Projet 13 : Feu de circulation à trois sens

Le projet 4 vous montre comment utiliser un simple interrupteur pour contrôler deux LED : lorsqu'une LED est allumée, l'autre est éteinte, et inversement.

Avec une LED rouge et une LED verte, vous pouvez utiliser ce circuit comme un feu tricolore manuel à deux voies.

Dans ce projet, vous utilisez deux circuits intégrés (CI) — un timer 555 et un compteur décimal 4017 — pour automatiser l'allumage/l'extinction et la temporisation de trois LED.

Avec une LED rouge, une jaune et une verte, vous pouvez utiliser ce circuit comme un feu tricolore automatique à trois voies.

Outre les LED et les deux CI, vous aurez besoin de quelques résistances et condensateurs, de fils de connexion et de quelques diodes ordinaires (non lumineuses).

Ce circuit est similaire au circuit de roulette du projet 12.

Si vous l'avez déjà monté sur votre plaque d'essai, ne le démontez pas tout de suite !

Découvrez la diode 1N4148 (ou 1N914)

Les diodes remplissent une fonction simple mais essentielle : elles ne laissent passer le courant que dans un seul sens.

Dans de nombreux projets de Mes seconds pas en Électronique (y compris celui-ci), vous utiliserez un type particulier de diode – une diode électroluminescente, ou LED – pour, comme son nom l’indique, s’illuminer.

Il est crucial d’orienter correctement la LED, sinon le courant ne circulera pas.

Dans ce projet, vous utiliserez un autre type de diode pour empêcher le courant de circuler dans le mauvais sens dans votre circuit.

La diode utilisée ici – une diode 1N4148 (ou 1N914) – ne s’illumine pas.

Elle joue simplement son rôle de clapet anti-retour, sans se faire remarquer.

Représentée sur la figure 13-1, la diode 1N4148 est une diode de signal.

Une diode de signal est conçue pour supporter des courants et des tensions relativement faibles, comme ceux utilisés dans les projets de Mes seconds pas en Électronique.

Les diodes capables de supporter des courants et des tensions élevés sont appelées diodes de puissance, mais vous n'aurez pas besoin de les utiliser ici.

La bande noire à une extrémité de la diode 1N4148 indique la cathode (pôle négatif).

Le courant circule de l'anode (pôle positif) vers la cathode, mais pas dans l'autre sens.

Certains types de diodes possèdent une bande argentée au lieu d'une bande noire pour indiquer la cathode.

La diode 1N914 est considérée comme équivalente à la diode 1N4148 ; les deux modèles conviennent donc.

Vous utiliserez dix de ces petites diodes dans ce projet pour empêcher le courant de circuler vers les dix sorties d'un circuit intégré compteur décimal 4017.

Chaque diode laisse passer le courant sortant du circuit intégré 4017, mais pas vers celui-ci.

Vous découvrirez plus tard pourquoi vous devez utiliser ces diodes pour ce projet.

Réutilisez et gagnez du temps

Si vous avez construit le circuit de roulette du projet 12 et qu'il est toujours en place, vous pouvez en réutiliser une grande partie pour gagner du temps sur le feu tricolore à trois voies.

En retirant certains composants et fils de connexion, vous pouvez conserver les sections réutilisables de votre circuit de roulette et ainsi sauter de nombreuses étapes de construction de ce projet.

Voici les composants à retirer de votre circuit de roulette :

Les dix LED (vous n’en avez besoin que de trois pour ce projet, mais elles se placent dans des trous de contact différents de ceux du circuit de roulette) ;

les quatre résistances (conservez toutefois les résistances de 330 Ω et 100 Ω, car elles seront utilisées à d’autres endroits dans ce projet) ;

Le haut-parleur ;

Le bouton-poussoir ;

Le condensateur de 4,7 μF (trous 42b et 47b) ;

Le condensateur de 10 μF (rangée supérieure gauche des rails d’alimentation positif et négatif) ;

Le condensateur de 0,1 μF (trou 46a et rail d’alimentation négatif à gauche de la rangée 46) ;

Le condensateur de 22 μF (trou 53a et rail d’alimentation négatif à gauche de la rangée 53) ;

Les neuf fils de connexion de 4,76 mm (3/16 pouce) situés dans les rangées 7 à 25, colonnes i et j (conservez-en sept pour ce projet) ; le fil de 7,94 mm (5/16 pouce). fil de liaison dans les trous 50j et 53j (conservez ce fil de liaison pour ce projet)

Laissez le reste du circuit de roulette en place.

