Etude des différents constituants de l'indicateur étudié

Etude des différents constituants de l’indicateur étudié

Bascule RS

Nous présentons dans ce qui suit le mode de fonctionnement d’une bascule RS que nous avons utilisé. La bascule RS ajoute à la capacité de mémorisation du bistable la possibilité de le fixer dans un état donné, par l’opération d’écriture. Il y a deux types de bascule RS, selon la porte élémentaire utilisée : NAND ou NOR. La bascule est en fait un circuit bistable qui peut prendre deux états logiques: l’état logique « 0 » ou l’état logique « 1 ». L’état de la bascule peut être changé en agissant sur une ou plusieurs entrées. Le nouvel état de la bascule dépend essentiellement de l’état précédent, c’est l’élément de base des circuits séquentiels. La bascule peut conserver son état pendant une durée quelconque, elle peut donc être utilisée comme mémoire. La bascule RS possède deux entrées, R (pour reset ou remise à zéro)et S (set), qui permettent le choix (set) puis un nouveau choix (reset) de la sortie : une fois le niveau de la sortie changé par un changement de niveau de S, changer la sortie n’est plus possible qu’en agissant sur R, seule une action sur S est alors active, etc. Un changement d’état sur une entrée est mis en mémoire tant que l’autre entrée ne change pas. Cette bascule peut être réalisée avec des portes NON ET, les deux sorties doivent être complémentaires.

Analyse du circuit Le circuit que nous avons étudié et testé pratiquement est un indicateur de rapport pour motocyclette. Ce montage bien que relativement assez simple permet à tout moment d’estimer dans quel rapport est la boite à vitesse d’une moto. Le fait de connaitre cette donnée peut par exemple éviter à son propriétaire de démarrer en seconde dès le moment ou les feux de signalisation tricolores passent du feu rouge au feu vert. Le schéma électrique de notre indicateur de rapport pour moto est illustré dans la figure qui suit. Le circuit que nous avons présenté est relativement simple. Les quatre portes NAND à savoir N1, N2, (formant une première bascule), N3 et N4 (formant une seconde bascule) du circuit intégré IC 4093 forment un circuit anti rebond pour S1 et S2. S1 et S2 représentent respectivement un micro-inverseur à retour automatique. Ces deux micro-inverseurs seront actionnés comme suit: S2 est actionné au moment du passage à un rapport supérieur ; alors que S1 est actionné au moment du passage à un rapport inférieur.

A partir du moment où une action est appliqué sur S1 ou S2, l’état de la bascule formée par les portes NAND N12 et N13 qui récupèrent à leurs entrées respectives les signaux issus des sorties des portes « OR » N14 et N15 (IC 4011) respectives se trouve, selon l’inverseur actionné, positionnée ou bien alors remise à l’état initial. Selon l’état de cette dernière bascule, le compteur IC5 4029 va incrémenter ou décrémenter. Lorsqu’on arrête d’actionner l’un des micro-inverseurs, le rapport est donc passé, et IC5 reçoit une impulsion horloge via la porte AND constituée par les diodes D1, D2 et la résistance R6 d’une valeur égale à 10 kΩ. Le compteur formé par IC5 est suivi d’un décodeur IC6 qui décode IC5. Le décodeur est suivi d’un afficheur 7 segments via les résistances R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14.En final l’état de IC5 décodé par IC6 et visualisé sur l’afficheur. La porte N6 va collaborer à indiquer à ce montage quel est le rapport supérieur de notre motocyclette muni de cette appareil.

Si notre motocyclette possède une boite à 4 vitesses l’entrée 6 de la porte N6 est connecté au point A, si par contre elle possède une boite à 6 vitesses cette entrée est connecté au point B. Cette entrée sera connectée au point C si la motocyclette possède une boite à 5 vitesses. La porte N6 va permettre de maintenir N 15 à l’état haut « 1 » de façon à bloquer le passage de toutes éventuelles impulsions qui pourraient provenir de S2. Par ailleurs, les portes logiques N11 et N16 ont aussi pour tâche d’empêcher le compteur de descendre en dessous du « 1 », autrement, le passage du point mort en première serait considéré comme une impulsion de décomptage. Il est en fait à noter que le point mort est décelé par le biais de l’interrupteur « S», quand ce dernier est fermé la sortie du circuit intégré IC8 est à la masse et le décodeur 4511 se voit appliquer un niveau logique « 0 » via les portes N7 et N8. Dans ce cas de figure cette entrée « C » du décodeur n’a pas la moindre influence, car en fait le point mort n’entre en ligne de compte qu’entre la première et la deuxième vitesse correspondant à une entrée « C » à l’état bas. Un autre cas de figure pourrait se présenter dans le cas si l’on passe du second rapport au point mort, puis en repassant en seconde, alors notre circuit détecterait une impulsion qui incrémenterait l’afficheur qui indiquerait la valeur « 3 » alors qu’on serait en fait en deuxième. Afin d’éliminer cette impulsion qui fausserait l’état de la vitesse de notre motocyclette, la porte N15 est bloqué par C2 et R5, ceci empêcherait la détection de cette impulsion d’incrémentation. Au moment de la mise sous tension, le compteur sera initialisé à « 1 » et ceci par le biais de C3 et de R7.

