Détecter une faible tension (variable) et allumer une led

[Le Gui]

Bonjour à toutes et tous.

Je viens vers vous car je sèche sur un petit problème.
J'ai pourtant parcouru le forum à la recherche de la réponse, j'ai trouvé des infos qui m'ont permis d'avancer, mais je finis toujours par coincer...

Voici un énoncé du besoin:
(je dispose sur ma plaque de 3.3V, 5V et 12V permanents, + une tension continue variable à tester)
Je souhaite allumer 2 diodes. Une verte quand il y a présence de tension (variable), l'autre (rouge) quand il y a absence de cette tension. Jusque là, tout est ok pour moi.
La nuance est que cette tension (continue) est variable (de 1.2V à 12V). De 4.5V à 12V : pas de problème, tout fonctionne. A 3V, ça fonctionne encore, mais la diode rouge reste un tout petit peu allumée. En dessous de 3V : Seule la diode rouge s'allume.
J'ai fait ce type de montage car je souhaite que l'intensité lumineuse de mes diodes (rouge et vertes) ne varie pas.

Je suis sûr que cela va faire sourire certains, mais plus je cherche, moins j'ai l'impression de trouver... Ce doit être un truc tout simple, je tourne autour, mais je ne trouve pas...

Un schéma est joint, la tension variable à tester "rentre" par les 2 fils laissés "en l'air" à gauche du schéma.

J'espère avoir été clair dans l'énoncé de mon besoin... Je peux détailler les composants que j'ai à ma disposition pour réaliser ceci; il va de soi qu'un minimum de composants pour arriver à mes fins sera le bienvenu...

Merci d'avance pour votre aide, et à très bientôt.

.Guillaume.
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[DAUDET78]

Une usine à gaz qui ne peut pas marcher correctement ....
Tu prends un LM311

[Le Gui]

Rapide, clair, concis, efficace... Daudet78!

Merci pour votre réponse!
Je vais me pencher en ce sens et faire quelques tests. Mais effectivement, et d'après ce que j'ai vu dans le datasheet, je laisse l'usine à gaz derrière moi, et repars sur quelque chose de bien plus "propre" (et surtout fonctionnel).

Je vous tiens au jus de l'avancée, et de l’intégration de cette fonctionnalité dans le reste du montage!

[DAUDET78]

Je vais me pencher en ce sens et faire quelques tests.

Donne le schéma de ce que tu penses faire

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,

Veux-tu que le seuil de détection soit précis (à partir de 1,200V) ou non (à partir de 0.7 ou 1V) ?

[bobflux]

Un TL431 utilisé en comparateur peut aussi être une solution.

[Le Gui]

Donne le schéma de ce que tu penses faire

Voici ce que je pense faire (pièce jointe).
Je pense alimenter le LM311 en 12V car c'est la tension la plus proche (physiquement) sur la carte, et ai mis la patte 3 à la masse car celle-ci est commune au 12V et à la tension variable.
J'hésite à rajouter une résistance de pulldown (10k?) sur la patte 2... Qu'en pensez vous?
Bien entendu : diode verte=OK (présence tension comprise entre 1.2V et 12V), diode rouge=KO (pas de tension présente)

Bonjour,
Veux-tu que le seuil de détection soit précis (à partir de 1,200V) ou non (à partir de 0.7 ou 1V) ?

Non, absolument pas de précision dans ce cas précis : l'alimentation variable donnera de 1.2V à 12V, ou rien. Donc le seuil, tant qu'il est inférieur ou égal à 1.2V, m'importe peu.

Un TL431 utilisé en comparateur peut aussi être une solution.

Je regarde ça aussi, ça peut être intéressant!



En tout cas, merci à vous de vous pencher sur mon problème!

[DAUDET78]

Ca marche pas :
- La pin 3 doit être à 0,3V
- Il faut un diviseur de tension sur la pin 2
- le LM311 est en collecteur ouvert . Donc si pin 2 < pin 3 , on allume D1 . Donc si pin 2 > pin 3 , on allume D1 et D2

Voilà, si tu n'a pas besoin de trop de précision, un truc plus simple :



PNP et NPN : n'importe quel transistor qui supporte 100mA et 20V

PS : si on applique 12V sur TEST, on consomme 12mA sur la source

[mag1]

Bonjour,

Solution picaxe, (à tout hasard)
Avec quelques lignes de code simples.
Mais on fait ce qu'on veut, on fixe le seuil où on veut, on allume une, ou deux , ou trois leds, au choix.

