UN Interrupteur crépusculaire : schéma montage electronique

Encore un montage simple a photoresisiance (décidément ce numéro en regorge, ce sera le dixième). Ce circuit a quatre NAND, un transistor et un tnac seulement allume automatiquement l'éclairage lorsque la nuit tombe et l'éteint quand l'aube point. Bien sûr le seuil d'allumage et d'extinction en fonction de la luminosité est réglable.

L'intérêt de ne pas avoir a gérer l'éclairage nocturne, d'une partie de l'appartement, du jardin ou d'une devanture et d'une vitrine commerciale, n'échappera à aucun d'entre vous. Vous saurez qu'au crépuscule les
ampoules s'allument el qu'a l'aube elles s'éteignent et cela vous permettra de vaquer a vos occupations moins "automatisables-.
De plus, en terme d'aube et de crépuscule, le seuil d'extinction et d'allumage est bien sur réglable. Ce qui vous permettra éventuellement de -détourner- ce circuit de sa des tination conceptuelle .


Le schéma électrique :
Le schéma électrique de la ligure 2 présente encore une fois un montage a photoresistance. associée ICI a un circuit intégré à quatre NAND et un triac.
Note : pour une théorie complète sur les portes NAND et les
triacs. voyez votre Cours (il a été réédité en CDROM).
Commençons la description du schéma électrique par le transformateur secteur 230 V T l . son enroulement secondaire fournit une tension alternative de 8 Vac que redresse le pont RS1 et égalise l'eiectrolytiqui: C l de 220 uF. ce qui nous donne une tension continue de quelques 11 V.

Nous l'avons assez dit dans ce numéro : lorsqu'une photore sistance comme TRI est illuminée, sa résistance ohmique est très faible : placée dans l'obscurité, sa résistance devient très élevée. En présence de lumière on a sur les deux broches d'entrée 1 et 2 de la NAND IC1/A un niveau logique 1 et sur la broche de sortie 3 un niveau logique 0. soit aucune tension (voir la table de venté de la figure 1). Comme le montre la figure 2. la sortie de la NAND IC1/A est reliée a la broche d'entrée 13 de la NAND ICl/C et a la broche 9 de la NAND IC1/D. Les broches opposées d'entrée 12 et 8 des deux NAND ICl/C et IC1/D sont reliées au positif d'alimentation, soit au niveau logique 1. Un coup d'ceil sur la table de vente nous montre que
leur sortie est au niveau logique 1. en effet 0 et 1 = 1.

Le schéma électrique de la figure 2 nous permet de voir également que sur les sorties des NAND ICl/C IC1/D est montée R4 laquelle alimente la base du PNP TRI. Quand sur les sorties des NAND ICl/C IC1/D on a un niveau logique 1. soit une tension positive, cette dernière atteint a travers R4 la base du transistor
lequel, étant un PNP. ne conduira donc pas. Quand la photoresistance est dans le noir, sur les broches d'entrées 1-2 de la NAND ICl/Aonaunniveau logique 0 et à la sortie un niveau logique! en effet 0 - 0 = 1. Les broches d'entrée 5-6 de la NAND IC1/B. qui est reliée a la sortie de ICI/A. sont aussi au niveau logique 1 et la sortie est au niveau logique 0. en effet 1 et 1 = 0.

Figure 1 : Table de vérité d'une NAND.

Le niveau logique 1 indique une tension

«positive», le niveau logique 0 Indique la

broche à la «masse».

Liste des composants :

R I . . .680
R2...50 ktrimmer
R3„.220 k
R4...10 k
R5...4.7 k
R6...220
FR1. photo résistance
C l . . . 220uF/16V electrolytique
C2... 10 uF/16V electrolytique
C3...100 nF polyester
D S I . 1N4150


RS1.port redresseur 100 V I A
DLL. LED verte
TR1..PNP BC557 ou BC559
TRC1 tnac BT137/500
I C I . . . CMOS 4093
T l . . . .transformateur 1 VA S V 0,2 Amod TN00 02
Note : toutes les résistances sont des 1/4 de W

Figure 2 : Schéma électrique de l'interrupteur crépusculaire EN1704. Il utilise comme élément photosensible une banale;photoresistance (FR1).