Conclusion générale

Notre travail a consisté à étudier puis à réaliser pratiquement un montage indicateur de rapport pour motocyclette. Nous avons précisé précédemment que l’indicateur de rapport de vitesse dont certaines motos de grande marque sont dotées est un indicateur de rapport engagé intégrant un processeur qui analyse les différents rapports en fonction du régime moteur et la vitesse de la moto puis indique à l’afficheur le rapport engagé. Ce type d’indicateur est représenté sur l’image qui suit. Il est néanmoins utile de rappeler que malheureusement toutes les motos ne sont pas dotées d’un tel équipement. C’est pour cela que nous avons étudié puis réaliser pratiquement un indicateur de rapport pour motos. Cette étude et ce travail bien que relativement simple et non exhaustif nous a été extrêmement profitable.

En effet , ce travail nous permis de compléter notre formation et d’approfondir nos connaissance en revoyant en détail différents montages électroniques et particulièrement ceux que nous avons utilisés lors de la réalisation e notre montage, on citera alors, les capteurs, les portes NAND, les portes AND, les portes OR, les bascules, les diodes, les décodeurs, les afficheurs etc…………….Nous avons aussi par la même occasion nous familiariser avec les boites de vitesse que nous ne connaissions pas auparavant. Pour finir, ce type de montage, bien que simple, très utile et non onéreux trouve largement son application dans le domaine de la moto indiquant le rapport dans lequel se trouve sa boite à vitesse.

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Table des matières

Introduction générale
Chapitre I : Rapport de vitesse & Capteurs
I.1 Rapport de vitesse
I.1.1.Définition
I.1.2. Présentation de la boite de vitesse
I.1.2.1.Introduction
I.1.2.2. Principe de fonctionnement d’une boite de vitesse
I.1.2.3. Principe de fonctionnement (1/1)
I.1.2.4.PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT (2/2
I.1.2.5.Caractéristique
I.2. Les Capteurs
I.2.1. Généralités sur les capteurs
I.2.2.Critères de classification des capteurs
I.2.3. Grandeurs caractéristiques des capteurs
I.2.3.1. La mesurande
I.2.3.2.Grandeurs d’influence
I.2.3.3.Les caractéristiques d’un capteur
I.2.3.3.1.L’étendue de mesure
I.2.3.3.2.La résolution
I.2.3.3.3.La sensibilité
I.2.3.3.4.La précision
I.2.3.3.5.La rapidité
I.2.3.3.6.La linéarité
I.2.4.Classification des capteurs
I.2.4.1.Les capteurs actifs
I.2.4.1.1. L’effet Hall
I.2.4.1.2.Effet thermoélectrique (ou effet Seebeck)
I.2.4.1.3. Effet d’induction électromagnétique
I.2.4.1.4.Effet piézoélectrique
I.2.5.2.Les capteurs passifs
I.2.6 Les Capteurs de Vitesse
Chapitre II: Etude des différents constituants de l’indicateur étudié
II. 1 Etude des différents éléments constituant notre montage
II.1.1 : Les portes universelles
II.1.1.1. Les portes logiques AND et NAND)
II.1.1.2. Les portes logiques OR et NOR
II. 1.2. Bascule
II. 2.2.1. Bascule RS
II.2.3. Compteur/Décompteur
II.2.3.1. Définition
II.2.3.1.1. Classification des compteurs
II.2.3.1.1.1 Définition du compteur synchrone
II.2.4.Décodeur
II.2.4.1. Définition
II.2.5: Afficheur
II.3. Conclusion
Chapitre III :Analyse du circuit
III.1 Analyse du circuit
III.2Chronogrammes
III.2.1 Compteur/Décompteur IC4029
II.3.Circuit imprimé
Conclusion
Conclusion Générale
Bibliographie
Annexe
Data sheet