contrôle de modules logiques en cascade à partir d'un comparateur LM339

[peulnaja]

Bonjour

ce fil est la suite de celui-ci http://forums.futura-sciences.com/el...i-op-u741.html . J'ai préféré créer un nouveau fil, puisqu'il n'est plus question de 741.
Le but est de protéger électriquement une ruche des attaques de frelons asiatiques par la mise sous tension d'une double barrière de fils inox convenablement espacés.
Le dispositif, alimenté par accus permet d'économiser l'énergie et d'assurer la sécurité du montage en coupant le jus la nuit, et en cas de très forte humidité.

J'ai donc IJN, un comparateur Lm339 détectant, au travers d'une LDR, la baisse de luminosité. Viens ensuite un détecteur d'humidité DH, basé sur un CD4093 adapté de ce montage http://www.sonelec-musique.com/elect...idite_001.html, puis un montage oscillateur MV, construit autour d'un CD4001, qui au travers d'un mosfet alimente périodiquement (1 seconde sur 3) un circuit de raquette anti-moustique du commerce. La HT (entre 1300 et 2500v) générée est stockée au travers d'une diode dans un condensateur qui alimente les fils de la harpe.
Les tests ont été fait en alimentant l'ensemble avec une tension entre 3 et 4 V. Voici le schéma de l'ensemble :
IMG_4231.jpg
IMG_4232.jpg
IMG_4233.jpg
Le step down mentionné dans ce dernier schéma est un convertisseur DC-DC qui n'est utile que lorsque l'ensemble est alimenté en 12 V, pour limiter la tension de la raquette à 3 V et éviter son claquage.
La difficulté que je rencontre est l'enchaînement des 3 modules. J'arrive à les relier deux à deux, IJN/ MV, ou DH/MV avec un fonctionnement cohérent, Mais quand je veux enchaïner IJN/ DH/ MV, tout se gâte : Soit MV n'oscille plus, soit l'oscillation se produit la nuit.
Pourtant, il me semble avoir réussi à les faire fonctionner plusieurs heures, comme indiqué, mais je n'arrive pas à le reproduire. S'agit-il d'un problème de découplage, fugacité des contacts de planche d'essai, ou mon montage est-il incorrect ?
J'avais pensé à une variante, mais je ne sais pas si c'est faisable : plutôt que de raccorder le détecteur d'humidité entre l'interrupteur jour/nuit et le multivibrateur, ne serait-il pas possible de le relier à l'entrée (ou la sortie ) d'un des comparateur inutilisé, et de relier les deux sorties avant liason au 4001 ?

Merci de vos lumières...
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[peulnaja]

bon ça n'a pas l'air d'inspirer beaucoup...je reconnais que c'est un peu touffu

dans le fil précedemment cité :

Le comparateur à sortie collecteur ouvert est doté, comme son nom l'indique, d'une sortie collecteur ouvert C'est-à-dire qu'il y a un transistor qui peut relier la sortie à l'alim négative (la masse dans ton cas), et tu ajoutes un pullup externe pour tirer la sortie au positif.

Donc, si tu as :

- Un comparateur qui met sa sortie à 0V si Vbatterie trop faible
- Un autre qui met sa sortie à 0V la nuit

Alors, tu relies les deux sorties ensemble, et la sortie sera tirée au V+ seulement le jour et si la batterie est en forme.

Peut-on transposer cette logique avec la sortie du détecteur d'humidité en lieu et place de l'indication de charge de la batterie ? dans ce cas comment configurer les entrée du comparateur avec la sortie du 4093 ?

Merci de votre aide

[Antoane]

Bonjour,

> http://forums.futura-sciences.com/at...9-img_4231.jpg
il me semble que ce montage devrait avoir une sortie inversée par rapport à ce qu'elle fait en l'état. La sortie devrait être à 1 le jour et à 0 la nuit.
U2 est très étrangement câblé ; en l'état, il ne sert à rien.
Une fois cette modification faite, je pense que ça devrait fonctionner.