MM

[DAUDET78]

Mais on fait ce qu'on veut,......

Et même plus simple !
Avec une seule résistance pour deux LEDS !

[Le Gui]

Ca marche pas :
- La pin 3 doit être à 0,3V
- Il faut un diviseur de tension sur la pin 2
- le LM311 est en collecteur ouvert . Donc si pin 2 < pin 3 , on allume D1 . Donc si pin 2 > pin 3 , on allume D1 et D2

Voilà, si tu n'a pas besoin de trop de précision, un truc plus simple :

(image retirée pour plus de lisibilité, schéma dans posts précédents)

PNP et NPN : n'importe quel transistor qui supporte 100mA et 20V

PS : si on applique 12V sur TEST, on consomme 12mA sur la source

Merci beaucoup pour ces précisions. Je vais tout de même approfondir le sujet du LM311 (que je ne connaissais pas) afin de l'intégrer dans de futurs projets (éventuellement).

Pour ce qui est de votre schéma proposé (merci!), je vais d'abord tenter de le comprendre plutôt que de l'appliquer bêtement.
Mes notions électroniques sont maigres et lointaines, alors pardonnez moi si je dis des inepties...

Je comprends ceci:
Si aucune tension sur test, alors NPN est bloqué (pulldown de 10k). Le courant ne circule pas entre C et E, donc la led D1 est éteinte. PNP est saturé grace à la resistance de 1K raccordée au 12V : il agit comme un circuit ouvert et donc ne shunte pas D2, qui s'allume.
On applique une tention >1.3V sur test : NPN sature, devient passant et D1 s'allume. Le potentiel sur la base de PNP s'effondre, il se bloque et devient passant, shuntant ainsi D2, qui s'éteint.

Petite ombre pour moi : la présence de la diode 4148. Je déduis qu'elle a pour rôle d'augmenter la tension Vbe (qui doit être d'environ 0.6V) de 0.7V supplémentaires, ce qui a pour but de déterminer le seuil de basculement?
Si c'est bien le cas, puis-je la supprimer afin que la bascule opère encore plus tôt à la présence de tension?

Autre petite ombre : pourquoi la résistance de 1k entre D1 et NPN?

Merci de me confirmer (ou infirmer?) que j'ai bien compris le schéma (je n'aime pas appliquer sans comprendre...)

Bonjour,

Solution picaxe, (à tout hasard)
Avec quelques lignes de code simples.
Mais on fait ce qu'on veut, on fixe le seuil où on veut, on allume une, ou deux , ou trois leds, au choix.

MM

picaxe : je ne connaissais pas non plus, ça a l'air intéressant! Comment injecte-t-on le code dans ce genre de composant?



Merci pour votre patience!

PS : promis, je vais me calmer sur la taille des schemas que je poste!
Je viens de me rendre compte, à partir d'un autre ordi que mon perso, qu'ils sont vraiment énooormes!

[mag1]

picaxe : je ne connaissais pas non plus, ça a l'air intéressant! Comment injecte-t-on le code dans ce genre de composant?

Bonjour,

La programmation? Rien de plus simple, il n'y a pas de programmateur.
Le code est du basic très simple.
Le logiciel, gratuit fourni tout ce qu'il faut.
On programme sur site (2 résistances en plus sur le circuit), ou un sur un autre support dédié.
Il faut un cordon, soit série si on a une sortie série sur le PC, soit un convertisseur USB / série.
Le cordon convertisseur original picaxe coute une vingtaine d'euros, mais on peut le faire soi même pour moins de 2 euros.
Voici un lien sur ce cordon low cost avec une démo sur la programmation:

http://electromag1.wifeo.com/cordon-...ation-usb-.php

MM

[DAUDET78]

Y a du bon et du faux ....

Si aucune tension sur test, alors NPN est bloqué (pulldown de 10k). Le courant ne circule pas entre C et E, donc la led D1 est éteinte.

