Circuit flasheur 24V : conception avec temporisateur 555 pour applications industrielles et automobiles

Schéma de circuit flasheur 24V utilisant temporisateur 555

Les dispositifs de contrôle de niveau industriel comme les automates programmables (PLC), les interfaces homme-machine (HMI), etc. ont une tension de fonctionnement de 12V ou 24V. Les charges (indicateur LED) et les capteurs, qui sont utilisés pour interfacer avec un PLC, ont aussi une tension de fonctionnement nominale de 24V. En dehors de cela, quelques harnais de câblage automobile fonctionnent aussi sur 24V. Il y a aussi des ampoules 24V utilisées dans les feux arrière ou phares des automobiles. Le circuit en discussion « le circuit flasheur 24V » est aussi un circuit utilisé dans les automobiles pour une fonction que nous rencontrons quotidiennement. Le « circuit relais flasheur 24V » est utilisé dans les feux indicateurs de nos automobiles. Ce rapport expliquera l'une des utilisations du circuit flasheur utilisé dans les indicateurs automobiles.

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Composants requis

1. Ampoule 24V
2. CI Régulateur 7805
3. Relais 5V
4. CI Temporisateur 555
5. Transistor BC547
6. Diode 1N4007
7. Résistance – 1k, 470k
8. Condensateur – 10µF, 0,1µF
9. Alimentation 24V

Circuit flasheur 24V Schéma de circuit

Le schéma de circuit complet pour le circuit relais flasheur d'ampoule 24V avec les valeurs calculées corrigées est donné ci-dessous.

Un circuit flasheur d'ampoule est un circuit très courant que la plupart d'entre nous rencontrent de temps en temps. Dans les automobiles, quand le clignotant est signalé, avec le clignotement, il y a aussi un bruit de clic qui est entendu périodiquement avec le clignotement. Le son est dû au relais qui est commuté ON et OFF, ce qui à son tour complète et coupe le circuit faisant flasher l'ampoule. Le circuit de cliquetis sera conçu dans ce projet en utilisant un temporisateur 555.

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CI Temporisateur 555

Le CI temporisateur 555 a été introduit en 1972, il est principalement utilisé pour la génération d'impulsions et les applications d'oscillateur. Le diagramme de broches du CI temporisateur 555 est donné ci-dessous.

CI Temporisateur 555
N° Broche	Nom de la Broche	Fonction
1	GND	Tension de référence de masse
2	TRIG	Contrôle la sortie
3	OUT	Est piloté à ~1,7V sous Vcc ou à la masse
4	RESET	Réinitialise un intervalle de temporisation
5	CTRL	Fournit l'accès au diviseur de tension interne
6	THR	Agit comme seuil pour arrêter l'intervalle de temporisation
7	DIS	Sortie collecteur ouvert pour décharger le condensateur
8	Vcc	Tension d'alimentation positive

Il y a trois modes de fonctionnement du CI temporisateur : bistable, monostable et astable.

• En mode bistable, le circuit produit des signaux à 2 états stables qui sont dans les états bas et haut. Les signaux de sortie des états bas et haut sont contrôlés par la réinitialisation et l'activation des broches d'entrée.
• En mode monostable, le circuit génère une seule impulsion lorsque le temporisateur reçoit une indication de l'entrée du bouton de déclenchement.
• En mode astable, le circuit du CI produit une impulsion continue avec une fréquence exacte basée sur la valeur des deux résistances et condensateurs qui sont connectés dans le circuit externe.

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CI Régulateur 7805

Les circuits qui ont des sources de tension peuvent avoir des fluctuations résultant en ne fournissant pas de sorties de tension fixes. Un des CI populaires pour ce but est le CI Régulateur 7805, qui est un membre des régulateurs de tension linéaires fixes utilisés pour maintenir de telles fluctuations. Il y a de nombreuses applications où le 7805 joue un rôle très important :

1. Régulateur à sortie fixe
2. Régulateur positif en négatif
3. Régulateur à sortie ajustable
4. Régulateur de courant
5. Régulateur de tension CC ajustable
6. Alimentation double régulée
7. Circuit de protection contre l'inversion de polarité de sortie
8. Circuit de protection contre la polarisation inverse

CI Régulateur de tension LM 7805
N° Broche	Nom de la broche	But
1	Entrée	Appliquer une tension non régulée pour obtenir une sortie régulée
2	Masse	Connecté à la masse
3	Sortie	La sortie est un signal de tension régulée

Le CI, lorsqu'on lui donne une tension d'entrée de 7,2V, atteindra son efficacité maximale.

Dans le CI régulateur de tension 7805, beaucoup d'énergie est épuisée sous forme de chaleur. La différence entre la valeur de la tension d'entrée et la tension de sortie vient sous forme de chaleur. Donc, si la différence entre la tension d'entrée et la tension de sortie est élevée, il y aura plus de génération de chaleur. Donc, ce CI fournit aussi une disposition pour un dissipateur thermique.

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Transistor BC547

Le BC547 est un transistor bipolaire à jonction NPN. Il est principalement utilisé pour la commutation ainsi que pour les processus d'amplification. La plus petite quantité de courant à la base est utilisée pour contrôler la plus grande quantité de courants au collecteur et à l'émetteur. Ses applications de base sont la commutation et l'amplification. Ci-dessous est le brochage pour le transistor BC547.

