la Fig.184 montre la concrétisation d’un codeur rotatif. Pour repérer les poids binaires, le 1 est en bleu, le 2 en vert et le 4 en rouge. Dans la pratique les couleurs seraient en noir et le blanc translucide. Sur la bande perforée en code GRAY d’Image 050.JPG les bits qui changent sont repérés par un cercle rouge si c’est un trou et par un bleu dans le cas contraire.
Deuxième manipulation :
Très facile, elle se résume à passer la bande perforée codée en GRAY et constater comme sur la Fig.182 B qu’il n’y a plus de loupés. C’est simplement le fait que comme seul un bit varie à la fois, on ne peut décoder qu’une valeur à plus ou moins une unité.
NOTE : Il me semble intéressant de signaler ici que la technique du codage Gray se retrouve dans le code Baudot, dans lequel les voyelles et les consonnes sont classées dans leur ordre alphabétique, et un seul bit change entre deux lettres successives. Le code Baudot est utilisé sur les TELEX.

Experience_099 : On passe au réel.

Faire clignoter une diode électroluminescente, c’est facile. On sait faire depuis P001. Par contre, piloter une charge électrique alimentée directement sur le secteur 220V alternatif c’est une toute autre affaire. Il faut impérativement assurer une isolation galvanique sérieuse entre le secteur et l’électronique d’Arduino. On peut dans ce but mettre en œuvre un relais électromagnétique correctement dimensionné. Toutefois, il existe des solutions bien plus élégantes : Les relais statiques dont le principe est donné en Fig.186 avec en D une diode électroluminescente qui illumine le capteur optique C. Quand elle est alimentée, une électronique de commutation E établit le passage du courant alternatif entre les bornes de sortie. Il en existe pour toutes les puissances. L’exemplaire de la Fig.185 est encapsulé dans un boitier TO220 et peut déjà commuter jusqu’à 5A. Nettement plus dimensionné, le module de la Fig.187 peut commuter jusqu’à 25A soit 5,5KW. En exemple d’utilisation d’un tel relais est disponible sur :
https://www.robot-maker.com/ouvrages/interface-puissance-arduino/ (PUB !)

Pour notre première manipulation avec les relais statiques, nous allons utiliser celui de la Fig.185 qui conduit au petit module de la Fig.188 dont les dimensions restent très modestes. En 1 la charge électrique. (Ampoule électrique, radiateur etc.) En 2 le S202SD4 est muni d’un radiateur de refroidissement, mais ce n’est absolument pas nécessaire. Comme il était disponible je l’ai installé, mais à franchement parler le circuit ne chauffe pas. Bien que le relais statique utilisé puisse commuter sans problème jusqu’à 5 ampères, en 3 un fusible de 2A protège les expériences. Quand on met au point il convient de rester prudent. Le circuit ayant fait ses preuves on peut alors le solliciter au nominal. Dans ce cas un fusible de 6A sera installé. Lors-qu’Arduino force un état binaire « 1 » sur sa sortie Di, la charge est alimentée. La LED 4 sert de témoin précisant l’état de la commande. Le dessin du circuit imprimé est donné en Fig.189 avec dans un premier temps le fusible de 2A. Les liaisons vers Arduino se font par des connecteurs de type HE14. Deux sont en parallèle, dont un de type femelle et l’autre de type mâle pour simplifier les manipulations. Pour compléter le dessin du circuit imprimé et vous aider à le réaliser les photographies d’Image 053.JPG à Image 057.JPG présentent la réalisation pratique.
Téléverser Experience_099.ino pour commencer à expérimenter. VOUS AVEZ LU L’ENCADRÉ DE LA PAGE 76, VOUS AVEZ TOUT COMPRIS ET SURTOUT VOUS ÊTES PRUDENTS. La façon d’utiliser ce démonstrateur est précisée en tête de programme. Surtout commencez à bien « ensacher » le module dans un sachet en thermoplastique isolant comme montré sur Image 058.JPG pour assurer votre sécurité. REMARQUE : Pour ne pas encombrer le didacticiel, les nombreux avantages présentés par ces composants actuels sont explicités dans Les relais STATIQUES.pdf logé dans <Documents>.

