Projet 9 : Alarme de détection de lumière

Vous soupçonnez quelqu'un de fouiller dans vos tiroirs ?

Un membre de votre famille vous pique vos biscuits préférés dans le placard avant même que vous ayez pu y goûter ?

L'un des centaines d'objets qui s'entassent dans votre placard a disparu ?

Si c'est le cas, alerte générale !

Ce projet vous permet de construire une alarme à détecteur de lumière avec seulement 11 composants et une pile.

Placez l'alarme dans un endroit sombre (un tiroir, un placard, voire un réfrigérateur) et, dès que quelqu'un y fait entrer de la lumière (en ouvrant une porte ou un tiroir), un haut-parleur vous alerte par une sonnerie assez forte et assurément agaçante.

Vous pourrez alors identifier le coupable et rétablir l'ordre chez vous.

Fonctionnement d'un haut-parleur

Ce projet utilise un mini-haut-parleur pour produire un son puissant, comparable à une note de musique, lorsqu'une source lumineuse éclaire le circuit.

La figure 9-1 illustre l'avant et l'arrière d'un type de mini-haut-parleur.

Contrairement aux potentiomètres, les haut-parleurs sont généralement fournis avec des fils conducteurs.

Ces fils sont torsadés pour une installation propre et ordonnée.

Il suffit de connecter ces fils aux composants du circuit pour que le courant électrique circule du circuit vers le haut-parleur.

Le haut-parleur convertit ensuite ce courant en son.

Un haut-parleur classique contient deux aimants et un cône en papier ou en plastique (voir figure 9-2).

Le matériau noir visible sur le mini-haut-parleur de la figure 9-1 est le cône en papier.

L'un des aimants du haut-parleur est un aimant permanent (c'est-à-dire qu'il est toujours magnétisé) et l'autre est un électroaimant.

Un électroaimant est constitué d'une bobine de fil enroulée autour d'un morceau de fer.

En l'absence de courant, l'électroaimant n'est pas magnétisé.

Lorsqu'un courant le traverse, l'électroaimant s'aimante et est attiré puis repoussé par l'aimant permanent.

Le cône est fixé à l'électroaimant ; ainsi, lorsque ce dernier se déplace, le cône vibre, produisant un son (qui résulte simplement du déplacement de l'air).

Si vous observez attentivement l'arrière du haut-parleur sur la figure 9-1 (à droite), vous remarquerez peut-être qu'une extrémité de chaque fil conducteur dépasse du cône noir.

Ces fils sont reliés à la bobine à l'intérieur du haut-parleur.

En connectant l'autre extrémité des fils à votre circuit, vous contrôlez le courant qui traverse la bobine.

Selon le fonctionnement de votre circuit, le courant peut circuler ou non dans la bobine, et vous pouvez entendre ou non un son provenant du haut-parleur.

Pour ce projet, vous allez réaliser un circuit qui alimente le haut-parleur uniquement lorsqu'il est suffisamment éclairé.

Si la luminosité est faible, aucun courant n'est envoyé au haut-parleur.

Rassemblez les composants et les outils

Rassemblez tous les éléments de cette liste (voir figure 9-3) :

Plaque d’essai sans soudure (breadboard), préparée avec :

• Pile 9 V avec clip de fixation

• Interrupteur et fil de connexion

• Connexions du rail d’alimentation

Un haut-parleur de 8 Ω

Un circuit intégré 555

Un transistor bipolaire PNP 2N3906

Une photorésistance

Un potentiomètre de 100 kΩ (de préférence à variation linéaire) avec ses fils de connexion

Deux condensateurs à film de 0,01 μF (non polarisés)

Un condensateur électrolytique de 4,7 μF (polarisé)

Résistances :

• Une résistance de 3,9 kΩ

• Une résistance de 10 kΩ

• Une résistance de 47 kΩ

• (Optionnel) Une résistance de 100 kΩ

Quatre fils de connexion de 8 mm (minimum)

Un fil de connexion de 10 mm (minimum)

Deux fils de connexion de 25 mm (minimum)

Deux fils rigides de calibre 22 d'environ 5 cm de long, à extrémités dénudées (comme les fils de connexion, mais sans avoir besoin de replier les extrémités)

Deux mini-pinces crocodiles isolées.

Dans le projet 8, j'explique comment connecter les fils de votre potentiomètre.

Munissez-vous de votre pince coupante (pour couper les fils) et de votre pince à becs fins (pour insérer les composants dans votre plaque d'essai).

Préparez votre haut-parleur.

La plupart des haut-parleurs sont équipés de fils multibrins, c'est-à-dire de plusieurs fils très fins torsadés.

Les fils multibrins ne s'insèrent pas facilement dans les trous de contact d'une plaque d'essai ; vous devez donc connecter des fils rigides aux fils du haut-parleur pour l'utiliser dans votre circuit.

Si vous (ou un ami) savez souder, vous pouvez souder des fils rigides aux fils conducteurs du haut-parleur.

Voir la section sondons! de Mes premiers pas en Électronique

Sinon, poursuivez votre lecture pour découvrir une autre méthode.

Il est facile de connecter des fils conducteurs rigides aux fils du haut-parleur sans soudure.

Vous aurez besoin de deux fils de connexion (d'au moins 5 cm chacun) et de deux mini-pinces crocodiles
(voir votre liste de composants).

Une pince crocodile est une attache métallique qui ressemble aux mâchoires d'un alligator.

La partie qui la serre contient des dents métalliques conçues pour maintenir les fils ensemble.

La figure 9-4 montre une mini-pince crocodile isolée et une pince sans isolation.

Pour chaque fil d'enceinte, utilisez une mini-pince crocodile pour connecter l'extrémité du fil à l'une des extrémités du fil de liaison, comme suit (voir figure 9-5) :

1. Appuyez simultanément sur les deux côtés de la pince pour ouvrir les mâchoires.

2. Placez l'extrémité du fil d'enceinte et l'une des extrémités du fil de liaison dans les mâchoires.

3. Relâchez le côté de la pince sur lequel vous appuyez.

4. Tirez doucement sur chaque fil pour vous assurer qu'il est bien fixé dans les mâchoires de la pince.

Si l'un des fils, ou les deux, se détachent, répétez les étapes 1 à 3.

La figure 9-6 montre l'aspect du mini-haut-parleur avec ses fils conducteurs rigides.

Vous pouvez aussi utiliser des pinces avec des fils

Vous utiliserez un mini-haut-parleur dans les projets 10, 11, 12 et 14, ainsi que dans celui-ci ; il est donc recommandé de laisser les fils conducteurs rigides connectés après avoir terminé ce projet.

Votre haut-parleur est maintenant prêt à être testé sur une plaque d'essai ; êtes-vous prêt à faire du son ?

Construisez le circuit d'alarme à détection de lumière