Dernière mise à jour : 17/07/2011
Présentation
Vous trouverez sur cette page des idées de départ pour réaliser un chenillard (séquenceur basique) lumineux avec des LED.
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 chenillards, 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
001 et Chenillard
002.
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.
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 floppée 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 001
Le chenillard 001 est décrit en détail à la page Chenillard 001.
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 séquencement 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.
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
interressant.
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
001, Bouquet
lumineux 001 et Dé
002 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'éteind, 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
serie 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
002
ou à la page Chenillard
004
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.