Pour ce projet, vous réutilisez la majeure partie de la section du circuit intégré 555 (à l'exception des composants de temporisation), ainsi que le compteur décimal 4017 et tous les fils de connexion qui le relient à ses broches.

Si vous avez déjà construit le circuit de roulette mais l'avez démonté, pas de panique !

Vous pouvez réutiliser de nombreux composants, y compris les fils de connexion.

Préparez vos composants.

Dans la liste des composants ci-dessous, les longueurs des fils de connexion sont données à titre indicatif.

Vous pouvez toujours raccourcir un fil s'il est trop long et gêne le fonctionnement de votre circuit, ou en fabriquer un nouveau si vous avez coupé un fil trop court.

En d'autres termes, ne vous inquiétez pas de la longueur exacte de vos fils de connexion.

Rassemblez tous les composants de cette liste (voir figure 13-2) :

Plaque d'essai sans soudure, préparée avec : • Pile 9 V avec clip de connexion

• Interrupteur et fil de connexion

• Connexions du rail d'alimentation

Un circuit intégré de minuterie LM555

Un circuit intégré de compteur décimal CMOS 4017

Dix diodes 1N4148 (ou 1N914)

Trois LED (transparentes ou diffuses, de 3 mm ou 5 mm, chaque LED peut être de n'importe quelle couleur ; j'ai utilisé des LED diffuses de 5 mm rouges, jaunes et vertes)

Condensateurs :

• Un condensateur à film de 0,01 µF (non polarisé)

• Un condensateur électrolytique de 47 µF (polarisé)

• Optionnel : Un condensateur électrolytique de 100 µF (polarisé)

Résistances :

• Une résistance de 100 Ω

• Une résistance de 330 Ω

• Une résistance de 22 kΩ

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

Câbles de connexion :

• Huit câbles de connexion de 4,76 mm (minimum)

• Sept câbles de connexion de 7,94 mm (minimum)

• Trois câbles de connexion de 9,52 mm (minimum)

• Un câble de connexion de 14,08 mm (minimum)

• Quatre câbles de connexion de 19,05 mm (minimum)

• Deux câbles de connexion de 25,4 mm (minimum) (Nombre minimum) de fils de connexion

• Deux fils de connexion de 3,2 cm (minimum)

• Un fil de connexion de 3,5 cm (minimum)

• Un fil de connexion de 3,8 cm (minimum)

• Un fil de connexion de 5 cm (minimum)

• Trois fils de connexion de 5,7 cm (minimum)

• Un fil de connexion de 6,4 cm (minimum)

Vous aurez besoin d'une pince coupante pour couper les fils et d'une pince à bec fin pour plier les fils, insérer et retirer les composants et, éventuellement, redresser les broches tordues des circuits intégrés.

Si vous devez réaliser des cavaliers, vous aurez également besoin d'une pince à dénuder.

Montage du feu tricolore

Suivez ces étapes pour monter votre circuit de feu tricolore :

1. Vérifiez votre plaque breadboard sans soudure (voir figure 13-3).

a. Assurez-vous que les deux rails d'alimentation positifs et les deux rails d'alimentation négatifs sont connectés.

b. Vérifiez que l'interrupteur d'alimentation et les connexions des fils de connexion sont correctement installés et que l'interrupteur est en position arrêt.

c. Assurez-vous que les fils du clip de batterie sont bien insérés dans les trous de contact correspondants de votre plaque d'essai.

