Contrôle bidirectionnel du moteur à courant continu avec télécommande TV

Ce projet décrit comment un moteur à courant continu peut être déplacé vers l'avant ou vers l'arrière à l'aide d'une télécommande TV ou DVD.L'objectif est de construire un pilote de moteur bidirectionnel simple qui utilise à cet effet un train d'impulsions infrarouges (IR) modulées de 38 kHz sans utiliser de microcontrôleur ni de programmation.

Le prototype de l'auteur est présenté sur la figure 1.

Prototype de l'auteur

Fig. 1 : Prototype de l'auteur

Circuit et fonctionnement

Le schéma de circuit du projet est illustré à la figure 2. Il est construit autour du module récepteur IR TSOP1738 (IRRX1), du compteur de décades 4017B (IC2), du pilote de moteur L293D (IC3), du transistor PNP BC557 (T1), de deux transistors BC547 NPN ( T2 et T3), une alimentation régulée 5V (IC1) et une pile 9V.

Schéma de circuit du pilote de moteur à courant continu

Fig. 2 : Schéma de circuit du pilote de moteur à courant continu

La batterie 9V est connectée via la diode D1 au régulateur de tension 7805 pour générer le 5V DC requis pour le projet.Le condensateur C2 (100 µF, 16 V) est utilisé pour le rejet d'ondulation.

Dans des conditions normales, la broche de sortie 3 du module IR IRRX1 est au niveau logique haut, ce qui signifie que le transistor T1 qui y est connecté est coupé et que sa borne de collecteur est donc au niveau logique bas.Le collecteur de T1 pilote l'impulsion d'horloge du compteur de décades IC2.

En pointant la télécommande vers le module IR et en appuyant sur n'importe quelle touche, le module reçoit les impulsions IR de 38 kHz de la télécommande.Ces impulsions sont inversées au niveau du collecteur de T1 et transmises à la broche d'entrée d'horloge 14 du compteur à décades IC2.

Les impulsions IR arrivant incrémentent le compteur de décades au même rythme (38 kHz) mais en raison de la présence d'un filtre RC (R2 = 150 k et C3 = 1 µF) sur la broche d'entrée d'horloge 14 de IC2, le train d'impulsions apparaît comme une seule impulsion à le compteur.Ainsi, en appuyant sur chaque touche, le compteur avance d'un seul compte.

Lorsque la touche de la télécommande est relâchée, le condensateur C3 se décharge à travers la résistance R2 et la ligne d'horloge devient nulle.Ainsi, chaque fois que l'utilisateur appuie et relâche une touche de la télécommande, le compteur reçoit une seule impulsion à son entrée d'horloge et la LED1 s'allume pour confirmer que l'impulsion a été reçue.

Pendant le fonctionnement, il peut y avoir cinq possibilités :

Cas 1

Lorsque la touche de la télécommande est enfoncée, la première impulsion arrive et la sortie O0 du compteur de décades (IC2) passe au niveau haut tandis que les broches O1 à O9 sont au niveau bas, ce qui signifie que les transistors T2 et T3 sont dans un état de coupure.Les collecteurs des deux transistors sont portés à l'état haut par des résistances de 1 kilo-ohm (R4 et R6), de sorte que les bornes d'entrée IN1 et IN2 du pilote de moteur L293D (IC3) deviennent hautes.A ce stade, le moteur est à l’arrêt.

Cas 2

Lorsqu'une touche est enfoncée à nouveau, la deuxième impulsion arrivant sur la ligne CLK incrémente le compteur de un.Autrement dit, lorsque la deuxième impulsion arrive, la sortie O1 de IC2 passe au niveau haut, tandis que les sorties restantes sont au niveau bas.Ainsi, le transistor T2 est conducteur et T3 est coupé.Ce qui signifie que la tension au collecteur de T2 devient faible (IN1 de IC3) et que la tension au collecteur de T3 devient élevée (IN2 de IC3) et que les entrées IN1 et IN2 du pilote de moteur IC3 deviennent respectivement 0 et 1.Dans cette condition, le moteur tourne en marche avant.

Cas 3

Lorsqu'une touche est enfoncée une nouvelle fois, la troisième impulsion arrivant sur la ligne CLK incrémente à nouveau le compteur d'une unité.La production d’O2 d’IC2 devient donc élevée.Comme rien n'est connecté à la broche O2 et que les broches de sortie O1 et O3 sont faibles, les deux transistors T2 et T3 passent à l'état de coupure.

Les bornes du collecteur des deux transistors sont tirées à l'état haut par les résistances R4 et R6 de 1 kilo-ohm, ce qui signifie que les bornes d'entrée IN1 et IN2 de IC3 deviennent hautes.A ce stade, le moteur est à nouveau à l'état éteint.

Cas 4

Lorsqu'une touche est enfoncée une fois de plus, la quatrième impulsion arrivant sur la ligne CLK incrémente le compteur d'une unité pour la quatrième fois.Maintenant, la sortie O3 de IC2 passe au niveau haut, tandis que les sorties restantes sont au niveau bas, donc le transistor T3 est conducteur.Ce qui signifie que la tension au collecteur de T2 devient élevée (IN1 de IC3) et la tension au collecteur de T3 devient faible (IN2 de IC3).Ainsi, les entrées IN1 et IN2 de IC3 sont respectivement aux niveaux 1 et 0.Dans cette condition, le moteur tourne en sens inverse.

Cas 5

Lorsqu'une touche est enfoncée une cinquième fois, la cinquième impulsion arrivant sur la ligne CLK incrémente à nouveau le compteur d'une unité.Étant donné que O4 (broche 10 de IC2) est câblé à la broche d'entrée de réinitialisation 15 de IC2, appuyer une cinquième fois ramène le compteur décennal IC à l'état de réinitialisation à la mise sous tension avec O0 élevé.

Ainsi, le circuit fonctionne comme un pilote de moteur bidirectionnel contrôlé par une télécommande infrarouge.

Construction et tests

Le circuit peut être assemblé sur un Veroboard ou un PCB dont la disposition en taille réelle est illustrée sur la figure 3. La disposition des composants pour le PCB est illustrée sur la figure 4.

Disposition des circuits imprimés

Fig. 3 : Disposition du circuit imprimé
Disposition des composants du PCB

Fig. 4 : Disposition des composants du PCB

Téléchargez les PDF de disposition des PCB et des composants :Cliquez ici

Après avoir assemblé le circuit, connectez la pile 9V aux bornes BATT.1.Reportez-vous à la table de vérité (tableau 1) pour le fonctionnement et suivez les étapes décrites dans les cas 1 à 5 ci-dessus.

 

Edité par Lisa


Heure de publication : 29 septembre 2021