NUMÉRO SPÉCIAL “RATTRAPAGE”
Un testeur de “555” (1re partie)

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Le Meccano électronique a commencé de paraître en 2002. Dès le début destinée à des gens sans expérience dans le domaine, la rubrique tente de désamorcer la bombe de l'électronique et d'enterrer le complexe “j'y comprendrai jamais rien”. À vrai dire, l'idée de cette rubrique a germé quand Jidé s'est décidé à mettre en forme ses propres notes, aussi éparses que mal écrites, prises pendant une vingtaine d'années et qui formaient un magma informe de connaissances éparpillées... Quitte à passer des mois à reprendre à zéro et à trier tout ça, autant en faire profiter, s'est-il dit, les lecteurs de Ptitrain !
Pendant les dernières quatre années, le concept du Meccano a bien vécu et de très nombreux lecteurs se sont lancés dans l'aventure, dont les curieux héros ont des noms d'espions de romans : 555 ( ci-contre), 317, 4017... Au point que le Meccano et sa rubrique consoeur la Techno facile comptent aujourd'hui une cinquantaine de pages (bien en vue dans les classements Google) et que les prendre en cours de route peut être un handicap pour nos lecteurs récents.
Aussi ce numéro spécial a-t-il vu le jour, où nous allons re-décrire et ré-expliquer tout un montage “comme si c'était la première fois”... Nous avons choisi pour ce faire notre cher petit 555 (un circuit minuteur qui est utilisé souvent comme clignotant, on dit aussi astable*) dans un contexte “testeur”, outil vite utile au débutant, qui souvent qui se heurte à un non-fonctionnement et croit que le composant qu'il utilise a été “fusillé” par une mauvaise manipulation...
SPÉCIAL “RATTRAPAGE” : toutes les pages de Ptitrain dont vous aurez besoin pour vous lancer sont là :
le sommaire du Meccano et de la Techno facile ;
la liste des composants utilisés, références V.P.C., prix ;
la calculette électronique spéciale Meccano  ;
le dictionnaire du Meccano (en cours) ;
le mode d'emploi du Meccano (en cours)  ;
conseils pour la soudure électronique ;
la soudure, les kits  ;
la liste de notre schémathèque spéciale train miniature (mise à jour à venir)  ;
la liste critique de notre bibliothèque électronique (mise à jour à venir)  ;
tout sur les leds  ; 
tout sur les circuits d'essais “Veroboard”
tout sur les plaques d'essai sans soudure conduisant au Cimec...
tout sur les transfos et alimentations ;
l'adresse du forum PtitrainMatique (526 abonnés)...

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  Ci-contre le circuit 555 dans la configuration la plus banale qui soit : les bornes 2, 6 et 7 sont réunies par deux résistances (R1, R2) et un condensateur (C1) dont les valeurs font que chaque lumière s'allumera et s'éteindra une fois par seconde. R1 étant d'une valeur minime par rapport à R2 (150 fois plus petite), le clignotement sera symétrique, les ampoules s'éclairant aussi longtemps l'une et l'autre.
La “fréquence” de ce clignotement peut être réglée en remplaçant C1 (10 microfarads) par une valeur plus petite ; par exemple si C1 est 10 fois plus petit (un microfarad) le clignotement est 10 fois plus rapide. Ou bien par une valeur plus grande ; par exemple si C1 est 10 fois plus grand (100 microfarads) le clignotement est 10 fois plus lent.
Le comportement du 555 est vérifiable grâce au tableau ci-dessous. Saissisez les trois chiffres dans les trois cases puis cliquez sur “Calculer” .
Valeur de R1 ?

en kilohms (k)
Valeur de R2 ?

en kilohms (k)
Valeur de C1 ?

