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Jun 29, 2023

Commutation contrôlée par transistor d'un écran LED : un remix de circuit Radio Shack Classics

L'électronique n'était pas le seul produit vendu par Radio Shack dans ses magasins. De nombreuses gammes de produits Radio Shack étaient destinées aux amateurs et encourageaient l'expérimentation, l'imagination et l'apprentissage technique.

L'électronique n'était pas le seul produit vendu par Radio Shack dans ses magasins. De nombreuses gammes de produits Radio Shack étaient destinées aux amateurs et encourageaient l'expérimentation, l'imagination et l'exploration technique. Dans les années 1970, Radio Shack proposait également la marque Science Fair® de kits d'expérimentation conçus pour enseigner aux enfants et aux adultes l'électronique, la physique, le magnétisme, l'informatique, l'aérospatiale et les sciences connexes.

Les projets électroniques xx-en-1 de l'expo-sciences de Radio Shack comprenaient un manuel de laboratoire détaillé pour la construction de plusieurs projets de circuits électroniques tels qu'une radio à cristal, une lumière stroboscopique, un oiseau audible, un détecteur de mensonge, des générateurs d'effets sonores et un buzzer de porte. L'objectif des kits de projets électroniques xx-en-1 de l'Expo-sciences était d'éduquer les adultes et les enfants sur les merveilles de la technologie électronique. L'apprentissage a eu lieu lors de la construction et du test des circuits électroniques détaillés dans le manuel de laboratoire.

Dans cet article de projet, un circuit tiré des pages du kit de projet électronique 150-en-1 pour l'expo-sciences présenté dans la figure 1 sera présenté avec une légère modification. Le circuit classique sera discuté et illustré à l'aide d'une maquette sans soudure et de composants électroniques contemporains. De plus, l'analyse des circuits et la disposition de la planche à pain sans soudure seront introduites à l'aide des environnements de modélisation en ligne de circuits Multisim Live et Autodesk TinkerCAD. Enfin, j'intégrerai un microcontrôleur M5Stack Core pour mettre à niveau le fonctionnement de commutation manuelle par bouton-poussoir.

À la page 40 du manuel de laboratoire du kit de projet électronique 150-en-1 pour l'Expo-sciences, comme l'illustre la figure 2, vous trouverez un circuit classique qui illustre l'application fondamentale d'un transistor, celle d'un interrupteur électronique. La présentation traditionnelle d'un manuel de laboratoire de projet électronique typique d'une expo-sciences fournissait une brève description technique et le fonctionnement du circuit.

La description technique et le fonctionnement du circuit comprenaient un schéma et une séquence de câblage. La description technique utilisée avec le circuit électronique visait à sensibiliser l'amateur à la terminologie et aux symboles du domaine de l'électronique. Un schéma de câblage détaillé montrant la fixation des composants électroniques était fourni sur le côté droit de la description technique. Une séquence de câblage montrant une version texte du schéma était fournie sous l'illustration.

Une version compacte et moderne du circuit peut être construite à l’aide de composants électroniques disponibles dans le commerce. Les transistors 2SB et 2SC représentés sur le schéma du circuit électronique peuvent être remplacés par des transistors PNP et NPN complémentaires. Le composant 2SB peut être remplacé par un transistor PNP 2N3906. Le remplacement du transistor 2SC est un transistor NPN 2N3904 (le complément du 2N3906). Le 2SB d'origine était un composant PNP en germanium par rapport au nouveau transistor en silicium 2N3906. Étonnamment, le transistor NPN 2SC711 était un composant en silicium.

L'affichage LED à 7 segments est un dispositif optoélectronique à cathode commune (CC). Ce composant doit être remplacé par un composant optoélectronique Avago HDSP-5503 CC ou équivalent. Enfin, le circuit électronique était actionné en appuyant sur la touche fournie avec le kit. Un interrupteur à bouton-poussoir tactile ordinaire remplacera la clé utilisée dans le projet original.

La construction du projet électronique est facilement réalisée en utilisant les pièces de substitution et quelques résistances discrètes. Une planche à pain sans soudure demi-taille peut permettre le placement et le câblage des composants à l'aide du schéma de principe du circuit électronique d'origine.

Comme l'illustre la figure 3, la plate-forme en ligne AutoDesk TinkerCAD Circuits permet le placement de composants électroniques virtuels sur une maquette sans soudure. La plateforme de modélisation en ligne permet également de tester le circuit réalisé sur la maquette sans soudure. De plus, cette fonctionnalité de test virtuel garantit le bon fonctionnement du circuit avant de construire le dispositif physique.

La planche à pain sans soudure peut facilement être équipée de composants et câblée électriquement, comme le montre la figure 4.

Comme le montre la figure 5, nous pouvons également utiliser KiCad pour concevoir le schéma de principe du circuit électronique.