Réalisation d'une horloge à quartz simple

[invite8d322e93]

Bonjour,


Pour mes TIPE, je souhaite construire une horloge à quartz et étudier son fonctionnement.

Néanmoins, le peu de connaissances que j’ai me limitent à des composants relativement simples. Il n'est évidemment pas question de me restreindre à des AO et diodes, l'intérêt est principalement d'étudier de nouveaux composants, hors programmes. Cependant je n'ai aucune notion en programmation, mais je peux également étudier les bases (ça fera des maths, c'est pas plus mal).

Pour rendre le projet réalisable je pense à en fait construire une sorte de compteur des secondes (de 0 à 999), ce qui devrait simplifier pas mal les choses.

Qu'en pensez vous ?



Merci d’avance,
-----

[louloute/Qc]

Bonsoir Quentin,

Tu pourrais aussi t’amuser avec un moteur pas à pas, l’interfacer pour qu’il tourne dans les deux directions (un peu de logique) et prendre un 555 comme horloge. Contrad a des pas à pas dans les 6 Euros.

[DAUDET78]

Contrad a des pas à pas dans les 6 Euros.

Hum ! Conrad ! Faut pas abuser du thé, Louloute. C'est uniquement bon pour les AngloSaxons ....

[invite8d322e93]

Bonsoir et merci pour vos réponses.

J'ai trouvé cette documentation sur le 555 : http://etronics.free.fr/dossiers/ana...og60/LE555.htm qui a l'air assez complète. Je n'ai pas le temps de tout analyser ce soir, mais je m'en occuperai pendant les "vacances"

Mais pour le principe apparemment il s'agit d'un générateur de créneaux à fréquence variable (montage type comparateur à hystérésis en série avec un intégrateur ?), je me trompe ?

Grâce à lui je pourrais donc avoir mon créneau de 1Hz et l'envoyer dans un moteur, donc.

Cela a en effet l'air assez simple, mais je perds un peu toute la partie "résonance du quartz" qui m'intéressait bien. Je vais y réfléchir

Merci,
Quentin

[A voir en vidéo sur Futura]

[Chimimic]

Bonjour Quentin,

tu trouveras un exemple de montage oscillateur / diviseur permettant d'obtenir un signal de fréquence 1 Hz et piloté par quartz, sur cette page Base de temps 001. C'est forcement un peu moins simple qu'un montage construit autour d'un NE555, mais ça reste abordable.

Comme tu avais également l'air de t'interresser à un compteur 000 à 999, tu pourras jeter un oeil à cette page Compteur 004, si le coeur t'en dit.

Les deux systèmes peuvent être interconnectés pour faire avancer le compteur de façon automatique toutes les secondes.

N'hésites pas à poser des questions si besoin.

Cordialement.

[louloute/Qc]

Bonjour Quentin,

Le 555 n’est pas bien adapté à faire un oscillateur à quartz. Ce que je suggérais était de prendre le 555 en astable, fréquence variable (la partie facile) et t’en servir pour générer les signaux pour un moteur pas à pas avec commande logique du sens de rotation (bien moins facile, mais faisable).

Mention assurée et tu en auras compris une tonne sur la logique et le moteur pas à pas à la fin.

[f6bes]

Cela a en effet l'air assez simple, mais je perds un peu toute la partie "résonance du quartz" qui m'intéressait bien. Je vais y réfléchir

Bjr QuentinLAT,
Le quartz n'offre QUE l'avantage de la préçision.
Si ce n'est pas le BUT recherché, alors la "production" de créneaux peut etre confier à une multitude d'autres montages (base de temps).
Mais tu peux envisager , à part, l'etude des oscillateurs quartzs.
En fait il n'est qu'une toute petite partie dans le projet qui t'intéresse.
Le secteur avec ces 50 hertzs suffit à piloter une horloge.
Bonne journée

[invitee86643f9]

Pour rendre le projet réalisable je pense à en fait construire une sorte de compteur des secondes (de 0 à 999), ce qui devrait simplifier pas mal les choses.

Bonjour,
En fait c'est un compteur 0000 - 9999 avec unité de comptage = 1s.
On "s'arrange" pour que les 2 premiers digits ne depassent jamais 59, et jamais plus de 23 pour les 2 autres.

[invite8d322e93]

Bien, il y a beaucoup d'informations dans vos messages, j'analyserai tout ça la semaine prochaine (pour l'instant : maths ).

Merci énormément à vous tous, et à bientôt

Quentin

[invite8d322e93]

Re-bonjour à tous,

Je n'ai pas encore regardé en détails vos réponses, néanmoins j'ai pensé qu'un bon début serait d'apprendre à utiliser le logiciel Pspice et de voir la résonance d'un quartz. C'est à peu près réussi pour la première partie, par contre pour la seconde beaucoup moins !

J'ai mis mon modèle de quartz en série avec une résistance de grande valeur (10M), donc du même ordre que l'impédance du quartz, et il ne se passe rien...
J'ai toujours 1V à l'entrée du quartz, quelque soit la fréquence, j'en conclue qu'aucune intensité ne circule dans le circuit...

Mon montage en image :



Vous avez une piste concernant la raison pour laquelle ça ne marche pas ? Un quartz ne s'utilise pas comme ça ? Ma simu est fausse ?

Merci beaucoup,

Quentin

[invite8d322e93]

Dans la catégorie des trucs qui marchent, on pourra quand même mettre ce 555 en multivibrateur astable :


Quentin

[invite8d322e93]

...Ou alors celui-ci :

[invite691a932a]

on peut utiliser un Ne 555 comme base de travail pour realiser une horloge ?

