Projet 1 : Le jeu de la main sûre (Steady-game)

Mes premiers pas avec le Breadboard

Ce circuit émettra un son sonore si vous laissez l'anneau toucher le fil.

Le schéma de circuit

À propos du circuit

Vous avez peut-être grandi en jouant à un jeu appelé Opération, où l'on incarne un chirurgien qui utilise des pinces pour soigner des maux anodins (comme une migraine glacée ou une crampe) chez un patient.

Si l'on ne fait pas attention et que l'on touche le mauvais endroit, une sonnerie stridente retentit et le nez du patient s'illumine.

Dans cette section, vous allez construire un jeu de précision qui ressemble beaucoup à Opération, mais le but est de déplacer un anneau le long d'un fil d'acier sans le toucher.

Si vous parvenez à amener l'anneau jusqu'à l'autre extrémité sans toucher le fil, vous gagnez.

Si l'anneau touche le fil, la sonnerie retentit et vous perdez.

Le circuit fonctionne selon le principe de base suivant :

pour qu'un phénomène électronique se produise, il faut une boucle fermée – un chemin continu entre le pôle positif et le pôle négatif de la pile, permettant ainsi au courant de circuler.

Lorsque l'anneau métallique ne touche pas le fil d'acier, la boucle n'est pas fermée et rien ne se passe.

Lorsque l'anneau touche le fil d'acier, la boucle est fermée et la sonnerie retentit.

Connexion de la pile au buzzer

Le circuit est assez simple.

Il suffit de connecter le buzzer et la pile, à l'aide des repères noirs du schéma, à la plaque d'essai.

Veillez à orienter le signe plus (+) du buzzer vers la borne positive de la pile.

N'oubliez pas que le fil rouge du clip de la pile se connecte à la borne positive de la pile.

Ajoutez deux fils de connexion libres :

l'un part du côté négatif (-) du buzzer et l'autre de la borne négative de la pile (les deux fils jaunes sur la figure 1-1).

FIGURE 1-1
Connexion de la pile au buzzer

Il ne vous reste plus qu'à créer un circuit de jeu et à l'intégrer au circuit.

Création du circuit de jeu

Pour créer le circuit de jeu, utilisez un fil d'aluminium ou d'acier (ex. provenant d'un cintre) et pliez-le selon la forme souhaitée.

Connectez le fil d'acier au breadboard à l'aide du fil de connexion libre relié à la borne négative de la batterie et d'un morceau de ruban adhésif, comme illustré sur la figure 1-2.

FIGURE 1-2
Fixation d'un fil de connexion sur la piste de jeu

Assurez-vous que l'extrémité métallique du fil de connexion touche bien le fil d'acier afin de garantir un bon contact électrique.

N'importe quel ruban adhésif fera l'affaire, mais je recommande le ruban isolant car il adhère bien au métal.

Connexion de l'anneau métallique à la plaque d'essai

Pour l'anneau métallique, vous pouvez utiliser la languette d'une canette, comme celle illustrée sur la figure 1-3.

FIGURE 1-3
Utilisez l'anneau métallique d'une boîte de conserve pour faire une boucle autour du circuit.

Si c'est l'heure de nourrir Minou ou Pitou profiter en pour garder l'anneau.

Ou vous pouvez profiter de l'occasion pour vous faire un petit encas.

Fixez l'anneau et l'extrémité libre du fil de connexion reliant la borne négative du buzzer à l'extrémité d'un vieux stylo, en veillant à ce que le fil soit bien en contact avec le métal (voir figure 1-4).

FIGURE 1-4
Fixer l'anneau métallique à un stylo

Le stylo offre aux joueurs une prise en main facile pour négocier les virages du circuit.

Voilà ! Le circuit est terminé, vous pouvez maintenant tester votre dextérité !

ERREURS COURANTES

Si le circuit ne fonctionne pas correctement, vérifiez que vous n'avez pas commis l'une de ces erreurs courantes :

• Mauvaise connexion entre le fil de connexion et la piste

• Mauvaise connexion entre le fil de connexion et l'anneau

• Branchement du buzzer à l'envers (n'oubliez pas qu'il a un pôle positif et un pôle négatif)

UNE VERSION SILENCIEUSE

Si vous préférez un jeu silencieux, pour jouer sans déranger les autres, vous pouvez remplacer le buzzer par une LED.

Il suffit de remplacer le buzzer par une LED.

N'oubliez pas de placer la LED en série avec une résistance (comme pour votre premier circuit sur plaque d'essai) ; sinon, vous risquez de la griller.

Voici quelque modèle de fil:

Pour aller un peu plus loin

Le son du buzzer dépend de la tension qu'on lui applique.

À 9V le son sera plus fort qu'à 1,5V.

Vous pouvez faire une tension variable avec un Régulateur de Tentions LM317.

Vous pouvez ainsi avoir une tensions variable de 9V à 1,5V.

Vous connaissez le bouton de volume de la radio ?

C'est souvent un potentiomètre.

Un potentiomètre possède généralement trois broches et un axe que vous pouvez faire tourner pour modifier la résistance.

Le symbole du potentiomètre représente son fonctionnement et les fonctions des trois broches.

La résistance entre les broches 1 et 3 est une résistance fixe d'une certaine valeur.

Cette valeur est égale à celle indiquée à l'achat du potentiomètre. Par exemple, si vous possédez un potentiomètre de 10 kΩ, la résistance entre les broches 1 et 3 sera de 10 kΩ.