On peut aussi rationaliser un peu le montage, par exemple en remplaçant l'oscilateur à 4001 par un oscillateur à 4093 (qui ne demande qu'une seule porte) et en remplaçant le LM339 par un composant 'plus petit', voir même un morceau de 4093.
On pourrait aussi sans doute utiliser des 40106 à la place de (certains) 4093.

[DAT44]

Bonjour,
sur le montage Inter Crépusculaire, tu n'utilise que deux comparateur, du devrait utiliser un LM393, il est identique au LM339 mais avec deux comparateurs.

La valleur de R4 me parait faible, cela gaspille du courant inutilement je te propose de la pasé a 10K.

Comme est câblé le montage, si il fait jour ou si il fait humide, l' IRFZ44 n'est plus conducteur.
Si tu souhaite l'inverce, il faut connecter la patte 1 du CD4001 sur la patte 11 (et non la patte 10) du CD4093.

[A voir en vidéo sur Futura]

[peulnaja]

bonjour et merci de vos réponses.

@ Antoane
Le souci c'est qu'en jour ça marche, mais en nuit, le détecteur d'humidité allume au lieu d'éteindre. J'ai essayé à peu près toutes les combinaisons, sans trop de succès. Je vais refaire en virant le montage suiveur de U2. J'avais vu cela sur une page sur les AO, et je pensais que ça donnerait de la stabilité.
Pour le 4001, tu as raison, en plus j'ai une porte du 4093 inutilisée.
Je suis bien sûr intéressé par la possibilité d'utiliser un 4093 à la place du LM339. Aurais-tu un montage en vue ?

@DAT44

Oui je l'ai remplacé par une 47 k sur les conseils d'un amateur. la datasheet mentionne bien 1k pour commuter un mosfet, et au départ, c'était le cas, mais depuis j'ai compris que je n'étais pas obligé d'avoir un mosfet après chacun des trois modules, mais que je pouvais n'en avoir qu'un seul en sortie. La 1 k était restée.

Je refais mes essais et vous tiens au courant

[Antoane]

Bonjour,

J'avais vu cela sur une page sur les AO, et je pensais que ça donnerait de la stabilité.

Je pense que c'est un montage suiveur que tu as vu, où la sortie est reliée à l'entrée '-', et non plus comme sur ton schéma.
Ce montage n'est pas utilisable dans le cas d'un comparateur , qui n'est pas un AOP. Il faut donc retirer U2.

Je suis bien sûr intéressé par la possibilité d'utiliser un 4093 à la place du LM339. Aurais-tu un montage en vue ?

Il suffit de relier le point de sortie du pont diviseur de tension formé avec le capteur sur l'entrée du 4093. Le basculement aura lieu vers Vcc/2, avec un hystérésis de l'ordre de Vcc/5 (cf. http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cd4093bc.pdf, en bas de page 2 : V_T-, V_T+ et V_H). Les valeurs des tensions de basculement sont imprécisément connues et mais ce n'est pas un problème dans ton cas puisque le niveau exact d'obscurité devant déclencher le système n'est pas important.

Le souci c'est qu'en jour ça marche, mais en nuit, le détecteur d'humidité allume au lieu d'éteindre.

DAT44 a la même analyse que moi (ca me rassure ) : ton oscillateur à 1/3 Hz oscille si la condition [pluie OU jour] est remplie.
Or, tu sembles observer que ton oscillateur à 1/3 Hz oscille si la condition [pluie XOR jour] est remplie (https://fr.wikipedia.org/wiki/Fonction_OU_exclusif).
Peux tu vérifier que :
- la broche 9 du 4093 est à 1 lorsqu'il ne pleut pas (et ce, indépendamment de la luminosité) (vérifier avec un voltmètre numérique) ;
- la broche 8 du 4093 est à 1 lorsqu'il fait nuit (et ce, indépendamment de l'humidité).