2. Insérez la puce 555 dans le breadboard.

a. Orientez la puce 555 de façon à ce que le repère d'horloge soit dans le coin supérieur gauche (voir figure 13-4, à gauche).

b. Placez la puce sur les trous 45-48e (côté gauche) et 45-48f (côté droit), en alignant les broches comme suit :

broche 1 dans le trou 45e, broche 4 dans le trou 48e, broche 5 dans le trou 48f et broche 8 dans le trou 45f.

c. Appuyez doucement sur le corps de la puce jusqu'à ce que les broches soient bien insérées dans les trous de contact. (Voir figure 13-4, à droite.)

3. Insérez un fil de connexion d'au moins 8 mm (5/16 pouce) dans le breadboard.

Branchez une extrémité dans le trou 45a (broche 1) et l'autre extrémité sur le rail d'alimentation négatif à gauche de la rangée 45.

(Voir le fil de connexion orange sur la figure 13-5.)

4. Insérez le condensateur électrolytique de 47 μF dans le breadboard.

Coupez les pattes du condensateur si vous souhaitez un circuit plus propre (je ne l'ai pas fait).

Branchez ensuite la patte négative (indiquée par une bande, une flèche ou un signe moins) sur le rail d'alimentation négatif à gauche (n'importe quel trou) et la patte positive (non étiquetée) dans le trou 46b (broche 2). (Voir la figure 13-6.)

5. Insérez un fil de connexion d'au moins 25 mm (1 pouce) dans le breadboard.

Ce fil de connexion relie les broches 2 et 6 du circuit intégré 555.

Insérez une extrémité du fil de connexion dans le trou 46d et l'autre extrémité du fil de connexion dans le trou 47g. (Voir figure 13-7.)

6. Insérez un fil de connexion de 9,5 mm (3/8 pouce) minimum dans le breadboard.

Branchez une extrémité du fil dans le trou 48a (broche 4) et l'autre extrémité sur le rail d'alimentation positif situé à gauche de la rangée 48. (Voir le fil de connexion jaune à gauche de la puce sur la figure 13-8.)

7. Insérez le condensateur à film de 0,01 μF dans le breadboard.

a. Pliez et coupez les pattes du condensateur de manière à ce que chaque patte mesure environ 9,5 mm (3/8 pouce) sous le pli.

b. Branchez une patte de ce condensateur non polarisé dans le trou 48j (broche 5) et l'autre patte sur le rail d'alimentation négatif situé à droite de la rangée 48. (Voir figure 13-9.)

8. Insérez une résistance de 100 Ω dans le breadboard.

a. Pliez et coupez les pattes de la résistance de manière à ce que chaque patte mesure environ 6,35 mm (1/4 pouce) sous le pli.

b. Branchez une patte dans le trou 46i (broche 7) et l'autre patte dans le trou 50i, comme illustré sur la figure 13-10.

9. Insérez un potentiomètre de 100 kΩ dans le breadboard, comme illustré sur la figure 13-11.

Branchez l'une de ses pattes dans le trou 50j et l'autre dans le rail d'alimentation positif situé à droite (j'ai utilisé le trou à droite de la rangée 53).

10. Insérez une résistance de 22 kΩ dans le breadboard.

a. Pliez l'une des pattes de la résistance de manière à ce qu'elle soit parallèle à l'autre, comme illustré sur la figure 13-12, à gauche.

b. Coupez les deux pattes de manière à ce qu'elles dépassent d'environ 6 mm (1/4 de pouce) du corps de la résistance. (Voir figure 13-12, au centre.)

c. Branchez une patte dans le trou 46h (broche 7) et l'autre dans le trou 47h (broche 6), comme illustré sur la figure 13-12, à droite.

11. Insérez un fil de connexion d'au moins 8 mm (5/16 pouce) dans le breadboard.

Branchez une extrémité du fil dans le trou 45j (broche 8) et l'autre extrémité sur le rail d'alimentation positif situé à droite de la rangée 45. (Voir le fil de connexion orange à droite de la puce sur la figure 13-13.)

