Construction d’un circuit de poursuite de LED avec un circuit intégré de minuterie 555 et un CD4017

Built an LED Chaser Circuit Using a 555 Timer and CD4017 IC

Que signifie un circuit de chenillard LED ?

Le Circuit de poursuite de LED est une formation électronique composée de LED qui s’allumeront ou clignoteront en séquence, créant un effet de course ou de poursuite avec les lumières. Le circuit de poursuite de LED utilisant un circuit intégré de minuterie 555 et le compteur de décades CD4017 dans le circuit de poursuite de LED fournit une synchronisation précise et une sortie séquentielle pour l’éclairage décoratif, les affichages électroniques et une approche de l’enseignement des concepts de base de l’électronique numérique.

Composants requis pour le circuit de poursuite de LED

Le circuit imprimé LED Chaser nécessite un minimum de composants, ce qui en fait un excellent projet pour débutant. Les composants répertoriés ci-dessous sont ceux utilisés pour construire le circuit Chaser LED.

Composants Quantité
Résistance 1K Ohms 1
Résistance variable de 50 000 ohms 1
NE555 CI 1
CD4017 CI 1
LED bleue 10
Condensateur céramique 0,1 uf (104) 1
Condensateur 10uF 1
Alimentation 9v

Schéma et configuration des broches du circuit intégré de minuterie 555

Comprendre le schéma des broches du circuit intégré de minuterie 555 est crucial pour construire votre circuit de chenillard LED. Discutons du brochage de la minuterie 555, utilisée dans ce chasseur de LED.

Schéma des broches du circuit intégré de minuterie 555 montrant les 8 broches du circuit de poursuite de LED

Explication du brochage du circuit intégré de la minuterie 555

Broche 1 – Masse :
Se connecte à la terre du circuit et sert de point de référence pour le circuit intégré.
Broche 2 – Déclencheur :
Une impulsion faible sur cette broche (inférieure à 1/3 de VCC) définit la bascule interne et fait passer la sortie à HAUT.
Broche 3 – Sortie :
Fournit le signal de sortie. Il peut générer ou absorber du courant et piloter des charges jusqu’à environ 200 mA.
Broche 4 – Réinitialiser :
Entrée de réinitialisation active-LOW. Le tirer vers le BAS force la sortie vers le BAS. Généralement lié à VCC pour éviter les réinitialisations accidentelles.
Broche 5 – Tension de commande :
Permet un contrôle externe du niveau de seuil. Normalement connecté à la terre via un condensateur de 0,01 µF pour réduire le bruit.
Broche 6 – Seuil :
Lorsque la tension sur cette broche atteint les 2/3 de VCC, elle réinitialise la bascule et la sortie passe au niveau BAS.
Broche 7 – Décharge :
Connecté à un transistor interne. Lorsque la sortie est FAIBLE, cette broche est tirée vers la masse et décharge le condensateur de synchronisation.
Broche 8 – VCC :
Broche d’alimentation. Se connecte à une tension positive (généralement 3,6 V à 15 V).

Numéro PIN

Nom du code PIN

Fonction

1

Terre (GND)

Point de référence du circuit, se connecte à l’alimentation négative

2

Déclenchement

Lance un cycle de synchronisation lorsque la tension descend en dessous de 1/3 VCC

3

Sortir

Fournit des impulsions d’horloge au CD4017 (jusqu’à 200 mA)

4

Réinitialiser

Réinitialisation active-FAIBLE ; connecté à VCC pour un fonctionnement normal

5

Tension de contrôle

Point de filtrage du bruit ; connecté à la terre via un condensateur de 0,01µF

6

Seuil

Compare la tension à 2/3 VCC ; réinitialise la bascule en cas de dépassement

7

Décharge

Décharge le condensateur de synchronisation lorsque la sortie est FAIBLE

8

VCC

Alimentation positive (4,5 V à 16 V, généralement 9 V)

Brochage et fonctionnalité du circuit intégré CD4017

Le compteur décennal CD4017 est au cœur du contrôle séquentiel dans ce circuit chenillard LED utilisant 4017 et 555.

Schéma des broches IC CD4017 pour le circuit de chenillard LED montrant les 16 broches

Détails de configuration des broches CD4017

Broches 1-7, 9-11 – Sorties (Q0-Q9) :
Ce sont les dix sorties décodées du compteur. Une seule sortie passe au niveau HAUT à la fois, avançant à chaque impulsion d’horloge.
Broche 8-terre :
Connecté à la masse du circuit.
Broche 12-Carry Out (CO) :
Passe à HIGH toutes les 10 impulsions d’horloge. Utile pour mettre en cascade plusieurs circuits intégrés CD4017.
Broche 13 – Activation de l’horloge (CE) :
Broche active-HAUTE. Lorsqu’il est ÉLEVÉ, le CI ignore les impulsions d’horloge. Lorsqu’il est BAS, le comptage fonctionne normalement. Souvent attaché au sol.
Entrée d’horloge à 14 broches :
Reçoit le signal d’horloge. Chaque front montant de l’horloge déplace le compteur vers la sortie suivante.
Broche 15-Réinitialisation :
Entrée de réinitialisation active-HAUTE. Lorsqu’il est pris HAUT, le compteur revient à Q0. Généralement connecté à la terre pendant le fonctionnement normal.
Broche 16-VCC :
Broche d’alimentation. Fonctionne entre 3V et 15V, selon la version.