[f6bes]

Bjr clem0919,
Pourquoi pas , mais tu n'auras la préçision QUE du NE555.
Le but est d'obtenir des CRENEAUX (ou tops) à la fréquence désirée.
Bien sur la péçision dans le temps ne dépendra que de la DERIVE de l'oscillateur.
Bonne journée

[invitee86643f9]

...Ou alors celui-ci :

Pour rester tout près de ton projet, tu peux essayer de simuler la base de temps 2Hz (Quartz + 4060) proposée au message #5.
Ou ici:
http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1166226521

[invite691a932a]

ok je vois mieux f6bes merci !

[invite8d322e93]

Bonjour,

Le choix final du montage est l'excellente proposition de Chimimic.

Par contre je ne comprends pas bien le fonctionnement des deux composants clés (CD4060 et CD4033). J'ai été rechercher leurs datasheets, mais il n'y a que quelques lignes d'explication sur le rôle des différentes entrées (en anglais de surcroit..). Je ne comprends pas, par exemple, le rôle de l'entrée "RBI" du CD4033 ou Ripple BLK In d'après le datasheet. Quelqu'un saurait ?

Autre chose d'encore plus "grave", je n'arrive pas à comprendre comment le signal de 32kHz environ est généré par le CD4060. Le quartz constitue apparemment un passe bande (pour la fréquence de résonance de la branche RLC si on le modélise comme un RLC et série avec un C), mais comment grâce à un passe bande on peut obtenir un signal d'une fréquence précise ? Un lien avec la décomposition harmonique ?

Sinon, pour le plan je pense que ce sera celui-ci :

I/ Génération du signal d’horloge (créneau à la fréquence de 1Hz)
1) Etude du cristal de Quartz et de sa résonance
2) Génération du signal grâce à un circuit logique (à base de CD4060)

II/ Décompte du temps à partir de ce signal et affichage
1) Décompte de 0 à 999 grâce à trois CD4033
2) Fonctionnement des afficheurs digitaux à 8 segments

Avez vous des remarques ou suggestions ?

Merci beaucoup,
Quentin

[Gérard]

Bonjour,
Quelques mots sur les quartz :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Quartz_...lectronique%29

[invite8d322e93]

Bonjour,

Merci pour le lien, j'avais parcouru mais pas en détail, et la réponse se trouve toujours dans les détails....

A bientôt,
Quentin

[maximilien]

bonjour
on peut aussi obtenir la pulsation de la sec avec un quartz et un diviseur de fréquence! le diviseur est un CD4521 et le quartz est 4.194304!!!!!!!!!!!!!!!!

[invite8d322e93]

Bonjour,

Un quartz à 4 MHz et une division par 2^22 de la fréquence est en effet peut-être une meilleure solution, car ça limite le nombre de composant.

Cependant encore une fois je trouve la documentation (datasheets) décevante sur ces composants, et je n'arrive pas à comprendre à quoi corresponde leurs pattes, c'est surement évident pour quelqu'un s'y connaissant un peu, pour que les constructeurs ne le précise pas...

Pouvez m'aider à trouver plus d'info sur le CD4521 et le CD4033 ?

Merci

Quentin

[invite8d322e93]

Personne pour me filer un coup de main ?

[invitee86643f9]

Le 4033 n'est pas intéressent pour ton projet initial.. Oriente toi plutôt vers les 4518 et 4511 (ou 4543).
Sauf si tu as changé d'avis..

[invite8d322e93]

Bien je crois que mon projet initial se résumait en deux mots : quartz et horloge.

Pourquoi le 4033 n'est pas une bonne solution ?

Merci !

[Ouk A Passi]

Bonjour,

Personne pour me filer un coup de main ?

Mais si, mais si !

Quelle est la "dead-line" (date limite) ?

[invite8d322e93]

Elle est très large : on a encore 2 mois, la fiche synoptique demandée par les professeurs pour lundi est prête et largement assez fournie

Après, si je peux avancer pendant ces vacances c'est toujours autant de réflexion en moins à mener pendant les cours de français..

Merci

[Ouk A Passi]

Re,

Quartz "horloger" 32 768 + compteurs (c'est-à-dire diviseurs) pour arriver à la seconde ne mérite pas 26 messages !

Il faut juste que je récupère l'équipement de spéléo et un peu de temps ....

Merci de me relancer par MP si pas de nouvelles sous 10 jours.

[invite8d322e93]

Bien, j'y veillerai ! Merci d'avance !

En attendant bonne nuit, il se fait tard !

A bientôt
Quentin

[invitee86643f9]

Bien je crois que mon projet initial se résumait en deux mots : quartz et horloge.
Pourquoi le 4033 n'est pas une bonne solution ?
Merci !

Les 4033 sont intéressants pour réaliser un compteur continu à base décimale.
Les 4518 (doubles compteurs BCD) pour réaliser un compteur genre chronomètre.
Ils présentent plus de souplesse pour faire des diviseurs par 60 (mn et sdes), et par 24 pour les heures..

Le but de ton projet n'étant pas la réalisation elle-même (mais pour des fins pédagogiques), toute tes questions sur les détails et le "comment ça marche" seront les bienvenues..

Bonne continuation..

[Ouk A Passi]

Bonjour à tous,

Je pense que ce que je suis en train de chercher est comparable à ce que l'on trouve sur le site de SONELEC.