Oui

PNP est saturé grace à la resistance de 1K raccordée au 12V :

Le PNP est bloqué

il agit comme un circuit ouvert et donc ne shunte pas D2, qui s'allume.

Avec un courant de l'ordre de 10mA grâce à la résistance 1K entre D2 et le 0V

On applique une tention >1.3V sur test : NPN sature, devient passant et D1 s'allume.

Et le courant dans D1 est de l'ordre de 10mA grâce à la résistance 1K entre D1 et le NPN

Le potentiel sur la base de PNP s'effondre, il se bloque

Le courant base du PNP augmente et il se sature

et devient passant, shuntant ainsi D2, qui s'éteint.

Oui

la présence de la diode 4148. Je déduis qu'elle a pour rôle d'augmenter la tension Vbe (qui doit être d'environ 0.6V) de 0.7V supplémentaires, ce qui a pour but de déterminer le seuil de basculement?

Oui

Si c'est bien le cas, puis-je la supprimer afin que la bascule opère encore plus tôt à la présence de tension?

Oui

[mag1]

Pour une initiation, voici le code:

symbol ledR = C.0	;nom sortieC.0
symbol ledV = C.1	;nom sortie C.1
;seuil:  ici 5/255 * 10= 0,196V => 0.196/4.7*11.5 =0.47 V avant diviseur
;mais on peut mettre b1=0
Do
	readadc C.4,b1	;lecture ADC (0 à 255)
	if b1<10 then		;le code se passe de commentaires
			low ledV
			high ledR
			else
			low ledR
			high ledV
	endif
loop

MM

[Le Gui]

Y a du bon et du faux ..........
Oui

Merci pour ces précisions, je viens de découvrir que j'interprétais mal les termes "bloqué" et "saturé". Je pensais qu'on parlait de la base...
En fait un transistor bloqué est considéré comme un circuit ouvert, un saturé comme un circuit fermé... La découverte du jour!

Une ombre subsiste...
Vous mentionnez "PS : si on applique 12V sur TEST, on consomme 12mA sur la source"
Sur la source de? Du NPN?
De plus, quand D1 est allumée, il y a bien les 2 résistances de 1k qui interviennent dans son alimentation, donc 5mA passent dans la diode?

Pour une initiation, voici le code:

...

MM

Très intéressant, je garde ça sous le coude!


Navré de vous embêter avec ces choses qui doivent être si simples pour vous...

Merci d'avance en tout cas!

[mag1]

Très intéressant, je garde ça sous le coude!

C'est pas là que c'est le plus efficace...

Sans comparateur, je ne pense pas que les schémas concurrents aient un fonctionnement parfaitement net.
Avec le µC, c'est oui ou non, pas entre les deux.

Au fait,pour allumer D1 et éteindre D2, les deux transistors conduisent

MM

[DAUDET78]

si on applique 12V sur TEST, on consomme 12mA sur la source"
Sur la source de? Du NPN?

la source, c'est l'alimentation à tester que tu branches sur le fil TEST

De plus, quand D1 est allumée, il y a bien les 2 résistances de 1k qui interviennent dans son alimentation, donc 5mA passent dans la diode?

Quand je raconte quelque chose, en général , j'ai raison ! Donc, avant d'annoncer des conclusions fausses, tourne ton clavier 7 fois dans ta bouche !

Comment est alimenter D1 quand elle s'allume ?
En série :

• La jonction émetteur base du PNP ( 0,6V)
• Le Vf de D1 (disons 1,5V)
• La résistance 1K ( qui est entre D1 et le NPN)
• La tension de saturation du NPN (0,4V)
• La tension Vf de la 1N4148 ( 0,6V)

Sachant que le tout est alimenté en 12V , on a donc :

• 12= 0,6+ 1,5+ (tension_1K)+ 0,4+ 0,6
• Donc tension_1K= 8,9V
• Donc le courant dans la 1K est de 8,9/1000= 8,9mA

On voit que :

• La tension Vf de la 1N4148 a peu d'importance . Si on la retire, le courant 1K est de 9,5mA
• Le courant LED est essentiellement fixé par la 1K . Si on la passe à 470, le courant 1K passe à 8,9/470=18,9 mA

PS : Le courant dans la résistance, c'est aussi le courant dans la LED D1

[DAUDET78]

Sans comparateur, je ne pense pas que les schémas concurrents aient un fonctionnement parfaitement net.

