Générateur impulsions 5

Ce générateur permet de délivrer une première impulsion lorsqu'on appuie sur un bouton poussoir, et une seconde impulsion lorsqu'on relâche ce même bouton poussoir. Les deux impulsions sont générées avec deux circuits distincts ayant chacun leur propre sortie, ce qui permet de leur donner à chacune une durée individuelle, par exemple 100 ms pour la première (quand on appuie) et 300 ms pour la seconde (quand on relache). Ce générateur est basé sur l'emploi de deux monostables de type CD4538. Il est possible de combiner les deux sorties en une seule, le cas échéant. Trois schémas sont proposés :

- Schéma 005a : prévu pour commande active à l'état bas (état haut au repos).

- Schéma 005b : prévu pour commande active à l'état haut (état bas au repos).

- Schéma 005c : combinaison des deux sorties en une seule.

Petit rappel sur le CD4538

Avant de décrire en détail le montage complet, il est sans doute bon de rappeler comment le monostable CD4538 peut être utilisé. Le double schéma qui suit montre que ce circuit peut être déclanche soit sur un front montant, soit sur un front descendant.

electronique_monostables_001za

Chacun des deux monostables contenus dans le circuit intégré CD4538 possède deux entrées de déclanchement distinctes et deux sorties complémentées (une est à 1 quand l'autre est à 0, et inversement), et il suffit de suivre les exemples donnés ci-avant selon l'usage désiré. La constante de temps (durée de l'impulsion de sortie) est définie par la valeur de la résistance et du condensateur branchés sur les pattes RC et CX, selon la formule suivante :

T = R ; C

où T est exprimé en secondes, R en ohms et C en farads.
Par exemple, si R = 1 MO et C = 1 uF, alors T = 1 seconde.

Le schéma 005a

Prévu pour commande active à l'état bas (état haut au repos).

gene_imp_005a

Génération des impulsions

Afin de disposer de deux impulsions indépendantes, il est fait usage des deux monostables contenus dans le CD4538, U1:A et U1:B. Le premier monostable U1:A est ici câblé pour réagir (déclencher une impulsion sur ses sorties) quand l'état logique de l'entrée 5 passe de l'état haut à l'état bas, ce qui se passe quand on appui sur le bouton poussoir SW1. Le second monostable U1:B quant à lui est câblé pour réagir quand l'état logique de l'entrée 12 passe de l'état bas à l'état haut, ce qui se passe quand on relâche le bouton poussoir SW1. Le graphe qui suit montre ce que l'on obtient sur les deux sorties Out1 (sortie du monostable U1:A) et Out2 (sortie du monostable U1:B) quand le bouton poussoir est enfoncé puis relâché au bout d'un certain temps, ce qui se traduit par une impulsion "négative" sur l'entrée In.

gene_imp_005a_graphe_001a

Anti-rebonds

On ne peut pas empêcher les rebonds mécaniques d'un bouton poussoir qui a envie de rebondir à tout prix, mais on peut (et ici c'est même un devoir) annuler ses effets. Cela est fait en plaçant le condensateur C3 en parallèle sur le poussoir SW1. Notez comme je suis taquin de n'avoir pas dessiné ce condensateur juste à côté du poussoir... c'est bien sûr fait pour vous habituer à lire des schémas tordus.

Sorties inactives à la mise sous tension

Afin d'être sûr que les sorties Q (broches 6 et 10) ne s'activent pas "par erreur" lors de la mise en route du circuit, les entrées de remise à zéro (RAZ ou R - comme Reset) sont raccordées à un réseau RC constitué de R4 et C4 qui fourni une "impulsion négative" au démarrage. En réalité, le condensateur C4 se charge au travers de R4, et tant que la tension à ses bornes n'a pas atteint une tension suffisante (ce qui prend un certain temps, légèrement inférieur à la seconde dans le cas qui nous concerne), les monostables sont bloqués et ne peuvent pas être déclanchés.

Sortie

La sortie Q barre des deux monostables (broches 7 et 9) ne sont pas utilisées, seules les sorties Q (broches 6 et 10) le sont. Ces dernières attaquent la base d'un transistor NPN, qui se met à conduire quand la sortie Q correspondante passe à l'état logique haut, c'est à dire pendant toute la durée de l'impulsion. Les résistances R5 et R7 ont une valeur telle que le courant de base des transistors est suffisant pour faire s'allumer les LEDs (ou un petit relais avec sa diode de protection en parallèle sur la bobine). La valeur de ces résistances peut être baissée sans problème jusqu'à 2,2 kO.

Le schéma 005b

Prévu pour commande active à l'état haut (état bas au repos).

gene_imp_005b

C'est quasiment le même schéma que le précédent, mais les entrées de déclanchements sont branchées un peu différemment, à vous de jouer au jeux des sept erreurs (ne cherchez toutefois pas trop longtemps, il n'y en a pas autant). Remarquez que le condensateur C3 s'est déplacé, pour toujours être en parallèle sur le poussoir SW1. J'en ai profité pour l'allonger, car pauvre de lui, il était resté debout depuis le début de l'article. Une fois n'est pas coutume, j'ai tout fait pour vous faciliter la lecture du schéma.

Schéma 005c

Combinaison des deux sorties en une seule.

gene_imp_005c

Cette modification peut s'appliquer aux deux schémas précédents. Elle consiste à combiner les sorties des monostables, ce qui revient à remplir la fonction logique OU. Cette nouveauté est assurée par les deux diodes D2 et D3, dont les cathodes sont reliées ensemble et aboutissent à la masse au travers de la résistance R5 (résistance dont le seul rôle est de polariser correctement les diodes pour être sûr qu'elles conduisent quand on applique une tension positive sur leur anode). Pourquoi mettre des diodes et ne pas relier les deux sortie directement ensemble ? Pour éviter qu'une sortie active d'un monostable ne vienne chatouiller la sortie de l'autre monostable qui est encore au repos. C'est fragile, ces petites bêtes... Résultat de la modification : on dispose de deux impulsions sur une seule sortie, une première impulsion délivrée quand on appuie sur SW1, et une seconde impulsion quand on relâche SW1. Bien entendu en conservant le bénéfice des durées d'impulsion individuelles.

Attention ! Si vous relâchez le poussoir SW1 avant que l'impulsion délivrée lors de l'appui ne se termine, vous n'aurez au final qu'une seule impulsion et non deux, car les deux se chevaucheront ! A vous de trouver les temps qui vous conviennent, et modifier le cas échéant les valeurs de R1 / C1 et R2 / C2 qui déterminent la durée des impulsions.

 

 

 

 

 

 

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