Indicateur de niveau de charge des piles

Accueil/Indicateur de niveau de charge des piles
Indicateur de niveau de charge des piles 2016-12-20T11:38:30+00:00

Project Description

Comme vous l’avez peut-être ramarqué, depuis quelques temps on vous parle un peu plus théorie. En effet, on s’est rendu compte que l’Arduino c’est cool, mais si on se limite à simplement brancher des capteurs tout fait ça devient un peu ennuyant. On essaie donc de vous donner quelques bases dans l’électronique, ce qui vous servira aussi à comprendre de nombreux tutoriels sur la toile, voire à créer vos propres circuits.

Suite au tutoriel sur les amplificateurs opérationnels (par ici ceux qui ne l’ont pas encore lu) on va mettre en pratique cette théorie dans un montage nous montrant le niveau de charge d’une pile AA. Cela nous permettra de voir un énième circuit possible avec ces op-amps et de comprendre la théorie et la pratique des diviseurs de tensions.

Le principe du montage

On va garder les choses simples, le circuit va avoir 4 leds qui vont nous indiquer le niveau de charge d’une pile, si les 4 leds sont allumés alors la pile est complètement chargée, si elles sont toutes éteintes, elle est vide. Pour comprendre comment cela marche, il faut savoir qu’une pile de 1.5V ne fais pas exactement ce votage, en réalité, elle perd de sa tension avec l’usure. Ainsi une pile neuve délivre plus de 1.35V, et on considère une pile vide à partir de 1.1V.

On a vu dans un autre tuto que les op-amps pouvaient amplifier un signal, mais que le signal de sorti était toujours proportionnel au signal d’entré (principe de l’amplification) or on va voir qu’il est possible avec ces mêmes élements d’avoir une sortie « tout ou rien » c’est à dire 5V ou 0V, en fonction de si l’entrée positive est plus grande que l’entrée négative.

Pour notre montage il suffira donc d’avoir 4 op-amps montés de cette manière, avec une tension négative différente à chaque entrée négative (par exmple 1,34V, 1,26V, 1,18V et 1,1V) comme cela si la tension de la pile est supérieure à cette tension de référence la led que l’on branchera en sortie s’allumera. Si ce n’est pas très claire ne vous inquiétez pas vous comprendrez avec le schéma.

Les diviseurs de tension

Le problème qui nous reste à résoudre c’est comment avoir une tension différente pour chaque op-amp? Et bien il existe un montage tout bête qui s’appelle un diviseur de tension, qui ne fais que, et bien, diviser la tension… C’est tout bête, il faut simplement deux résistances (ou plus) en série, vous avez le petit schéma à droite. On a la formule :

[latex]Vout=Vin\times \frac{R2}{R1+R2}[/latex]

En calculant bien les résistances, on peut atteindre des tensions très précises! On choisira de préférence de grandes résistance pour une plus grande précision (et oui plus la résistance est grande plus la marge d’erreur est petite). Ce montage est en fait assez intuitif en y pensant bien, mais je vous laisse trouver la logique car ce n’est pas le but de ce tutoriel!

Le montage final!

Je vous donne le schéma tout fait sans faire étape par étape mais je vais détailler les différentes parties du circuit:

  • Les amplis op: Comme vous le voyez, j’en ai mis quatre, comme le nombre de led, chacun à pour son entré positive la tension de la pile et pour la négative une tension venant du diviseur de tension (respectivement 1,34V 1,26V 1,18V et 1,1V) vous pouvez vous amusez à appliquer la formule vous retomberez sur ces valeurs. Donc si la tension de la pile est plus grande que la tension du diviseur, la led s’allume. Vous remarquerez aussi que pour avoir une sortie tout ou rien sur un op amp, il suffit de ne pas mettre de résistance entre les entrés et la sortie!
  • L’alimentation: Une alimentation 5v standard, cependant elle doit être le plus précis possible. On a ajouté une led dessus comme indicateur mais aussi pour rendre la tension stable en tirant environ 20mA constament, le condensateur vient lui aussi stabiliser la tension
  • La pile: Assez mal représenté sur le schéma je dois l’avouer, mais elle est présente en haut, on ajoute la aussi un condensateur pour stabiliser la tension, on relie le terminal négatif à la masse de l’alimentation externe, et la borne positive aux entrés positives des op-amps.

Pour refaire ce montage chez vous, il va vous falloir des résistances et des op amps, je vous conseille d’acheter un kit de résistance qui vous resservira surement dans le futur. Si vous trouvez ce montage dur à comprendre, alors c’est le moment de mettre les mains dedans, c’est comme ça que vous allez apprendre. De plus, il est bon de savoir que à l’origine, l’électronique était exclusivement de ce type. Si aujourd’hui vous avez l’Arduino pour vous simplifier la vie, il ne faut quand même pas oublier que c’est de l’électronique avant tout, il faut donc maîtriser ces bases.

Un commentaire

  1. lolois 5 mars 2017 à 20 h 30 min␣- Répondre

    pourquoi ne montrez vous pas d’exemple

Laisser un commentaire