en microfarads (µF)
Période
totale =

millisecondes
t haut
(th) =

millisecondes
t bas
(tb) =

millisecondes
Fré-
quence =

hertz
Rapport
th / tb =

%
photo000 La période (une seconde = 1000 millisecondes) est le temps total du clignotement (durée allumage verte plus durée allumage rouge) ; temps haut (th) est la durée pendant laquelle la sortie “S” du 555 est à (presque) 9  volts et commande la lumière verte ; temps bas (tb) est la durée pendant laquelle la sortie du 555 est à zéro volt et commande la lumière rouge ; la fréquence est le nombre de clignotements par seconde, calculée en hertz ; le rapport th/tb est appelé aussi rapport cyclique.
Notez comme le 555 est plus futé que nous : pour faire clignoter une lampe, nous aurions tendance à utiliser un bouton poussoir (dessin de gauche ), et la lampe... clignoterait !
Mais la sortie S du 555 est un inverseur qui peut éteindre une lampe et en allumer une autre ! (dessin de doite ) Bien sûr, ça n'est pas une obligation : on peut aussi ne pas mettre de lampe rouge...
SPÉCIAL “RATTRAPAGE” : le rôle de chaque composant, pour acheter et comprendre !
Toutes les résistances sont de valeurs courantes (minimum : couche de carbone, quart de watt), achetez-les par dix au moins.
R2 décide du rapport temps allumé/temps éteint. R3 et R4 règlent la quantité de courant qui traverse les diodes lumineuses (leds). Les valeurs choisies suffisent à illuminer les diodes sans trop user la pile.
Les condensateurs marqués d'un signe “plus” (en général ceux de capacité très grande) doivent être branchés en vérifiant bien que ce côté marqué “plus” est bien dirigé vers le plus de l'alimentation  : sinon danger. Ce sont des condensateurs dits “électrochimiques” ou simplement des “chimiques” ; attention aussi lors de l'achat à leur tension limite, pour tout le Meccano elle est de 12 volts ; vous pouvez acheter des condensateurs entre 12 et 63 V, ça marchera, mais ils seront plus gros et plus chers. Plus chers aussi mais très petits (utiles pour les montages miniaturisés), les condensateurs au tantale.
Les autres condensateurs, non marqués d'un +, sont de n'importe quel type que votre revendeur vous proposera : nous utilisons le plus souvent des “Milfeuil MKT ” ; pas de limite de tension, ces composants sont tous costauds. Sur notre schéma C2 est un petit condensateur dit “de découplage” qui assure une alimentation bien stable quand le montage est inséré dans un ensemble plus important ; il peut donc être supprimé pour une utilisation autonome du schéma.
Le circuit 555, comme tous les circuits en boîtiers rectangulaires noirs à deux rangées de pattes) a une petite encoche (voyez son dessin tout en haut de la page) qui permet de repérer son sens : l'encoche est au-dessus et à gauche de la borne numéro 1.
L'alimentation des circuits du Meccano est généralement confiée à un transfo secteur délivrant du 12 volts. Mais puisqu'on débute et qu'on n'en dispose pas, et qu'un testeur doit être autonome, nous utiliserons une banale pile 9 volts “à boutons pression”.

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TR>
CI1 circuit intégré “timer” 555
R1 résistance 1 kiloohm (1000 Ω) 1/4 watt couche de carbone
R2 résistance 150 kiloohms (150 kΩ) 1/4 watt couche de carbone
R3 et R4 résistance 1200 ohms (1200 Ω) 1/4 watt couche de carbone
C1 condensateur 10 microfarads (10 µF) électrochimique polarisé 12 volts
C2 condensateur 10 nanofards (10 nF) : facultatif
alim pile 9 volts 6F22 alcaline
led1 et leds2 leds normales (20 mA), diamètre et forme au choix, une rouge, une verte
support de CI "DIL” huit pattes, obligatoire pour changer les 555 à tester
circuit imprimé Cimec un petit morceau
Prix généralement constatés : moins de trois euros (détails en page composants) plus une plaque de Cimec (8,5 euros mais valable pour une dizaine de montages comme celui-ci... ), pile et fil de câblage (fil rigide monobrin isolé diamètre 6 à 8 dixièmes).
 
La suite...
 
Bibl. : Meccano, techno facile, bibliothèque, dictionnaire . — Descr. : 555, astable, ast ., divers.
Note. — Les mots marqués d'un astérisque (*) sont ou seront expliqués dans le “P'tit dictionnaire du Meccano électronique”.
Jidé
18.02.2010
Ptitrain, l'e-magazine du train éclectique. — Directeur de la publication : Christophe Franchini.
Rédacteur en chef : Jean-Denis Rondinet