Experience_100 : Un gradateur lumineux.

Youpiiiiiiiiiiiiii, on arrive à ce nombre magique de 100 expériences, le contrat est rempli ! Pour cette deuxième manipulation sur les relais statiques, j’imaginais que l’on n’allait pas se prendre la tête. On remplace tout simplement le petit clavier à deux boutons poussoir sur A0 par ce fidèle potentiomètre de 10kΩ qui concrètement reste pratiquement en permanence sur la platine d’essais. Puis qu’il suffirait de modifier un chouilla le programme pour aboutir à Experience_100.ino et que le S202SD4 s’occuperait du reste. Ben woualou ! Le problème réside dans le fait que le signal rectangulaire généré sur D2 n’est pas en phase avec le secteur et se « décale » inexorablement. Du coup la gradation est perturbée jusqu’à provoquer du clignotement. Solution : synchroniser les signaux générés sur D2 avec le signal alternatif du secteur. Ce n’est pas élémentaire, en contrepartie nous allons aborder dans ce paragraphe la Gestion des interruptions dont le principe est donné en page 34 du petit livret SYNTAXE à imprimer.pdf qui est un domaine peu abordé sur les forums.

NOTE : L’oscilloscope utilisé est un modèle de type DSO Shell « bas de gamme » à 43€ port compris, alors il ne faut pas en demander trop. Très performant pour du loisir, il n’est pas bicourbe. Du coup, la Fig.190 est constituée d’une superposition de deux photographies, l’appareil étant placé sur un support improvisé pour ne pas modifier le cadrage entre les deux prises de vue. On peut observer la non synchronisation des signaux sur l’oscilloscope bicourbes d’Image 050.JPG.

Considérons le listage du démonstrateur Experience_100.ino dans lequel on peut observer que la boucle de base tourne en rond sans rien faire. Tout le travail se fait dans la procédure SYNCHRONISER(). Si vous consultez SYNTAXE à imprimer.pdf en page 34 vous allez constater que les broche D2 et D3 peuvent déclencher des interruptions. C’est à dire que quelle que soit le « lieu » et l’instruction du programme en cours, dès que cette dernière est achevée il y a saut à la séquence spécifique d’interruption qui prend la forme d’une procédure. Lorsque cette dernière s’achève, il y a retour à la suite du programme. L’immense avantage des interruptions, c’est que l’on n’a pas besoin de surveiller une quelconque entrée, c’est le microcontrôleur qui s’en charge. L’interruption est prioritaire sur le programme et se réalise dès que le déclenchement est amorcé. Ce dernier peut se faire sur l’état binaire « 0« , une transition positive, une transition négative ou un changement d’état de la broche. Dans Experience_100.ino j’ai opté pour une transition croissante. L’idée directrice du programme consiste à surveiller la tension du secteur, et chaque fois que l’on a une sinusoïde qui part de zéro et qui devient positive, on déclenche l’interruption qui ici est INT1 sur la broche D3. Cette interruption fait appel à SYNCHRONISER() qui détermine la consigne sur le potentiomètre. Immédiatement D2 active le relais S202DS4. Puis elle effectue une temporisation comprise entre 0 et 19mS. Il n’est pas possible ici d’utiliser delay() car cette ressource est perturbée par l’intervention de INT1. Aussi pour consommer du temps on se contente d’envoyer des caractères ‘*’ au Moniteur de l’IDE. Puis, cette temporisation étant arrivée à son terme, D2 désactive le relais statique. La prochaine alternance positive du secteur recommencera le processus. Encore faut-il fournir à D3 un signal synchrone aux alternances du secteur. C’est le rôle du schéma de la Fig.191 dans lequel un petit transformateur secteur fournit du 6V alternatif. La diode D rabote les alternances négatives qui seraient préjudiciable à l’électronique de l’ATmega328. Les deux résistances de 10kΩ forment un diviseur de tension pour que l’impulsion positive fasse +5V crête. La Fig.190 présente l’oscillogramme avec sur la trace du haut le signal fourni à D3 et celle du bas la consigne sortie sur D2 parfaitement synchrone aux alternances du secteur. Les flèches rouges ont été ajoutées pour montrer le seuil de déclenchement pour l’option RISING. Désolé pour le dédoublement de l’image qui résulte de la superposition de deux photographies. Je vous invite fortement à analyser la déclaration de l’interruption et le caractère volatile de Duree_etat_1.