Le fonctionnement du transistor est simple. Lorsque la tension d'entrée est appliquée à ses bornes, une certaine quantité de courant commence à circuler de la base vers l'émetteur et contrôle le courant au collecteur. La tension entre la base et l'émetteur est négative à l'émetteur et positive à la borne de base pour sa construction NPN.

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Diode 1N4007

La 1N4007 est une diode redresseur à jonction PN. Ces types de diodes permettent seulement le passage du courant électrique dans une direction. Donc, elle peut être utilisée pour la conversion de l'alimentation CA en CC. La 1N4007 a différentes applications réelles, par ex. applications diodes de roue libre, redressement général des alimentations, onduleurs, convertisseurs, etc. Le brochage pour la diode donnée est donné ci-dessous.

Diode 1N4007
N° Broche	Nom de la broche	Charge
1	Anode	+ve
2	Cathode	-ve

Le diagramme ci-dessus montre l'image symbolique de la 1N4007. La compréhension de n'importe quel composant d'un circuit électrique est grandement améliorée quand les caractéristiques électriques de ce dispositif sont connues. Les caractéristiques électriques de la diode 1N4007 sont tabulées ci-dessous.

Caractéristiques électriques 1N4007
Paramètre	Valeurs	Unités
Tension directe à 1,0 A	1,1	V
Courant inverse à 25°C	5	µA
Capacité totale à 1,0 MHz	15	pF
Courant inverse à pleine charge max à 75°	30	µA
Courant direct redressé moyen	1	A
Tension de crête inverse répétitive	1000	V

Les caractéristiques de la diode 1N4007 sont les suivantes :

• Faible courant de fuite
• Faible chute de tension directe
• Forte capacité de crête directe

Cette diode a beaucoup d'applications réelles dans les systèmes embarqués, quelques-unes des applications majeures associées à cette diode particulière sont données ci-dessous :

1. Convertisseurs
2. Pour des fins de commutation dans les systèmes embarqués
3. Applications diodes de roue libre
4. Onduleurs
5. Redressement général des alimentations
6. Pour éviter le courant inverse et protéger les microcontrôleurs comme Arduino ou PIC.

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Relais

Un relais est un interrupteur actionné électriquement. L'interrupteur peut avoir un nombre quelconque de contacts dans de multiples formes de contact, comme contacts de fermeture, contacts d'ouverture, ou combinaison de ces deux. Les relais sont utilisés pour contrôler un circuit par un signal de faible puissance indépendant, ou quand plusieurs circuits doivent être contrôlés par un signal. Les anciens relais ont un électroaimant pour ouvrir et fermer les contacts, mais maintenant d'autres principes de fonctionnement ont été inventés comme le relais à état solide. Il utilise essentiellement les propriétés des semi-conducteurs pour contrôler sans dépendre de pièces mobiles. Le brochage d'un relais 5V utilisé dans la construction du circuit est donné ci-dessous.

Relais 5V
N° Broche	Nom de la broche	Description
1	Extrémité bobine 1	Utilisé pour déclencher le relais
2	Extrémité bobine 2	Utilisé pour déclencher le relais
3	Commun (COM)	Connecté à une extrémité de la charge
4	Normalement fermé (NF)	Si l'autre extrémité est connectée à cette borne, la charge reste connectée avant déclenchement
5	Normalement ouvert (NO)	Si l'autre extrémité est connectée à cette borne, la charge reste déconnectée avant le déclenchement

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Fonctionnement du circuit flasheur 24V

Connectez les composants correctement comme montré dans le schéma de circuit donné. Les extrémités positives des ampoules sont reliées ensemble et connectées au relais. Les extrémités positives des ampoules sont reliées ensemble et connectées à l'alimentation 24V, afin de commuter les ampoules, les extrémités négatives sont connectées à un relais. La broche commune du relais est connectée au Relais et la broche normalement ouverte (NO) est connectée à l'extrémité négative d'une des ampoules et la broche normalement fermée (NF) du relais est connectée à l'extrémité négative de l'autre ampoule. Ainsi, une seule ampoule sera allumée à tout moment donné.

Le relais doit être allumé et éteint périodiquement. Cette fonction sera prise en charge par un temporisateur 555. Nous utilisons le temporisateur 555 en mode astable pour produire une impulsion avec des temps d'allumage et d'extinction prédéfinis. Dans notre circuit, une des ampoules sera ALLUMÉE dans l'état ON et l'autre sera ALLUMÉE dans l'état OFF. La tension d'alimentation que nous avons est de 24V, mais le temporisateur 555 prend une tension de fonctionnement bien moindre. Donc, nous utilisons le régulateur de tension 7805 qui régulera l'entrée 24V à 5V qui peut être utilisée pour alimenter le temporisateur et le relais. Le transistor NPN BC547 (ou 2N2222) est utilisé pour allumer ou éteindre le relais selon les impulsions données par le temporisateur. Mais le courant de sortie du temporisateur 555 n'est pas suffisant pour allumer ou éteindre le relais, nous utilisons un transistor entre les deux à travers une résistance de base. Ce circuit s'appelle un circuit driver de relais. Le circuit fini avec toutes les connexions correctes et les valeurs des composants devrait donner un circuit flasheur 24V fonctionnel.