12. Insérez cinq fils de connexion de 8 mm (5/16 pouce) minimum dans le breadboard.
(Voir les fils orange sur la figure 13-14.)

a. Branchez le premier fil de connexion dans les trous 27e et 27f.

b. Branchez le deuxième fil de connexion dans les trous 28e et 28f.

c. Branchez le troisième fil de connexion dans les trous 29e et 29f.

d. Branchez le quatrième fil de connexion dans le trou 30j et sur le rail d'alimentation positif situé à droite de la rangée 30.

e. Branchez le cinquième fil de connexion dans le trou 37a et sur le rail d'alimentation négatif situé à gauche de la rangée 37.

13. Insérez deux fils de connexion de 9,5 mm (3/8 pouce) minimum dans le breadboard.

(Voir les fils de connexion jaunes sur la figure 13-15.)

a. Branchez le premier fil de connexion dans le trou 31j et sur le rail d'alimentation négatif situé à droite de la rangée 31.

b. Branchez le deuxième fil de connexion dans le trou 33j et sur le rail d'alimentation négatif situé à droite de la rangée 33.

14. Insérez quatre fils de connexion de 19 mm (3/4 pouce) minimum dans le breadboard.
(Voir les fils de connexion marrons sur la figure 13-16.)

a. Branchez le premier fil de connexion dans les trous 18g et 26g.

b. Branchez le deuxième fil de connexion dans les trous 27i et 35i.

c. Branchez le troisième fil de connexion dans les trous 28h et 36h.

d. Branchez le quatrième fil de connexion dans les trous 29g et 37g.

15. Insérez un fil de connexion d'au moins 2,5 cm (1 pouce) dans le breadboard.
(Voir le fil de connexion gris sur la figure 13-17.)

Branchez le fil de connexion dans les trous 8h et 18h.

16. Insérez sept fils de connexion d'au moins 5 mm (3/16 pouce) dans le breadboard.
(Voir les fils de connexion rouges sur la figure 13-18.)

a. Branchez le premier fil de connexion dans les trous 7j et 9j.

b. Branchez le deuxième fil de connexion dans les trous 9i et 11i.

c. Branchez le troisième fil de connexion dans les trous 11j et 13j.

d. Branchez le quatrième fil de connexion dans les trous 13i et 15i.

e. Branchez le cinquième fil de connexion dans les trous 19j et 21j.

f. Branchez le sixième fil de connexion dans les trous 21i et 23i.

g. Branchez le septième fil de connexion dans les trous 23j et 25j.

17. Insérez la résistance de 330 Ω dans le breadboard.

Pliez et coupez les pattes de la résistance.

Ensuite, branchez une patte dans le trou 26j et l'autre dans le rail d'alimentation négatif à droite de la rangée 25, comme illustré sur la figure 13-19.

18. Insérez dix fils de connexion (de longueurs minimales différentes) dans le breadboard.

La figure 13-20 (à gauche) montre les six premiers fils de connexion.

La figure 13-20 (à droite) montre les dix fils de connexion.

Pour des photos détaillées de chaque sous-étape, reportez-vous aux figures 12-22 à 12-31 du projet 12.

a. Branchez le premier fil de connexion (4,76 mm) dans les trous 25d et 27d.

b. Branchez le deuxième fil de connexion (31,75 mm) dans les trous 15c et 28c.

c. Branchez le troisième fil de connexion (14,36 mm) dans les trous 23b et 29b.

d. Branchez le quatrième fil de connexion (34,96 mm) dans les trous 21a et 35a.

e. Insérez le cinquième fil de connexion (3,8 cm) dans les trous 19b et 34b.

f. Insérez le sixième fil de connexion (3,2 cm) dans les trous 17d et 30d.

g. Insérez le septième fil de connexion (5,7 cm) dans les trous 11c et 33c.

h. Insérez le huitième fil de connexion (5,7 cm) dans les trous 13a et 36a.

i. Insérez le neuvième fil de connexion (5,7 cm) dans les trous 9b et 31b.

j. Insérez le dixième fil de connexion (6,4 cm) dans les trous 7b et 32b.

19. Pliez et coupez les dix diodes 1N4148 (ou 1N914).

Coupez chaque patte à environ 6 mm (1/4 de pouce) sous le pli (voir figure 13-21).