Il n'y a pas de concurrence, mais deux approches différentes d'un même problème et donc deux solutions différentes.

• L'une avec des composants classiques qu'on a dans son tiroir et qu'on fait avec les moyens du bord. Un peu de soudure, un peu de temps et hop ça marche
• L'autre avec un µC. mais il faut savoir le programmer et avoir les outils pour. Ce qui représente, pour un débutant, des heures de travail et de sueur pour le premier proto. Pour un autre montage, cet investissement n'est plus à faire.

Coté comparateur, je n'en ai pas utilisé car le cahier des charges ne le nécessite pas . En remplaçant le NPN par un LM311, on fait aussi bien qu'avec un µC

C'est très bien de faire la promo des µCs, mais faut pas dénigrer les solutions classiques qui permettent d'apprendre l'électronique de base et ce savoir sera très utile pour faire les interfaces du µC que le débutant utilisera lorsqu'il n'en sera plus un .

A preuve : Sur ton schéma avec µC, tu as mis une résistance de trop !

[Le Gui]

la source, c'est l'alimentation à tester que tu branches sur le fil TEST

evidemment... c'est aussi pour cela que je trouvais surprenant que l'on puisse consommer quoi que ce soit sur la source d'un transistor... (et si ça se trouve, c'est peut être possible... ça me dépasse...)

Quand je raconte quelque chose, en général , j'ai raison ! Donc, avant d'annoncer des conclusions fausses, tourne ton clavier 7 fois dans ta bouche !

Je ne remets à aucun moment en cause la véracité de vos propos, bien au contraire... Je suis même honoré que vous preniez de votre temps pour aider un débutant comme moi. Cependant, notez que je ne conclue rien, je me pose (et vous pose) des questions, et la tournure de ma phrase (certes pas des plus exemplaires) n'a rien d'une affirmation. Navré qu'elle ait pu être perçue comme ça.

Comment est alimenter D1 quand elle s'allume ?
En série :

• La jonction émetteur base du PNP ( 0,6V)
• Le Vf de D1 (disons 1,5V)
• La résistance 1K ( qui est entre D1 et le NPN)
• La tension de saturation du NPN (0,4V)
• La tension Vf de la 1N4148 ( 0,6V)

Sachant que le tout est alimenté en 12V , on a donc :

• 12= 0,6+ 1,5+ (tension_1K)+ 0,4+ 0,6
• Donc tension_1K= 8,9V
• Donc le courant dans la 1K est de 8,9/1000= 8,9mA

On voit que :

• La tension Vf de la 1N4148 a peu d'importance . Si on la retire, le courant 1K est de 9,5mA
• Le courant LED est essentiellement fixé par la 1K . Si on la passe à 470, le courant 1K passe à 8,9/470=18,9 mA

PS : Le courant dans la résistance, c'est aussi le courant dans la LED D1

Ca ne peut pas être plus clair. Merci d'avoir détaillé autant, je pense avoir compris!

Je m'en vais de ce pas jeter quelques transistors sur ma plaque à essais, une poignée de résistances, et faire tout un tas de tests en tous genres afin de mettre en application ce que je viens de comprendre!

Bien entendu, je vous tiendrais au courant de l'avancée du reste du montage, enfin, si la curiosité vous en dit...

[mag1]

M'enfin Daudet...

Quand je parle de schémas "concurrents", ça ne veut pas dire que je pense que les autres sont mauvais. Ils sont simplement différents, avec leurs avantages et leurs inconvénients.
Certains auront des transitions plus nettes que les autres. Est-ce important? J'en sais rien, c'est pas moi qui choisit.

Pour la résistance "de trop", je n'étais pas revenu dessus, elle est "de trop" (et encore...), si on allume une OU l'autre des leds, et pas les deux. Possibilité que j'ai gardé, j'en avais parlé juste avant.
Les picaxes ne sont (surtout) pas mieux que les autres, mais ont l'avantage de ne nécessiter qu'un minimum d'investissement, matériel ....et intellectuel, pour un résultat souvent équivalent.

Non, j'ai pas l’habitude de dénigrer.

MM