Carte électronique de commande du moteur LHIRES

 

 

Exemple d'implantation sur sur une plaque d'essai Veroboard.

La résistance ajustable P1 permet de régler la position de la lampe relevée.
La résitance ajustable P2 permet de régler la position de la lampe abaissée.

 

 

Schéma de la carte

 

Principe de fonctionnement

La commande provenant de la raquette manuelle ou de l'ordinateur est composée de 2 entrées :

La sortie est constitue d'un cable de 4 fils :

La carte doit être alimentée avec une alimentation à sortie régulée 12V 500 mA, ou par une batterie 12V. Au repos la carte consomme moins de 20 mA. Quand le moteur fonctionne, elle consomme 300 mA environ. La lampe néon consomme 30 mA environ.

 

Description détaillée du schéma

Les commandes venant du port parallèle ou de la raquette (QR_ON, QR_OFF) arrivent sur deux optocoupleurs (IC3-B, IC3-C) qui controlent la fréquence de l'oscillateur IC1 et sur 2 diodes D1et D2 montées en port "OU".

La commande QR_ON arrive aussi sur l'optocoupleur IC3-A qui contrôle l'alimentation de la lampe néon qui consomme 30 mA sous 12V.

Les diodes D1,D2 commandent un circuit détecteur de front montant composé de C5, R7, R8 . Ce circuit joue le rôle de filtre antirebond et permet d'envoyer une impulsion à l'entrée de IC2 indépendamment de la durée de l'impulsion reçue sur QR_ON ou QR_OFF (pour éviter les problèmes de synchonisation avec l'ordinateur et simplifier les logiciels).

La sortie du détecteur de front montant commande le circuit IC2 configuré en monostable qui génère créneau positif de 2 secondes environ.

La sortie de IC2 commande l'entrée marche/arret de IC1. Pendant le créneau de 2 secondes, IC1 génère sur sa sortie un train d'impulsions de fréqence fixe, mais dont le rapport cyclique peut prendre 2 valeurs qui dépendent chacunes des résistances ajustables P1 et P2. Le moteur tourne pour rejoindre la position correspondant au rapport cyclique du signal périodique qui lui est envoyé. Sa position dépend uniquement du rapport cyclique du train d'impulsions. La position est indépendante de la durée et de la fréquence du train l'impulsions.

Une fois la position cible atteinte, le moteur oscille légérement autour de la position cible et produit un petit bourdonnement. Quand le train d'impulsion s'arrête, le moteur devient silencieux et reste sur la position grâce à la résistance mécanique du réducteur de vitesse intégré. Il est néanmoins possible de le faire touner "à la main" avec le bouton placé à l'autre bout de l'axe de la lampe car le moteur et son réducteur sont mécaniquement "réversibles".

Le servo moteur peut tourner d'un angle de 180° maximum. Pour LHIRES, il faut régler P1 et P2 de façon à ce que le moteur tourne de 90° environ.

L'alimentation interne est constituée d'un convertisseur 12V/5V (IC4).

 

Liste des composants électroniques

IC1 NE555
IC2 NE555
IC3 CNY74-4H quadruple optocoupler
IC4 7805 (boitier TO92 ou TO220 )

C1 10 nF 25V
C2 100 nF 25V
C3 10 nF 25V
C4 1 uF 25V
C5 10 nF 25V

D1 1N4148
D2 1N4148

P1 22 k résistance ajustable
P2 22 k résistance ajustable
R1 680 k 1/4W
R2 2.2 k 1/4W
R3 100 ohms 1/4W
R4 100 ohms1/4W
R5 100 ohms1/4W
R6 1 Mo 1/4W
R7 10 k 1/4W

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