La broche 2 est appelée curseur. Elle est connectée à la résistance située entre les broches 1 et 3. Vous pouvez modifier la position du curseur en tournant l'axe du potentiomètre.

Si vous tournez l'axe de manière à rapprocher le curseur de la broche 1, la résistance entre la broche 1 et le curseur diminue, mais celle entre la broche 3 et le curseur augmente.

Le régulateur de Tentions LM317

ou

Découvrez le condensateur

Composante	Symbole Électronique
Condensateur non polarisé
Condensateur électrolytique (polarisé) Dans le premier symbole Un plus indique le côté positif Dans le second symbole le rectangle hachuré indique le côté Négatif	ou

Le condensateur est comparable à une batterie rechargeable : on peut le charger et utiliser son énergie pour alimenter quelque chose.

Cependant, une batterie peut stocker beaucoup plus d'énergie qu'un condensateur.

Une batterie peut alimenter une LED pendant plusieurs jours sans être rechargée, tandis que la plupart des condensateurs ne peuvent en alimenter une que quelques secondes au maximum.

Les condensateurs sont souvent utilisés pour introduire des retards dans un circuit.

Par exemple, comme un condensateur stocke de l'énergie, il peut permettre de maintenir une LED allumée un peu plus longtemps, même après une coupure de courant.

Cette petite astuce peut également être utilisée avec d'autres composants pour obtenir des résultats intéressants comme les oscillateurs.

Fonctionnement des condensateurs

À l'intérieur, les condensateurs sont des dispositifs très simples. Ils sont constitués de deux plaques métalliques très proches l'une de l'autre, séparées par un matériau tel que du papier.

Pour gagner de la place, les plaques métalliques et le matériau qui les sépare sont pliés ou enroulés pour former un boîtier compact.

Lorsqu'on connecte une batterie aux deux bornes d'un condensateur, un courant circule tandis que la batterie tente de faire passer des électrons à travers le condensateur.

Or, les électrons ne peuvent pas traverser l'espace entre les plaques ; ils s'accumulent donc sur une plaque et quittent l'autre.

Finalement, une plaque ne peut plus contenir d'électrons et le courant cesse de circuler ; on dit alors que le condensateur est complètement chargé.

Tout comme les électrons d'une batterie, les électrons du condensateur n'aiment pas être regroupés sur une plaque. Ils préfèrent se diriger vers le côté où il y a moins d'électrons.

Cela signifie que vous avez stocké de l'énergie potentielle dans votre condensateur.

Si vous déconnectez la batterie et connectez, par exemple, une résistance entre les deux bornes du condensateur, les électrons stockés sur une plaque commenceront à circuler en sens inverse, à travers la résistance, pour atteindre la plaque contenant moins d'électrons.

Condensateurs polarisés et non polarisés

Les condensateurs peuvent être polarisés ou non polarisés.

Comme une LED, un condensateur polarisé possède une borne positive et une borne négative, et sa borne positive doit toujours être orientée vers la borne positive de la batterie.

Le condensateur noir illustré sur la photo est polarisé et sa borne négative est marquée d'une bande et de signes moins sur le côté.

Le condensateur jaune n'est pas polarisé ; l'emplacement de la borne importe donc peu.

AVERTISSEMENT :

Soyez prudent lorsque vous utilisez des condensateurs polarisés pour les projets de Mes premiers pas en Électronique et pour vos propres projets. Vous devez les connecter correctement pour éviter tout dommage.

Dans tous les circuits nécessitant un condensateur, vous pouvez utiliser un condensateur non polarisé, à condition d'en trouver un ayant la capacité adéquate. La capacité se mesure en farads (F), et plus un condensateur a de capacité, plus il peut stocker d'énergie.

Les condensateurs non polarisés à forte capacité ne sont pas fabriqués car ils devraient être physiquement très grands.

Les condensateurs polarisés peuvent stocker plus d'énergie dans un espace réduit, mais ils présentent l'inconvénient de devoir être connectés correctement.

Lors de la construction de circuits à forte capacité, vous utiliserez des condensateurs polarisés.

Assurez-vous toujours que la borne positive de tout condensateur polarisé est connectée au plus près du pôle positif de la batterie.

Valeurs des condensateurs

Les condensateurs que vous utiliserez dans ce livre auront des capacités de l'ordre:

 d μF (microfarad), du nF (nanofarad) ou du pF (picofarad).

Les capacités ont tendance à être très faibles et sont souvent notées avec les préfixes micro, nano et pico, définis comme suit :

μ (micro) signifie millionième, donc 1 μF = 0.000001 F

n (nano) signifie milliardième, donc 1 nF = 0.000000001 F

p (pico) signifie trillionième, donc 1 pF = 0.000000000001 F

Les condensateurs polarisés sont suffisamment grands pour que leurs valeurs soient inscrites dessus. Les condensateurs non polarisés, en revanche, sont un peu plus complexes.

Ils sont généralement très petits, ce qui explique leur codage complexe, comme 104 ou 202.

J'oublie toujours leur signification, alors lorsque je cherche un code, je le consulte simplement dans un tableau.

Vous trouverez un tableau des codes courants dans:

« Codes des condensateurs » à la section Aide-mémoire sur les composants.

Mais comme pour la plupart des choses, les condensateurs sont bien plus intéressants à manipuler qu'à étudier. Réalisez le projet suivant et vous découvrirez par vous-même le fonctionnement d'un condensateur.

Le circuit

Insérer le LM317 face plate vers vous, là où il y a LM317 d'écrit.

  ou