Chenillard


Vous trouverez sur cette page des idées de départ pour réaliser un chenillard (séquenceur basique) lumineux avec des LED. 

chenillards_patern_001

Il s'agit plus d'un point de départ théorique, mais avec toutefois quelques exemples pratiques. Des schémas complets et plus détaillés sont disponibles sur ce site, les liens vous seront indiqués au moment voulu. Il existe plusieurs sortes de chenillard, celui décrit ici dans les grandes lignes a le mérite d'être un des plus simples à réaliser. Il n'inclue ni la partie horloge ni l'interface de puissance, ces derniers dépendront de ce que vous voudrez faire du circuit. Si vous souhaitez tout de suite aborder le côté pratique des choses avec des schémas complets, veuillez vous reporter directement sur les pages Chenillard 1 et Chenillard 2.

Chenillard à CD4017

Le CD4017 est un circuit intégré de la famille CMOS qui possède dix sorties, une entrée d'horloge, une entrée de validation et une entrée de remise à zéro. C'est un circuit intégré idéal pour réaliser un chenillard. Le schéma qui suit donne un exemple d'utilisation de ce composant.

Chenillard CD4017

Les impulsions d'horloge (de déclanchement) sont transmises au circuit intégré CD4017 via sa broche d'horloge CLK, patte 14. A chaque fois que la tension présente sur cette broche passe de 0 V à +V (+V étant la tension d'alimentation qui peut aller de +3 V à +15 V), la sortie qui était active (à l'état haut) passe à l'état inactif, et c'est la sortie suivante qui s'active et passe au niveau haut. Il ne se passe rien au niveau des sorties quand le signal d'horloge passe au niveau bas. Quand la sortie N°10 (Q9) est activée et que l'entrée d'horloge reçoit un nouveau front montant (c'est comme ça qu'on appelle le passage de 0V à +V, parce que la tension monte), le circuit recommence à zéro et c'est la première sortie (Q0) qui redevient active. Vous l'avez donc compris, ce circuit est un chenillard à 10 sorties, capable d'activer ses sorties de façon séquentielle (les unes après les autre) à chaque nouvelle impulsion d'horloge (de commande, pourrait-on dire). Il suffit ensuite de relier une LED sur chacune des sorties (on peut mettre autre chose que des LED, cela sera vu plus loin) pour en voir un usage tout de suite plus pratique. Le schéma qui suit montre comment envoyer des impulsions de commande sur l'entrée d'horloge du circuit CD4017 au moyen d'un simple bouton poussoir. Le condensateur C1 et la résistance R2 sont en théorie inutiles mais sont en pratique indispensables. Sans ces deux composants, chaque appui sur le bouton poussoir SW1 se traduirait par une flopée d'impulsions successives (une impulsion principale suivie de plusieurs impulsions parasites) au lieu d'une seule impulsion propre - défaut directement lié aux rebonds mécaniques du bouton poussoir. Je vous invite franchement à essayer avec et sans le condensateur C1 (laissez toujours branchée la résistance R2) pour vous rendre compte de vous-même de ce qui se passe.

Chenillard 001a
Chenillard 001

Le chenillard 001 est décrit en détail à la page Chenillard 1.

Oui, mais moi, je ne désire que 5 sorties !

Limiter le nombre de sorties activables à une valeur inférieure à 10 (maximum permis par le CD4017) est très simple. Il suffit de raccorder la sortie qui suit la dernière désirée à l'entrée de remise à zéro MR (borne 15). Cette entrée MR, quand elle est portée à un niveau haut (+V), provoque la remise à zéro du compteur, et c'est la première entrée qui se retrouve alors activée. Pour assurer un séquencèrent sur 5 sorties seulement, il faut donc relier la sortie Q5 (sixième sortie, borne 1) à l'entrée MR (borne 15). De la sorte, quand cette sortie Q5 passera à l'état haut au bout du sixième coup (front montant) d'horloge, le circuit repartira aussitôt à zéro. Certes, la sortie N°6 va se retrouver pendant un court instant à l'état haut, mais c'est tellement bref que vous ne vous rendrez compte de rien (pour une application en chenillard simple tout du moins).

Oui, mais moi, je veux garder l'entrée MR pour pouvoir désactiver l'ensemble !

Vous, vous, vous ! Plus vous en apprenez et plus vous devenez exigeant. Remarquez, c'est comme ça qu'on avance... Voici la solution à votre "problème". Dans le schéma ci-dessous, l'entrée MR est portée à l'état haut dans deux cas :

- soit manuellement quand on actionne l'interrupteur SW1, grâce à la diode D1;
- soit quand la sortie 6 (Q5) passe à l'état haut, grâce à la diode D2. 

Chenillard CD4017 - 002

Notez que l'interrupteur est prioritaire sur tout le reste. Quand il est activé, plus aucun "mouvement" des sorties ne peut s'effectuer, et c'est la sortie Q0 qui reste continuellement active. La résistance R1 permet de maintenir un potentiel nul sur la patte MR quand les diodes ne sont pas passantes, c'est à dire quand aucune tension positive n'est appliquée sur leur anode. En l'absence de cette résistance, et quand aucune des deux diodes ne conduit, l'entrée MR pourrait changer d'état de façon aléatoire, et le montage fonctionner bien ou mal, selon les conditions environnantes.

Changement automatique des sorties

Nous avons vu comment faire "avancer" les sorties, avec un bouton poussoir. Mais vous souhaiterez certainement que les sorties soient animées de façon automatique, sans qu'il soit nécessaire d'appuyer sur un bouton. Car vous avez évidement autre chose à faire de plus intéressant. Ajouter cette fonction d'automatisme est très simple : il suffit d'ajouter un oscillateur, qui délivre de façon périodique un signal électrique similaire à celui que l'on obtient quand on agit manuellement sur le bouton poussoir. Il existe des tas de façons de réaliser un oscillateur (appelé aussi astable) qui remplissent cette fonction, quelques exemples sont proposés à la page Oscillateurs rectangulaires. Mais le plus simple est d'aller voir les exemples pratiques donnés aux pages Chenillard 1,et Dé 2 qui utilisent tous trois un NE555 en guise d'oscillateur.

Aller simple ou aller-retour

Les montages présentés jusqu'ici sont de type "aller simple". Quand la dernière LED s'éteint, c'est la première qui se rallume. Nous avons donc une séquence de type 

1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 1 - 2, etc.

Pour obtenir une fonction de type "aller-retour", comme vu dans une série télévisée mettant en scène une voiture futuriste et se présentant de la sorte :

1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 9 - 8 - 7 - 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1 - 2 - 3, etc.

il faut ajouter quelques composants. Ah, vous vous en doutiez ? Bien, pas de surprise donc, il n'y a plus qu'à se rendre à la page Chenillard 2 ou à la page Chenillard 4 pour voir des exemples de circuit assurant cette prouesse visuelle étonnante et dont vous rêverez des nuits entières tant que ce ne sera pas terminé. 

 

 

 

 

 

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