L`interfaçage avec un relais bistable

Projet Robot Juglaret Frédéric – Rémi Guérin IRT 2004 1
Juglaret Frédéric
Guérin Rémi
Projet ROBOT
Electronique – Capteurs
Promotion Jean Mane

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IRT 2004Table des matières
Introduction .......................................................................... 3
Fonctionnalités .................................................................................... 3
L'interrupteur CLAP ................................................................ 4
Introduction ........................................................................................ 4
Le microphone ..................................................................................... 4
Analyse .............................................................................................. 5
Le circuit ..................................................................................................................................... 5
Le circuit intégré CD 4013 ......................................................................................................... 6
Les bascules D ....................................................................................................................... 6
Etude de la logique combinatoire ............................................................................................... 7
Brochage du CD 4013 ............................................................................................................ 7
Table de vérité ....................................................................................................................... 7
L'interfaçage avec un relais bistable .......................................... 8
Le robot MK130 ................................................................... 10
Introduction ....................................................................................... 10
Analyse ............................................................................................. 10
Amélioration....................................................................................... 12
Alimentation des circuits ....................................................... 13
Conclusion .......................................................................... 14
Annexe .............................................................................. 15
Circuit interrupteur Clap ...................................................................... 15
Liste des composants ............................................................................................................... 15
Disposition des composants...................................................................................................... 16
Platine vue de dessus ................................................................................................................ 16
Piste électrique .......................................................................................................................... 17
Circuit Robot MK127............................................................................ 18
Relais bistable .................................................................................... 19
Introduction
Le projet robot est conçu dans le cadre de l'étude de capteurs. Ce travail a pour but de
nous amener à confectionner, étudier et interfacer différents montages électroniques.
Les montages électroniques sont des kits à assembler soit-même. Le robot MK127 est proposé par
la fabriquant Velleman au prix de 12 euros et l'interrupteur Clap est disponible chez le marchand

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Opitec, spécialisé dans les jouets ludo-éducatifs.
Le robot est composé de 2 grandes parties qui sont interfacées à l'aide d'un relais. Après avoir
évoquer les fonctionnalités du robot, nous étudierons séparement la partie commande (interrupteur
clap) et la partie robot, et enfin la solution retenue pour interfacer les 2 parties.
Fonctionnalités
Les fonctionnalités du robot sont relativement simples : la mise en fonctionnement et l'arrêt du
robot sont pilotés à distance grâce à un clapement de mains. Lorsque le robot est actif, celui-ci se
dirige vers la sourve lumineuse la plus importante grâce à 2 petits moteurs à courant continu. Le
sens de direction est determiné grâce à des capteurs de lumières. Le robot possède aussi de petites
antennes qui servent de capteurs de contact. Puisque le robot ne peut se déplacer que dans un sens il
y a un capteur en avant droite et un autre en avant gauche. En cas d'obstacles, le robot force la
marche du moteur associé au capteur afin de se dégager.
L'interrupteur CLAP
Introduction
Le but de cette partie du montage est de piloter la mise en route du robot insecte. Pour cela il suffit
que le microphone capte un bruit fort proche d'un clapement pour qu'il y est un changement d'état
de la commande de sortie. Cet état est maintenue tant qu'un nouveau clapement n'est pas effectué.
Illustration 1: Exemple de parcourt

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Le microphone
Le microphone tranforme les vibrations sonores en oscillation électrique. Le microphone
microphone utlisé est de type électrostatique avec condensateur électrique. Il est constitué d'une
membrane qui vibre sous l'action d'ondes sonores et d'une plaque fixe située très près. Le
condensateur est polarisé par une tension continue à travers une résistance de forte valeur. Les
mouvements de la membrane se traduisent par une variation de capacitée qui entraîne une variation
de tension.

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Analyse
Le circuit
Le circuit est alimenté en 4,5 volts continu, mais toute fois un condensateur de grande capacité
(0,47µF) est branché en parrallèle afin de lisser un maximun la tension. Les variations de tension du
microphone étant très petites et non exploitables en tant que tel, une résistance ajustable permet de
ramener un potentiel d'environ 2,65 volt à la borne 4 du CI 4013. La résistance ajustable de 2,6
Kohms est utlisée comme pont diviseur. Cette tension représente environ 0,59 * Ualim. Les petites
générations électriques du microphone lors d'un clapement de mains font commuter le circuit
intégré CD 4013. En sortie du CD 4013, une diode électroluminescence permet de visualiser le
niveau logique de la sortie et pilote la base d'un transistor BC 548 de type NPN qui devient passant,
et ainsi permet l'alimentation d'une charge entre V+ et V-.
Le circuit intégré CD 4013
Le circuit électronique CD 4013 est une double bascule de type D. Les 2 bascules sont
indépendantes et sont intégrées sur une même puce. Sur le circuit du clapeur, les 2 bascules sont
montées en cascade.
Les bascules D
Une bascule type D possède quatre entrées (DATA – CLOCK – SET – RESET )et deux sorties (Q
Illustration : Schéma de connexion