La tension positive contenue dans l'electrolytique C2 se décharge alors à la niasse a travers DSI Étant donné que la sortie de la NAND IC1/A est également reliée à la broche 13 de I C l /C et à la broche 9 de I C l /D

et que leurs broches opposées 12 S sont reliées au positif de l'alimentation. si nous jetons un coupd'oeiiâ la table de vente nous voyons que 1 et 1 = 0 : donc sur les broches de sortie de ces NAND on a un niveau logique 0. Un niveau logique 0 cela signifie non seulement que sur leurs sorties il n'y a
aucune tension mais aussi qu'elles sont à la masse. R4 étant à la masse, comme c'est elle qui alimente la base du PNP TRI, ce transistor conduit et son collecteur excite alors, a travers R6. la gâchette du tnacTRCl lequel alimente l'ampoule ou le système d'éclairage secteur relié(e) â son anode A2.
Quand la photoresistance est a nouveau illuminée, la gâchette du triac n'étant plus excitée, l'ampoule ou le système d'éclairage s éteint
Le trimmer R2 monté en série avec la photoresistance sert a déterminer sur quelle valeur -d'obscurité» (de luminosité en fait) allumer l'éclairage. C'est ce que nous avons appelé plus haut le seuil réglable d'allumage/extinction.

Figure 3 : Brochages du circuit intégré 7n| KaSyi CD4093 vu de dessus, du transistor vu de dessous et de la LED et du triac vus deface.

Figure 4a : Schéma d implantation des composants de la platine de l'interrupteur crépusculaire

EN1704. N'oubliez pas d'insérer un strap filaire un morceau de queue de composant) entre ICI et C3/C2

Figure 5 : Photo d'un des prototypes de

la platine de l'interrupteur crépusculaire

EN1704. On voit a droite la minuscule photorésistance

FR1. Attention, le repere-detrompeur

en U du circuit intègre est orienté vers

le strap et C3/C2. Attention aussi a la

polarité de la LED ; la patte longue va au

point A avec un fil rouge (voir figure 4a).

Figure 4b : Dessin, a l'échelle 1. du circuit

imprime de la platine de l'interrupteur crépusculaire

EN1704.

La réalisation pratique :

Pour réaliser cet interrupteur crépusculaire EN1704, vous vous servirez des figures 3 â 7. la liste des composants étant donner en figure 2


la  platine EN1704 :
Réalisez (ou procurez-vous) le circuit împrtmé EN1704 dont la figure 4b donne le dessin â l'échelle 1:1 et, en vous aidant des figures 4a et 5. montez tous les composants Pour commencer, montez les résistances
et la diode, puis les condensateurs poly ester et électrolytiques. Montez le transistor en boîtier demi lune (méplat vers R5/R4). Montez le trimmer R2. Montez le pont RS1 (- vers le transfo). Montez le
tnac TRC1 couche, pattes repliées a 90° et fixé â l'aide d'un boulon 3MA.
Vous pouvez maintenant enfoncer et souder les quatre picots (au centre de la platine pour la LED et sur le côté droit pour FR1] puis montez le support pour le circuit intègre et le «strap» filaire entre ICI et C3/C2.

Figure G ; Cette photo d'un des prototypes montre comment installer la platine de l'Interrupteur crépusculaire EN1704

dans le boîtier plastique prévu Elle est fixée au moyen de quatre vis autotaraudeuses. Un trou sur le petit cote droit permet

â la lumière d'Illuminer la surface photosensible de la photoresistance FR1 et deux autres trous sur le petit côté gauche

permettent CE/S des cordons secteur 230 V La LED est en revanche montée sur le couvercle servant de face avant et elle

est reliée a la platine par une paire R/N facilitant le respect de la polarité

Figure 7 : Cette photo d'un des prototypes de l in

terrupteur crépusculaire EN1704 montre le boîtier

plastique referme avec la LED sur le dessus et la

photoresistance sur le cote droit. On peut le fixer

sur un mur. en fonction des besoins, soit horizon

talement soit verticalement. Placez-la a l'abri d'un

auvent ou d'une génoise afin d'éviter que l'eau de

pluie n'y pénètre Vous pouvez en outre préalablement

I etancher avec du mastic silicone.