NIP(S)

Nom

Fonction dans le chasseur de LED

1-7, 9-11

Q0-Q9 (résultats)

Connectez-vous aux LED ; un seul va HAUT à la fois

8

Sol (VSS)

Connexion à la terre commune

12

Effectuer (CO)

Impulsions ÉLEVÉES tous les 10 comptes (pour la cascade)

13

Activation de l’horloge

Connecté au sol pour un fonctionnement continu

14

Entrée d’horloge

Reçoit les impulsions de la minuterie 555 (broche 3)

15

Réinitialiser

Connecté à la terre pour un comptage normal

16

VDD (alimentation)

Alimentation positive (3V-15V, généralement 9V)

Schéma complet du circuit du chasseur de LED utilisant un circuit intégré de minuterie 555 et un CD4017

Ensemble de circuits imprimés de chenillard LED sur planche à pain avec minuterie 555 et CD4017

→ Étape 1 : Connectez la batterie positive (rouge) 9 V à l’alimentation et la batterie négative (bleue) 9 V à la terre.

→ Étape 2 : Insérez le circuit intégré de minuterie 555, en plaçant la broche n°1 à côté du rail de terre et la broche n°8 à côté du rail d’alimentation.

→ Étape 3 : Avoir tous les composants de synchronisation entièrement installés. Une résistance de 1K Ohm, un potentiomètre de 50K et un condensateur de 10uF sont tous nécessaires, comme indiqué dans le schéma.

→ Étape 4 : Installez correctement le CI CD4017 et connectez la broche n°14, qui est la seule sortie de la minuterie 555 (broche n°3).

→ Étape 6 : Construisez votre réseau de LED. Vous avez besoin d’un total de 10 LED, des résistances de limitation de courant de 220 Ohm pour chaque LED, connectées à toutes les sorties du CD4017.

→ Étape 7 : Insérez des condensateurs de découplage dans le VCC et le GND, entre les deux circuits intégrés, en utilisant des condensateurs de 0,1 uF.

→ Étape 8 : Avant de mettre sous tension le produit final, vérifiez que toutes les connexions sont correctes.

Circuit de poursuite de LED fonctionnel montrant un motif d'éclairage LED séquentiel

Le potentiomètre 50kΩ dans le [155]Le circuit de minuterie 555 détermine la vitesse des LED de poursuite via :

  • Résistance maximale (50 kΩ) fournit un mouvement lent et fluide des LED à environ 0,7 Hz.
  • Résistance médiane (25kΩ) produit une vitesse de poursuite modérée d’environ 1,4 Hz.
  • Résistance minimale (1kΩ) produit un modèle de fonctionnement LED très rapide d’environ 7 Hz.

Problème

Cause possible

Solution

Aucune LED ne s’allume

Alimentation électrique débranchée ou polarité incorrecte

Vérifier la connexion et la polarité de la pile 9V

Toutes les LED brillent faiblement

Résistances de limitation de courant manquantes

Installez une résistance de 220 Ω en série avec chaque LED

Les LED ne poursuivent pas séquentiellement

Sortie 555 non connectée à l’horloge CD4017

Vérifiez la connexion entre la broche 3 (555) et la broche 14 (CD4017).

Le motif ne se répète que partiellement

CD4017 Broche de réinitialisation mal câblée

Assurez-vous que la broche 15 (Réinitialisation) est connectée à la terre

La vitesse ne change pas avec le potentiomètre

Erreur de câblage du potentiomètre

Vérifiez les connexions R2 (pot) à la broche 7 et au condensateur de synchronisation.

Comportement erratique ou aléatoire des LED

Condensateur de découplage manquant

Ajoutez un condensateur de 0,1 µF entre VCC et GND à proximité des circuits intégrés

Améliorations et modifications

1. Plus de nombre de LED (20 LED)
Pour obtenir 20 sorties en séquence, 2 CD4017 peuvent être mis en cascade en connectant la broche 12 (Caraout) du premier à la broche 14 (Clock) du second.

2. Pour avoir un modèle de poursuite bidirectionnel
Pour créer un motif de poursuite qui s’inverse, créez un compteur/décompteur CD4029 pour contrôler un signal d’horloge inversé, ou utilisez un deuxième CD4017 et connectez d’autres connexions LED pour changer leur direction de lueur.

3. Une poursuite LED multicolore
Vous pouvez remplacer les LED rouges standards par des LED RVB. Et en ajoutant trois circuits intégrés CD4017 supplémentaires (P151, P122 et P133) pour chaque couleur primaire, vous pouvez désormais contrôler vos couleurs séparément avec les trois canaux que vous allez créer.

4. Chaser de LED insonorisé
Au lieu d’un circuit timer 555, vous pouvez ajouter un préampli micro avec un circuit comparateur qui vous permettra d’avoir des effets de lumière synchronisés avec votre musique !

Foire aux questions

  • 555 Timer IC-Il est utilisé pour générer des impulsions d’horloge continues.
  • CD4017 Decade Counter IC-It contrôle la séquence de LED en les activant les unes après les autres en fonction des impulsions d’horloge.

Ce didacticiel a été créé par l’équipe d’ingénierie de CircuitDigest. Nos experts se concentrent sur la création de didacticiels pratiques qui aident les fabricants et les ingénieurs à maîtriser les projets Raspberry Pi, les projets de circuits électroniques et les projets de développement IoT.

J’espère que vous avez aimé cet article et que vous en avez appris quelque chose de nouveau. Si vous avez des doutes, vous pouvez les poser dans les commentaires ci-dessous ou utiliser notre forum Circuit Digest pour une discussion détaillée.

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