Étape 11 sur 16 du parcours « Débuter en électronique »
Les composants sont identifiés, les outils maîtrisés : place au programme d’entraînement. Ces cinq montages électroniques sont ordonnés pour que chacun introduise UN concept nouveau en s’appuyant sur les précédents — la philosophie du parcours appliquée à la breadboard. Pour chaque montage : le concept, la liste des composants, le principe, le câblage décrit, et surtout le « pourquoi ça marche » — car copier sans comprendre, on sait ce qu’on en pense. Comptez une bonne session par montage, variantes comprises : c’est un programme de deux à trois semaines, pas d’un après-midi.
Montage 1 — La LED commandée par bouton (concept : le circuit commandé)
Composants : votre montage LED de l’étape 8 + un bouton-poussoir.
Principe : insérer une coupure volontaire dans la boucle, que le bouton vient refermer. Le circuit passe de « toujours allumé » à « allumé à la demande » — la naissance de la commande.
Câblage : reprenez le montage LED ; remplacez le fil entre le rail + et la résistance par le trajet rail + → une paire du bouton → (appui) → l’autre paire → la résistance. Identifiez les paires du bouton au bip avant de câbler !
Pourquoi ça marche : bouton relâché = boucle ouverte = aucun chemin pour le courant (pas de débit sans boucle fermée). L’appui referme le chemin. Simple ? Oui — et c’est le principe de tout clavier, télécommande et interrupteur du monde.
Variante : deux boutons en série (il faut appuyer sur les DEUX — un « ET » logique) ; deux boutons en parallèle (l’un OU l’autre suffit). Vous venez de découvrir la logique… sans circuit logique.
Montage 2 — Le variateur de LED (concept : le diviseur de tension)
Composants : LED + sa résistance de 330 Ω (la garde du corps reste !) + le potentiomètre 10 kΩ.
Principe : insérer le potentiomètre en série dans la boucle : sa résistance variable s’ajoute à la fixe, et le courant — donc la luminosité — suit la rotation de l’axe.
Câblage : rail + → patte externe du potentiomètre → patte du milieu (curseur) → résistance 330 Ω → LED → rail −. (On utilise une patte externe et le curseur : la portion de piste entre les deux fait la résistance variable.)
Pourquoi ça marche : R totale = 330 Ω + (0 à 10 000 Ω selon l’axe) → I = U/R varie de ~20 mA à ~0,7 mA → la LED passe de brillante à lueur. La loi d’Ohm, en manette de jeu. Et la résistance fixe de 330 Ω ? Elle garantit qu’à fond de potentiomètre (0 Ω ajouté), le courant reste plafonné — la protection ne se négocie jamais.
Mesure bonus : multimètre en V⎓ aux bornes de la LED pendant la rotation — les tensions se répartissent sous vos yeux.
Montage 3 — Le transistor en interrupteur (concept : commander fort avec faible)
Composants : LED + 330 Ω, un transistor NPN (2N2222/BC547 — datasheet pour le brochage !), une résistance de 10 kΩ, un bouton.
Principe : le bouton ne commande plus la LED directement — il envoie un courant minuscule dans la base du transistor, qui autorise alors le courant principal à traverser la LED. Le doigt commande un filet, le filet commande le fleuve.
Câblage : circuit principal : rail + → 330 Ω → LED → collecteur du transistor → émetteur → rail −. Circuit de commande : rail + → bouton → 10 kΩ → base.
Pourquoi ça marche : la 10 kΩ dose le courant de base à moins d’un milliampère — et cela suffit : le transistor amplifie (facteur 100+ pour nos références) et laisse passer les 20 mA de la LED. Pourquoi c’est immense : remplacez mentalement le bouton par n’importe quel signal faible — un capteur, une sortie de puce — et la LED par n’importe quelle charge : vous tenez le principe de toute l’électronique de commande. Le montage 5 va précisément faire ce remplacement.
Montage 4 — Le clignotant à NE555 (concept : le circuit intégré et le temps)
Composants : le mythique NE555, LED + 330 Ω, deux résistances (1 kΩ et 47 kΩ), un condensateur chimique 10 µF (⚠️ le sens — la bande « − » !).
Principe : premier circuit intégré du parcours — huit pattes enjambant le fossé central de la breadboard (son usage prévu, enfin !). Monté en « astable », le 555 fait clignoter la LED à un rythme fixé par le duo résistances-condensateur.
Câblage : suivez un schéma d’astable 555 classique (recherchez « NE555 astable » — et lisez-le avec vos compétences de l’étape 7 : c’est l’exercice !). Le repère d’orientation de la puce : l’encoche ou le point = patte 1, en haut à gauche, encoche vers le haut.
Pourquoi ça marche (la version qui suffit) : le condensateur se remplit à travers les résistances, atteint un seuil que le 555 surveille → bascule (LED change d’état) → le condensateur se vide jusqu’au seuil bas → rebascule. Un métronome à réservoir. Le temps venait d’entrer dans vos circuits — et l’envie de jouer aussi : doublez le condensateur (clignotement 2× plus lent), changez la 47 kΩ pour une 10 kΩ (frénésie). Chaque valeur raconte sa durée.
Montage 5 — La veilleuse automatique (concept : le capteur — votre premier objet utile)
Composants : le montage 3 (transistor + LED) où le bouton et la 10 kΩ laissent place à : la photorésistance (LDR) + une résistance de 10 kΩ montées en diviseur sur la base.
Principe : la LDR « mesure » la lumière ambiante ; le transistor traduit : nuit → LED allumée, jour → LED éteinte. Une veilleuse automatique — un objet qui perçoit et réagit.
Câblage : rail + → résistance 10 kΩ → point milieu → LDR → rail −. Le point milieu part vers la base du transistor (via 1 kΩ de sécurité). Le circuit LED/collecteur/émetteur ne change pas du montage 3.
Pourquoi ça marche : le duo 10 kΩ/LDR forme un diviseur de tension (le concept du montage 2, recyclé !) : la tension du point milieu dépend du rapport des deux résistances. Lumière → LDR faible → point milieu « tiré » vers le bas → base non alimentée → LED éteinte. Obscurité → LDR énorme → point milieu haut → transistor passant → lumière. Passez la main au-dessus de la LDR : votre circuit vous voit.
Le moment à savourer : ce cinquième montage combine TOUT le parcours — loi d’Ohm, diviseur, transistor, lecture de schéma, breadboard — dans un objet qui a un usage. Vous n’empilez plus des concepts : vous concevez.
Le programme en un tableau
| # | Montage | Concept introduit | Réutilise |
|---|---|---|---|
| 1 | LED + bouton | Le circuit commandé | Étape 8 |
| 2 | Variateur | Le diviseur de tension | Loi d’Ohm en action |
| 3 | Transistor interrupteur | Faible commande fort | 1 + brochage |
| 4 | Clignotant 555 | Circuit intégré + le temps | Condensateur, fossé central |
| 5 | Veilleuse auto | Le capteur | 2 + 3 = l’objet utile |
Cinq montages, cinq concepts, un objet final — et au passage, quelques pannes rencontrées et vaincues, n’est-ce pas ? C’est le programme du niveau 3 qui s’ouvre : les gestes d’artisan. À commencer par celui que vous attendez depuis le début : le fer à souder — maintenant que vous savez exactement pourquoi et quoi souder. Étape 12.
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