20. Insérez les dix diodes 1N4148 (ou 1N914) coupées dans le breadboard.

En suivant les étapes suivantes, notez que chaque diode est orientée de la même manière :

à cheval sur la rainure centrale de la plaque d'essai, l'anode (pôle positif) insérée dans un trou de la colonne e et la cathode (pôle négatif, bande noire) dans un trou de la colonne f.

Voici les détails d'insertion des diodes (voir figure 13-22) :

a. Insérez l'anode de la première diode (appelons-la D1) dans le trou 7e et la cathode (bande noire) dans le trou 7f.

b. Insérez l'anode de D2 dans l'orifice 9e et la cathode dans l'orifice 9f.

c. Insérez l'anode de D3 dans l'orifice 11e et la cathode dans l'orifice 11f.

d. Insérez l'anode de D4 dans l'orifice 13e et la cathode dans l'orifice 13f.

e. Insérez l'anode de D5 dans l'orifice 15e et la cathode dans l'orifice 15f.

f. Insérez l'anode de D6 dans l'orifice 17e et la cathode dans l'orifice 17f.

g. Insérez l'anode de D7 dans le trou 19e et la cathode dans le trou 19f.

h. Insérez l'anode de D8 dans le trou 21e et la cathode dans le trou 21f.

i. Insérez l'anode de D9 dans le trou 23e et la cathode dans le trou 23f.

j. Insérez l'anode de D10 dans le trou 25e et la cathode dans le trou 25f.

21. Insérez les trois LED dans le breadboard.

Assurez-vous de bien identifier l'anode et la cathode de chaque LED. (Voir figure 13-23.)

a. Insérez l'anode de la LED verte (appelons-la LED1) dans le trou 7i et la cathode dans le trou 8i.

(Voir figure 13-24.)

b. Branchez l'anode de la LED jaune (LED2) dans le trou 17i et la cathode dans le trou 18i. (Voir figure 13-24.)

c. Branchez l'anode de la LED rouge (LED3) dans le trou 25i et la cathode dans le trou 26i. (Voir figure 13-24.)

22. Insérez un fil de connexion d'au moins 5 cm (2 pouces) dans le breadboard.

Branchez une extrémité du fil dans le trou 32j et l'autre extrémité dans le trou 47c.
(Voir le fil orange indiqué par les flèches sur la figure 13-25.)

23. Insérez le circuit intégré compteur décimal 4017 dans le breadboard.

Ce circuit intégré CMOS étant sensible aux décharges électrostatiques, insérez-le en dernier afin de réduire le risque de l'endommager lors du montage de votre circuit.

Note: De nos jours les circuits intégrés CMOS sont moins sensible aux décharges électrostatiques.

Tous les circuits intégrés numériques CMOS modernes intègrent un vaste circuit interne de serrage de diode conçu pour protéger leurs IGFET internes contre les dommages causés par des quantités raisonnables de ce type de décharge statique lorsque le circuit intégré est manipulé.

Donc si vous le voulez vous pouvez insérer le 4017 en premier et faire le câblage ensuite.

a. Si les goupilles sont inclinées vers l'extérieur, redressez-les autant que possible. (Voir figure 13-26.)

b. Orientez le circuit intégré compteur décimal 4017 de façon à ce que l'encoche (repère d'horloge) soit sur le bord supérieur, comme illustré pour les deux compteurs décimaux 4017 (de fabricants différents) sur la figure 13-27.

(J'ai ajouté les étiquettes des broches d'angle à la figure.)

c. Placez la puce sur les trous 30-37e (côté gauche) et 30-37f (côté droit), en alignant les broches d'angle comme suit :

broche 1 dans le trou 30e, broche 8 dans le trou 37e, broche 9 dans le trou 37f et broche 16 dans le trou 30f.

d. Appuyez lentement et uniformément sur le dessus de la puce pour insérer les broches dans les trous de contact.

Vérifiez que toutes les broches sont bien insérées.

Si une broche ne rentre pas, arrêtez d'appuyer, guidez-la délicatement dans son trou, puis appuyez à nouveau jusqu'à ce qu'elle soit bien en place. (Voir figure 13-28.)

