Temporisateur 2

Contrairement au temporisateur 1 qui n'autorise pas des durées de temporisation très longues, celui-ci est capable d'atteindre des durées de plusieurs minutes ou même d'une heure. Il n'est pas compliqué à construire, et est basé sur l'emploi d'un timer programmable de type CD4541. Voir aussi page Temporisateurs.

Schéma

Non, toujours pas de NE555. Le pauvre aurait bien du mal à assurer une temporisation très longue, à cause des courants de fuites trop importants des condensateurs chimiques de très forte valeur. C'est faisable, mais pas précis et pas très fiable. 

Temporisateur 002

Le CD4541 est appelé Timer programmable car il possède plusieurs broches permettant de définir son mode de fonctionnement.

Broches RTC (1), CTC (2) et RS (3)

Broches d'accès à l'oscillateur interne, permettant de le faire fonctionner grâce à l'ajout de deux résistances et d'un condensateur externe (R1, R2 et C1 sur le schéma). La fréquence d'oscillation de l'oscillateur interne est directement liée à la valeur des composants R1 et C1 reliés respectivement à RTC et CTC. Pour un fonctionnement correct, la résistance R2 reliée à RS doit avoir une valeur au moins égale à deux fois la valeur de R1. 

Broche AutoReset AR (5)

Entrée permettant de spécifier le comportement du timer lors de sa mise sous tension. Si cette entrée est à l'état logique 0, le timer démarre dès que le circuit est mis sous tension, même si l'on n'appuie pas sur le bouton de démarrage Start. Si cette entrée est à l'état logique 1, le timer ne démarre pas au moment de la mise sous tension du circuit, mais démarre dès que l'on appuie sur le bouton Start.

Broche Master Reset R (6)

Broche de reset général, servant au démarrage du timer. Pour que cette entrée puisse servir pour démarrer le timer, l'entrée AR (5) doit être à l'état logique 1.

Broche Q / Q barre (8)

Broche de sortie générale, sur laquelle est produite l'impulsion de sortie. La polarité de l'impulsion de sortie est déterminée par l'état logique appliqué à l'entrée Q / Q barre Select (9).

Broche Q / Q barre Select (9)

Entrée permettant de définir la polarité de l'impulsion temporisée de sortie. Si cette entrée est portée à un état logique bas, l'impulsion de sortie sera positive (état logique bas au repos, état logique haut en activité). Si cette entrée est portée à un état logique haut, l'impulsion de sortie sera négative (état logique haut au repos, état logique bas en activité).

Broche Mode (10)

Entrée déterminant le type de signal fourni sur la sortie principale Q (8). Si cette entrée est à l'état logique haut, la sortie Q (8) délivre un signal périodique dont la fréquence est égale à la fréquence de l'oscillateur, divisée par 2 puissance N, N correspondant au nombre d'étages diviseurs internes par 2, et qui dépend de l'état des entrées A (12) et B (13). Si cette entrée est à l'état logique bas, la sortie Q (8) délivre un signal unique (c'est l'impulsion de temporisation) et se bloque dès le retour à l'état de repos.

Broches A (12) et B (13)

Entrées déterminant le rapport de division de la fréquence d'entrée (provenant ici de l'oscillateur interne). N correspond au nombre d'étages diviseurs internes par 2

- Si A = 0 et B = 0, alors N = 13, division par 8192 (2 puissance 13)
- Si A = 0 et B = 1, alors N = 10, division par 1024 (2 puissance 10)
- Si A = 1 et B = 0, alors N = 8, division par 256 (2 puissance 8)
- Si A = 1 et B = 1, alors N = 16, division par 65536 (2 puissance 16)

Plus le facteur de division est important, et plus la durée de l'impulsion de sortie est longue pour une même fréquence de l'oscillateur. Pour ma part, je préfère utiliser le facteur de division maximal pour permettre des impulsions longues avec des valeurs de composants plus faibles.

Résumé des situations possibles

Moi-même me grattant la tête pour déterminer comment connecter tout ça pour une fonction désirée donnée, je me suis fait un petit tableau récapitulatif, que voici. Le comportement du circuit est celui obtenu au moment où on le met sous tension, T exprime la constante de temps de la temporisation (en mode temporisateur) ou de la période d'oscillation (en mode oscillateur). Notez que le présent article mentionne le fonctionnement du circuit en temporisateur et non en oscillateur. Il convient donc de porter la broche 10 (mode général) à la masse. Cela correspond aux lignes colorées en vert dans le tableau.

AutoReset (5)
 

Mode sortie (9)
 

Mode général (10)
 

Comportement du circuit
 

0
 

0 (pos)
 

0 (tempo)
 

La sortie s'active au bout de T et reste active (Nota 1)
 

0
 

0 (pos)
 

1 (osc)
 

La sortie s'active au bout de T puis clignote
 

0
 

1 (neg)
 

0 (tempo)

La sortie s'active tout de suite et s'éteint au bout de T (Nota 1)

0
 

1 (neg)

1 (osc)

La sortie s'active tout de suite puis clignote

1
 

0 (pos)

0 (tempo)

La sortie s'active tout de suite et reste active
 

1
 

0 (pos)

1 (osc)

La sortie s'active au bout de T puis clignote

1
 

1 (neg)

0 (tempo)

La sortie s'active tout de suite et s'éteint au bout de T (Nota 2)
 

1
 

1 (neg)

1 (osc)

La sortie s'active tout de suite puis clignote
 

Nota 1 : il s'agit des deux cas qui seront sans doute les plus utilisés.
Nota 2 : je n'explique pas ce comportement, il me semble que la sortie devrait normalement rester à l'état logique haut.

Prototype

Réalisé sur plaque d'expérimentation sans soudure.

temporisateur_002_proto_001a
 

 

 

 

Accuil








 

 

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