[DAT44]

Bonjour,
proposition de version avec un 40106 :

[peulnaja]

bonjour et merci pour le schéma.
Tout est dans les 2 diodes D2 et D3 !
Je n'ai pas de 40106 pour l'instant, j'imagine que je peux utiliser deux 4093 à la place ?

@+

[DAT44]

Bonjour,
oui tu peux utiliser deux 4093(voir un seul si tu modifie un peu le shéma), en fait D2 et D3 force U1F a l'état 1 en entré, et donc 0 en sortie.

[DAT44]

Bonjour,
proposition a 4093 :

[peulnaja]

bonjour et merci pour le schéma DAT44
avant de revoir mes montages, je n'ai pas résisté à l'envie de tester ton dernier schéma à base de 4093.

Tout fonctionne (ouf) mais seulement après que j'ai enlevé C1 (100 µF). je l'ai remplacé par un 100 nF. Il n'y avait pas d'interruption périodique de l'alimentation de la raquette, mais un tremblement permanent de la led de celle-ci.

Par contre, difficile de saisir le point de basculement du potentiomètre pour la détection de l'obscurité, ce qui confirme la remarque d'Antoane. Je l'ai laissé en marche en début d'après-midi, et à mon retour vers 19 h, il était en veille. Peut-être que ce n'est pas un problème, je vais le laisser en observation pendant quelques jours, mais j'aimerais bien pouvoir régler le point de basculement pour le faire coïncider avec la fin de charge de l'accu par le panneau solaire. En effet j'utilise un seul accu li-ion de 2000 mAh, (18650), rechargé par 1 panneau de 6W, en 6V, ce qui suffit s'il n'y a pas trop de fonctionnement en dehors des plages de charge.

J'ai d'ailleurs été surpris de la consommation : 209 mA, alors que le montage en test avec le panneau solaire (LM339+4001) ne consomme que 171 mA (pour la même raquette)
Je poursuis les essais...

[peulnaja]

Bonjour

Je reviens vers vous vous donner quelques nouvelles...
J'ai repris les test sur le schéma de DAT44 basé sur un seul CD4093. Finalement il fonctionne de façon satisfaisante, même si le réglage est moins fin qu'avec le LM339. Ça représente une bonne solution, plus économe en composants et en encombrement.

Sinon, j'ai revu mon montage initial et contourné le problème en mettant le détecteur d'humidité en entrée selon ce schéma :


Ça fonctionne parfaitement, y compris avec un LM393, que je me suis procuré depuis, comme suggéré par DAT44, ce qui simplifie un peu les câblages...

En tout cas merci à tous pour votre aide qui fut décisive, d'autant plus que les frelons sont là et bien présent !

@+

[peulnaja]

Bonjour

Je n'avais pas mis au propre mon schéma définitif. Voilà qui est chose faite :


J'ai abandonné l'alimentation 12v, trop encombrante au profit d'un accus li-ion (18650), ce qui m'économise le convertisseur stepdown. Le timer est réglé pour envoyer une chataîgne une seconde sur deux, ce qui est suffisant puisque la HT est stockée dans les condensateurs 2KV suivants, en attente du contact frelon . Le montage est opérationnel et inclus dans le toit de la ruche avec le panneau solaire par dessus depuis l'été 2017. la première année sur plaque d'essai, mais la durabilité des contacts est problématique, aussi j'ai fini par souder tout ça sur une plaque époxy cuivre réplique des plaques d'essai.
la HT est envoyée soit sur une ou plusieurs harpes, ou soit sur une cage en bois ou tube pvc et fils inox ou cuivre qui entoure l'entrée de la ruche.
les frelons ont vite compris qu'ils ne pouvaient pas pénétrer dans la cage, et se contentent d'attendre les abeilles autour, ce qui n'empêche pas la prédation, mais la réduit, puisque les abeilles ont le temps de prendre leur vitesse. Du coup elles sont moins en défense sur la planche d'envol.

@+