Dispositif de Startgate BMX Voilà un nouveau montage

Dispositif de Startgate BMX
Voilà un nouveau montage destiné au vélo et plus particulièrement à la gestion des cycles de
départ (BMX, 4X) avec tombé de grille ou ouverture de portillons.
Principe :
Alimenté par une batterie de voiture (12v), le système a été conçu pour piloter une ventouse
électro-magnétique, un feu tricolore ainsi qu'un haut-parleur diffusant le message vocal. Il va
de soi que la ventouse peut être remplacée par n'importe quel actionneur fonctionnant en
12Vcc, avec une modif éventuelle de l'interface de puissance suivant le courant nécessaire.
Le cycle est simple :
- Pression sur BP Start
- Diffusion message vocal (env 5s),
- Bip1 (signal carré, 750Hz, durée 60ms)
- Bip2 + feu rouge
- Bip3 + feu orange
- Bip4 + feu vert + tombé grille.
Composants :
N'ayant pas le matos nécessaire à la programmation d'un microcontrôleur, idéal pour ce
montage, j'ai utilisé un certain nombre de composants "conventionnels" type bascules,
compteur ou AOP. Moins classe certes, mais le montage fonctionne très bien. Il utilise
également un sampler type ISD25XX (2590 dans mon cas) nécessaire à la diffusion du
message vocal et 4 transistors de puissance pour le pilotage de la ventouse électromagnétique et des ampoules 12v du feu tricolore (possibilité de piloter des relais selon les
ampoules ou l'actionneur).
UCs
1 ISD25XX
1 CD4017
1 CD4013
1 LM386
2 NE555
Transistors
4 BC237
1 BC557
1 BC546
Diodes
5 1N4148
Condos
3 100n
2 4.7µ
1 10n
1 47n
1 220µ
1 10µ
Résistances
1 470k
1 5.1k
2 100k
7 1k
2 470
1 10
1 10k
1 1M
1 2.7k
1 2.2k
Autres
2 Leds rouges
3 Leds vertes
1 Led orange
2 inters poussoir
1 HP 0.5W 8Ohm
3 sup Dil 8
1 sup Dil 14
1 sup Dil 18
1 sup Dil 28 large
Schéma :
Je l'ai décomposé en plusieurs parties afin de simplifier l'explication, assez brouillonne…
Alims
Pas de schéma. Deux régulateurs, +5Vcc pour le sampleur et la logique et +9Vcc pour l'ampli,
filtrés en entrée par des 100nF et en sortie par des 100nF et des 100µF.
Partie sampler : ISD25XX
Je me suis très largement inspiré du datasheet de l'ISD25XX dont le bon fonctionnement
impose un certain nombre de composants. Il est câblé en mode "Playback", l'enregistrement
du message étant effectuée sur une platine d'essais séparée (voir Datasheet pour le
câblage). Un appui sur le poussoir "BP Start" provoque un front descendant sur l'entrée CE\ qui
déclenche la lecture du message vocal. Le message est diffusé sur les sorties symétriques SP/SP+. Le signal étant ensuite amplifié par un ampli à alim non symétrique, j'ai simplement utilisé
la sortie SP+. A la fin du message, une impulsion négative est provoquée sur la sortie OEM\.
L'impulsion est inversée grâce au transistor T1 qui commande l'entrée CLK1 de la bascule 4013.
Partie générateur bips : NE555
Un simple 555 câblé en astable fait l'affaire. Le choix des composants s’est fait selon la tonalité
voulue. La sortie est acheminée à l'ampli (voir schéma suivant). Le circuit délivre des
oscillations lorsque l'entrée 4 est portée à l'état haut, c'est à dire si l'une des 4 diodes du
schéma précèdent, conduit. Si aucune des diodes ne conduit, l'entrée est gardée à l'état bas
via la résistance R14.
Partie amplificateur : LM386
Rien de compliqué ici, les deux signaux sonores (provenant du sampler et du 555) sont
acheminés via deux résistances (R9 et R10) réglant l'intensité de chaque signal, à l'entrée noninverseuse de l'amplificateur LM386. Le niveau sonore étant largement suffisant en sortie, je l'ai
câblé en gain minimum avec les broches 1 et 8 en l'air. L'alimentation de 5Vcc étant un peu
limite et plutôt perturbée, je lui ai ajouté une alim 9Vcc. Les composants de filtrage de sortie
sont donnés par le datasheet.
Compteur et bascule : 4017, 4013
Le compteur 4017 permet d’effectuer le cycle de bips et de feux. Il est piloté par l’horloge à
base de 555 et attaque directement les transistors de sortie via 4 résistances. Les 4 sorties
pilotent également les 4 entrées de la porte « OU » formée par les 4 diodes commandant le
générateur de bips. La dernière sortie active correspondant au feu vert est un peu
particulière. Elle commande l’arrêt de l’horloge via T9 et la tombée de la grille via la bascule 2
du 4013. La bascule 1, elle, agit en tempo pour rebooter tout le système à la fin du cycle.
Sorties et boitier
4 transistors BC237 permettent de commander des transistors plus gros ou des relais afin de
commander les 3 feux et l’actionneur. Les résistances sont à déterminer selon l’utilisation. Pour
ce qui est du boitier, j’ai opté pour 3 leds rappelant les couleurs du feu, une led montrant
l’état du transistor « Gate » et deux leds montrant l’état des tensions +5v et +9v pour détecter
un éventuel soucis d’alim. Les deux BP « Start » et « Gate » sont montés directement en
façade. Enfin un connecteur DB9 permet de relier simplement le boitier aux différents organes
de sortie. Voir l’image de la page 1.
Télécharger le typon et le visualiseur : http://antoine.grall.free.fr/articles/ci_startgate.zip
(implantation visible et impression directe à l’échelle)
Schéma page suivante
Antoine GRALL – 2008 – http://antoine.grall.free.fr