Projet 3 : L'alarme de la boîte à biscuits

Mes premiers pas avec le Breadboard

Voir Introduction pour la description des composants

Cette alarme sonne lorsqu'elle détecte la lumière.

LE SCHÉMA DU CIRCUIT

LISTE DES PIÈCES

À PROPOS DU CIRCUIT

Vous voulez empêcher qu'on vole vos biscuits ?

Ou dissuader les espions de fouiller dans votre coffre au trésor ?

Ce circuit est fait pour vous.

Silencieux dans l'obscurité, par exemple dans un bocal à biscuits fermé, il déclenche une alarme dès que le couvercle est ouvert, dissuadant ainsi les voleurs de biscuits.

Le circuit utilise une photorésistance (LDR) pour détecter la lumière.

Sa résistance varie en fonction de la luminosité : plus la lumière est intense, plus la résistance est faible.

La LDR et R1 forment un diviseur de tension qui contrôle la tension d'entrée à la base du transistor, l'activant ou le désactivant selon la quantité de lumière détectée.

Une fois votre circuit terminé, placez-le dans votre bocal à biscuits ou votre coffre au trésor pour protéger vos précieux biens.

ERREURS COURANTES

Si le circuit ne fonctionne pas, vérifiez les points suivants :

• La valeur de la résistance R1 est trop élevée ou trop faible.

Consultez « Code couleur des résistances ».

• Vous avez branché le transistor à l’envers.

Si vous avez besoin de revoir le branchement d’un transistor NPN, reportez-vous au projet 2.

Pour rendre le circuit plus ou moins sensible à la lumière, remplacez R1 par une résistance de valeur plus élevée (plus sensible) ou plus faible (moins sensible) ou par un potentiomètre.

Pour pouvoir ajuster la sensibilité du circuit vous pouvez remplacer la résistance de 1K par un potentiomètre de 10K.

Découvrez le potentiomètre (voir Résistances aussi section Résistance Variable (Potentiomètre))

Vous avez découvert la résistance standard, un composant dont la résistance est fixe.

Le potentiomètre est également une résistance, mais sa résistance est variable et il est souvent utilisé pour contrôler des éléments tels que le volume d'un haut-parleur.

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.

FONCTIONNEMENT DU CIRCUIT

Le buzzer sonnera uniquement si un courant le traverse, ce qui n’est possible que s’il existe un chemin entre la borne positive et la borne négative de la batterie.

Cela signifie que l'alarme ne sonnera que si le transistor est conducteur, permettant ainsi au courant de circuler de la borne positive de la batterie à travers le buzzer, puis du collecteur du transistor à son émetteur, et enfin de retourner à la borne négative de la batterie.

Comme vous l'avez vu dans le projet 2, pour qu'un transistor soit conducteur, un courant doit circuler de sa base à son émetteur.

Ceci se produit uniquement lorsque la tension entre la base et l'émetteur est d'environ 0,7 V.

Lorsque la tension est nettement inférieure à 0,7 V, aucun courant ne circule entre la base et l'émetteur, et le transistor est bloqué.

Sur le schéma du circuit de la figure 3-1, vous pouvez constater que la tension entre la base et l'émetteur est équivalente à la tension aux bornes de R1.

FIGURE 3-1
Création d’un diviseur de tension

La photorésistance (LDR) et la résistance R1 sont connectées pour former un diviseur de tension.

Sur ce schéma, la photorésistance est représentée par R1.

La formule permettant de calculer la tension de sortie d'un diviseur de tension est :

Dans l'obscurité, la LDR présente une résistance d'environ 200 kΩ ou plus, et R2 vaut toujours 1 kΩ.

Vous utilisez une pile de 9 V, donc Vin vaut 9 V.

En insérant ces valeurs dans la formule, vous obtenez :

Cela donne une tension de sortie (Vout) d'environ 0,04 V, insuffisante pour que le transistor s'active.

Si la lumière est faible, la résistance de la LDR est d'environ 10 kΩ ou moins.

En l'intégrant dans la formule du diviseur de tension, on obtient :

Dans ce cas, Vout est égal à environ 0,8 V.

C'est plus que les 0,7 V nécessaires pour que le courant circule de la base à l'émetteur, donc le transistor s'active, permettant au courant de circuler à travers le buzzer, le collecteur et l'émetteur et déclenchant l'alarme.