La figure 13-29 montre le circuit de feu tricolore terminé (à l'exception de la batterie et des connexions d'alimentation), couché sur le côté de sorte que les LED s'allument de gauche à droite.

Fonctionnement du feu tricolore

Mettez l'interrupteur sous tension. Une des LED s'allume-t-elle ?

Normalement oui.

Si ce n'est pas le cas, vérifiez toutes vos connexions et l'orientation des dix diodes et des trois LED.

Assurez-vous également que les deux puces sont correctement orientées et que leurs broches sont insérées dans les contacts appropriés.

Si le problème persiste, vérifiez alors toutes vos connexions de cavaliers, l'orientation de votre condensateur de 47 µF et les valeurs de vos résistances.

Vous devriez voir chaque LED s'allumer successivement :

la LED 1 (verte) reste allumée le plus longtemps, suivie de la LED 3 (rouge), puis de la LED 2 (jaune).

Un cycle complet d'allumage des trois LED devrait durer entre 14 et 47 secondes, selon la position du potentiomètre.

Modifier la durée

Vous pouvez effectuer de petits ajustements sur votre circuit pour modifier la durée totale de la séquence d'éclairage ainsi que la durée relative d'allumage de chaque LED.

Modifier la durée totale.

Vous pouvez contrôler la vitesse à laquelle les trois voyants clignotent lors d'une séquence complète de deux manières :

Tournez le bouton du potentiomètre.

Le réglage du potentiomètre modifie la durée de la tension de sortie sur la broche 3 du circuit intégré 555, ce qui modifie à son tour le signal de déclenchement sur la broche 14 du compteur décimal 4017.

En ajustant le potentiomètre, vous pouvez faire varier la durée d'un cycle entre environ 14 et 47 secondes.

Remplacez le condensateur de 47 µF par un condensateur de 100 µF (composant optionnel).

En remplaçant le condensateur de 47 μF par un condensateur de 100 μF (orienté de manière à ce que sa borne négative soit connectée à la borne négative de l'alimentation et sa borne positive à l'orifice 46b, comme illustré sur la figure 13-30), vous ralentissez la séquence d'éclairage vert-jaune-rouge d'un facteur deux environ (la capacité étant approximativement doublée).

Avec ce condensateur de 100 μF en place, le réglage du potentiomètre permet de faire varier la durée d'un cycle entre 31 et 100 secondes environ.

(Pour comprendre ce changement de durée, consultez la section suivante : « Comprendre le circuit de votre feu tricolore »).

Modifier la durée relative

Vous pouvez allonger la durée du feu jaune et raccourcir celle du feu vert en effectuant une simple modification :

déplacez le cavalier des orifices 13i et 15i vers les orifices 15j et 17j.

La figure 13-31 illustre une portion du circuit après ce déplacement.

Comprendre votre circuit de feux de circulation

Si vous souhaitez comprendre le fonctionnement de ce circuit (et notamment pourquoi dix diodes sont nécessaires), cette section est pour vous !

Toutefois, ne vous sentez pas obligé de la lire, même pour me faire plaisir (ou faire plaisir à qui que ce soit).

C’est vous qui décidez !

Explorez le schéma

La figure 13-32 présente le schéma du circuit original du feu tricolore.

Par « original », j’entends avec le condensateur de 47 µF et le fil de liaison qui modifie la synchronisation relative, à leur emplacement d’origine, les trous 13i et 15i.

À gauche du schéma se trouve la minuterie 555.

Le potentiomètre de 100 kΩ, la résistance de 100 Ω, la résistance de 22 kΩ et le condensateur de 47 μF situés à gauche de la minuterie 555 contrôlent la temporisation de la tension de sortie sur la broche 3.

Pour plus de détails, reportez-vous au projet 8.

Cette tension de sortie sert à déclencher le compteur décimal 4017 ; la broche 3 de la minuterie 555 est donc connectée à la broche 14 (entrée de déclenchement) du circuit intégré 4017.

Dans une section précédente, vous avez la possibilité de remplacer le condensateur de 47 μF par un condensateur de 100 μF.

