Depuis deux projets, un défaut revient comme un refrain : le transistor hésite. Le testeur bipait à travers des résistances qu’il aurait dû ignorer, le détecteur d’humidité laissait sa LED luire à moitié autour du seuil. C’est dans sa nature — le transistor est un robinet progressif, pas une vanne tout-ou-rien. Ce thermostat électronique introduit le composant qui manquait : le comparateur, un arbitre entre deux tensions. Il regarde laquelle des deux est la plus haute et n’annonce que le vainqueur — jamais le score. Au-dessus du seuil, tout ; en dessous, rien ; entre les deux, ça n’existe pas.
Le principe du montage tient en une phrase : un diviseur mesure la température, un potentiomètre fixe la consigne, et le comparateur départage les deux colonnes. Fait froid : la mesure dépasse la consigne, la LED s’allume — chauffe ! C’est, à la LED près, le cœur du thermostat qui pilote votre chauffage central.
Ce qu’il vous faut
| Composant | Valeur | Prix indicatif |
|---|---|---|
| Comparateur double LM393 | — | 0,30 € |
| Thermistance NTC | 10 kΩ à 25 °C | 0,40 € |
| Résistance | 10 kΩ (× 2) | 0,10 € |
| Potentiomètre | 10 kΩ | 0,50 € |
| Résistance | 330 Ω | 0,05 € |
| Résistance (option hystérésis) | 470 kΩ | 0,05 € |
| LED | rouge, 5 mm | 0,10 € |
| Breadboard + fils + pile 9 V | déjà en votre possession | — |
La thermistance est le capteur du jour : une résistance qui varie avec la température. La nôtre est une NTC — sa résistance baisse quand la température monte. Le troisième membre de la famille des capteurs résistifs, après la photorésistance et la sonde de terre : décidément, le diviseur de tension aura été le couteau suisse de la série.
Le schéma expliqué
Le voici — deux colonnes qui s’affrontent, un arbitre, une décision :
- La colonne de mesure : 10 kΩ en haut, NTC en bas. Quand la température baisse, la NTC grossit, le point milieu monte — la colonne de mesure « pousse » plus fort.
- La colonne de consigne : le potentiomètre en diviseur, son curseur délivrant une tension réglable à la molette. C’est votre thermostat mural, version trois pattes.
- Le LM393 au centre : l’entrée + reçoit la mesure, l’entrée − la consigne. Mesure au-dessus de la consigne → sortie haute → LED allumée. Rien d’autre à comprendre : il compare, il tranche.
- La résistance de rappel au + sur la sortie : arrêtez-vous ici, c’est LE piège du composant. La sortie du LM393 est dite « à collecteur ouvert » : elle sait tirer vers le bas, mais pas pousser vers le haut — c’est un robinet de vidange, pas une pompe. Sans une résistance de 10 kΩ entre la sortie et le rail +, le niveau haut n’existe tout simplement pas, et le montage semble mort. On vous l’avait promis dès la page des 7 projets : le voilà.
Une élégance à savourer au passage : les deux colonnes boivent à la même pile. Si elle s’use, mesure et consigne baissent dans la même proportion — et leur comparaison, elle, ne bouge pas. Votre seuil est insensible à l’état de la pile. Ce genre de gratuité ne se produit pas par hasard : c’est le bénéfice de comparer des rapports plutôt que des valeurs absolues.
Dernier détail de rigueur : le boîtier contient deux comparateurs, et vous n’en utilisez qu’un. Le second se neutralise — son entrée + au rail −, son entrée − au rail +, sortie en l’air. La règle de la fiche du chenillard, transposée : on ne laisse pas d’entrées flotter.
Le montage pas à pas
- Plantez le LM393, encoche en haut : comparateur A sur les pattes 3 (+), 2 (−), 1 (sortie) ; alimentation pattes 8 et 4.
- La colonne de mesure : rail + → 10 kΩ → point milieu → NTC → rail −. Point milieu vers la patte 3.
- La colonne de consigne : le potentiomètre entre les deux rails, son curseur vers la patte 2.
- La sortie : la 10 kΩ de rappel entre la patte 1 et le rail +, puis patte 1 → 330 Ω → LED → rail −.
- Neutralisez le comparateur B : patte 5 au rail −, patte 6 au rail +.
- Alimentez, et réglez : pincez la NTC entre deux doigts pour la réchauffer, tournez la consigne jusqu’à trouver le point de bascule. La LED doit claquer d’un état à l’autre — pas de demi-lueur, c’est toute la différence avec les projets précédents.
Le bon réflexe : avant de conclure quoi que ce soit sur le circuit, mesurez les deux entrées au multimètre. Deux tensions et une règle simple — la plus haute gagne — suffisent à prédire la sortie. Si la prédiction et la LED désaccordent, le problème est en aval ; sinon, en amont. Le diagnostic d’un comparateur tient en deux mesures.
Ça ne marche pas ?
Méthode de l’étape 14, avec le bon réflexe ci-dessus en ouverture :
La LED ne s’allume jamais, quoi qu’on fasse. La résistance de rappel, à tous les coups. Collecteur ouvert sans rappel au + : la sortie ne peut physiquement pas monter. Panne n°1 du LM393, aujourd’hui et pour toujours.
La logique est inversée — LED allumée quand il fait chaud. Les entrées + et − sont permutées, ou la NTC et la 10 kΩ de mesure le sont. Bénin : échangez les deux fils des pattes 2 et 3, ou assumez — vous venez d’inventer le déclencheur de ventilateur.
La LED papillote follement autour du seuil. Ce n’est pas une panne, c’est la physique : au voisinage exact du point de bascule, le moindre souffle fait franchir la frontière dans les deux sens, plusieurs fois par seconde. La solution s’appelle hystérésis, et elle vous attend juste en dessous.
Le comportement semble aléatoire. Le comparateur B n’est pas neutralisé, ou une entrée flotte. Relisez l’étape 5 du montage.
Pour aller plus loin
L’hystérésis, donc : ajoutez la 470 kΩ entre la sortie (patte 1) et l’entrée + (patte 3). Cette résistance de réaction déplace légèrement le seuil dans le sens de la décision en cours : le montage s’enclenche à une température et se coupe à une autre, un peu plus haute — deux seuils au lieu d’un, et le papillotement disparaît. Votre chauffage central fait exactement cela : il démarre à 19 °C et s’arrête vers 20,5 °C ; s’il visait 20,0 °C pile dans les deux sens, il cliquèterait sans fin.
Et la promesse des projets précédents se tient maintenant d’elle-même : remplacez la NTC par la sonde du détecteur d’humidité ou par les pointes du testeur, réglez la consigne — et ces deux montages apprennent à trancher net. Un composant nouveau, trois projets améliorés.
Ce qu’il faut retenir
Un thermostat électronique à seuil, c’est deux diviseurs et un arbitre : la mesure sur une entrée, la consigne sur l’autre, et le LM393 qui déclare le vainqueur sans jamais donner le score. Sa sortie à collecteur ouvert exige une résistance de rappel au + — la panne classique du composant —, le second comparateur du boîtier se neutralise, et l’hystérésis transforme un seuil nerveux en décision stable. Vous savez désormais mesurer, comparer et décider : il ne manque plus qu’une chose à vos circuits — une voix.
C’est le programme du dernier projet.
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