Experience_101 : Des relais statiques à gogo !

Compte tenu des avantages considérables apportés par les relais statiques par rapport à leurs prédécesseurs les équivalents électromécaniques, l’industrie du circuit intégré s’est accaparé cette opportunité et a développé des kyrielles de produits relativement similaires. Ils ne se distinguent que par l’intensité qu’ils peuvent commuter, les tensions « de la charge », la tension de pilotage et éventuellement la tension garantie d’isolement entre puissance et commande. Pour ce démonstrateur nous allons « panacher » trois types de relais statiques différents réunis sur le circuit imprimé de la Fig.192 avec un fusible pour chaque canal. En 1 un S202DS4 qui n’est plus à présenter. De 2 à 6 cinq fois la référence S216S02. Enfin en 7 un modèle JGC-5F. Vous allez certainement vous demander pourquoi cette « disparité ». Il suffit de savoir qu’au moment de développer cette petite application en 2005 je disposais de 1 et de 7. Alors pour compléter j’ai commandé une série de JGC-5F qui à cette époque étaient les plus économiques. Le circuit imprimé peut sembler manquer de finesse, mais il a été tracé manuellement avec un stylo dont l’encre résiste à l’acide nitrique utilisé pour graver la plaque cuivrée. Les photographies d’Image 060.JPG à Image 065.JPG sont largement suffisantes pour que vous puissiez vous créer un équivalent avec la technique de votre choix. Pour piloter les sept entrées, j’ai utilisé une DB25 car c’est un connecteur sérieux qui peut servir sur des réalisations professionnelles et peu couteux. À titre indicatif les notices de caractéristiques pour 2 et pour 7 qui sont toujours d’actualité sont disponibles dans le dossier <Documents\Composants>. Le tableau de la Fig.193 précise les caractéristiques de base des trois types de composants. Ce circuit pilotait une rampe de sept projecteurs de couleurs différentes pour le décor d’un petit théâtre de bénévoles. Six de ces projecteurs étaient munis d’un filtre coloré et le septième était blanc. Sept micro-Switchs du type de celui de la Fig135 étaient alignés verticalement sur un support sur lequel on pouvait engager des cartes ressemblant à celles de la Fig.178 mais avec une combinatoire de 7 onglets. La Fig.194 donne une idée du dispositif. Par exemple pour la scène n°12 du spectacle on allume le jaune, le bleu, le violet, l’orange et le blanc. Étant dans le cadre d’exercices ludiques, pour simplifier on va se contenter de remplacer le lecteur de cartes par le clavier de la Fig.64 associé à celui de la Fig.109. Sur le dessin de la Fig.194 les couleurs pour le clavier à cinq touches sont précisées en lettres minuscules et les deux de son compère en majuscules. On ne pourra appuyer simultanément que sur une seule touche dans le démonstrateur Experience_101.ino , les autres seront ignorées. Les projecteurs utilisés consommaient 250W l’unité soit 1,14A. Les 7 allumés avec 8 A sont compatibles avec des cordons et des prises secteur standards prévus pour 10A nominal. Quand aux relais statiques on reste bien en dessous du plus petit ampérage de 2A.

 

La suite est ici.