Cette modification double approximativement la capacité, ce qui divise par deux la fréquence de sortie de la minuterie 555.

Ainsi, doubler approximativement la capacité ralentit le déclenchement du compteur décimal 4017 d'un facteur deux environ.

Le compteur décimal 4017 est représenté à droite du schéma.

Pour des informations détaillées sur le fonctionnement du circuit intégré compteur décimal 4017, consultez le projet 12.

Ses sorties de comptage (dix) sont toutes reliées à des diodes.

Les cathodes de D1 à D5 sont connectées, et ces diodes sont reliées à la LED1 (verte).

La cathode de D6 est reliée à la LED2 (jaune). Les cathodes de D7 à D10 sont reliées, et ces diodes sont reliées à la LED3 (rouge).

Le seul rôle des diodes D1 à D10 est d'empêcher le courant de refluer vers la puce 4017.

Elles laissent passer le courant sortant de la puce, mais pas le courant y entrant.

Comme vous le découvrirez bientôt, ces diodes sont indispensables.

Les cathodes des trois LED sont reliées entre elles et à l'une des bornes de la résistance de 330 Ω.

Cette résistance limite le courant traversant chaque LED.

Notez qu'une seule résistance de limitation de courant est nécessaire car une seule LED est allumée à la fois.

Les quatre autres broches (8, 13, 15 et 16) sont connectées soit à la borne positive, soit à la borne négative de la batterie.

Lorsque le compteur décimal 4017 compte de 1 à 10, ses dix broches de sortie passent à l'état haut l'une après l'autre.

Les cinq premières broches (3, 2, 4, 7 et 10) étant reliées (par les diodes D1 à D5) à la LED1 (verte), elles l'allument simultanément pendant cinq cycles.

La sixième broche (1) est reliée (par la diode D6) à la LED2 (jaune), qui s'allume donc pendant un cycle.

Les quatre dernières broches (5, 6, 9 et 11) sont reliées (par les diodes D7 à D10) à la LED3 (rouge), qui s'allume donc pendant quatre cycles.

Le cycle se répète ensuite.

Quel est le rôle des diodes D1 à D10 ?

Poursuivez votre lecture !

L'importance des diodes

Imaginons un instant que vous n'ayez aucune des diodes (D1 à D10) en place et que vous connectiez directement les broches de sortie aux LED (voir figure 13-33).

Lorsque, par exemple, la broche de sortie 3 passe à l'état haut, le courant sort du circuit intégré 4017 par cette broche, puis se divise et y retourne par les broches 2, 4, 7 et 10, en plus de traverser la LED 1.

Envoyer du courant dans les sorties du circuit intégré 4017 est absolument à proscrire.

Puisque vous connectez plusieurs broches de sortie du circuit intégré 4017 pour contrôler une seule LED, vous devez empêcher le courant sortant d'une broche de retourner dans le circuit intégré par une autre.

La solution consiste à connecter une diode à chacune des dix broches de sortie.

De cette façon, le courant ne peut sortir du circuit intégré que par chaque broche de sortie.

Ainsi, lorsque, par exemple, la broche 3 passe à l'état haut, le courant sort de la puce par cette broche et circule ensuite uniquement à travers la LED1.

Le courant ne peut pas circuler de la cathode à l'anode d'une diode ; par conséquent, les diodes D2 à D5 empêchent le courant de revenir dans le circuit intégré 4017 via les broches 2, 4, 7 et 10.

Vous constaterez peut-être que la diode D6 n'est pas indispensable, car la broche 1 est la seule sortie connectée à la LED2.

Cependant, son utilisation sur la broche 1 vous permet de modifier la durée d'allumage des LED, par exemple en faisant clignoter la LED jaune pendant deux secondes au lieu d'une, et la LED verte pendant quatre secondes au lieu de cinq.

Ce changement s'effectue simplement en déplaçant un fil de connexion.

Voir la section « Modifier la durée d'allumage » plus haut dans ce projet.

Ces petites diodes jouent un rôle crucial dans le circuit de votre feu tricolore, ainsi que dans de nombreux autres circuits électroniques que vous utilisez au quotidien.