Un interrupteur M/A à claquement de mains ou “clap-inter”

Ce circuit simple et efficace est insensible aux bruits parasites environnementaux. Il se déclenche avec un (ou deux) claquement de mains. Son relais de sortie peut fonctionner en changement d’état ou en impulsion.



Caractéristiques techniques :
• Permet d’activer/désactiver une quelconque charge électrique, par exemple une ampoule, avec un simple claquement de mains.
• Idéal pour personnes à mobilité réduite, pour le confort domestique ou pour un spectacle humoristique.
• Bonne immunité contre les bruits parasites.
• Choix entre deux modes de fonctionnement en entrée : un claquement ou deux claquements de mains.
• Choix entre deux modes de fonctionnement en sortie : soit le relais change d’état à chaque claquement (ou deux, voir ci-dessus), soit il produit une impulsion.
• Gestion par microphone.
• Deux LED indiquent l’état de fonctionnement.

Spécifications :
• Portée nominale des contacts du relais : 24 Vcc/ca 3 A.
• Alimentation 12 Vcc 150 mA.
• Dimensions 79 x 73 x 22 mm.

Ce circuit est, à l’origine, conçu pour allumer ou éteindre une lumière quelconque. Il facilitera la vie des personnes à mobilité réduite ou pénible, mais également celle des fl emmards ! Néanmoins, ses applications sont presque illimitées : à chaque claquement de mains (ou tous les deux claquements, au choix par SW1, voir figure 5) on allume une charge électrique ou on l’éteint. Le circuit comporte, en entrée, une capsule microphonique électret (faisant office de capteur ou détecteur de commande) et, en sortie, un relais commandant la charge.
De plus, cet interrupteur a été conçu pour “reconnaître” le ou les claquements de mains, c’est-à-dire pour être insensible aux autres bruits environnementaux. Deux LED sur la platine permettent de mieux comprendre le fonctionnement et l’état de cet interrupteur automatique : LD1 (CLAP) émet de brefs éclairs quand des bruits sont perçus et LD2 (RELAIS) signale l’état du relais et par conséquent de la charge reliée (relais fermé, la charge est insérée et la LED est allumée ; relais ouvert, la charge est débranchée et la LED est éteinte).

Le schéma électrique
Commençons l’analyse du schéma électrique de la figure 1 par la section d’alimentation où nous trouvons deux circuits intégrés VR1 et VR2 permettant d’obtenir respectivement les tensions stabilisées de 5 V pour le microcontrôleur et de 9 V pour le LM324.
Le PIC12C508 gère le signal audio, soit le claquement de mains et, en fonction des commutateurs linéaires à deux positions SW1 et SW2, excite ou non le relais. À la broche 14 du LM324 est reliée une LED utilisée comme signalisation de présence de bruit (elle s’allume quand le microphone capte des bruits).
À la broche 4 du microcontrôleur est reliée la broche 14 du LM324 afin que le signal de bruit puisse être contrôlé pour activer le relais. Ce relais peut être activé selon deux modes différents en fonction du paramétrage de SW2 : “pulse” ou “toggle” (voir figure 5 et Caractéristiques techniques en première page).
Si le local est très bruyant, nous vous conseillons de régler SW1 sur 0 (deux claquements). Ce mode prévoit en outre une extinction de la charge au bout de cinq heures.

Figure 1 : Schéma électrique de l’interrupteur à claquement de mains.

Figure 2a : Schéma d’implantation des composants de l’interrupteur à claquement de mains.

Figure 2b : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé de l’interrupteur à claquement de mains.

Figure 3 : Photo d’un des prototypes de l’interrupteur à claquement de mains.

Liste des composants
R1 .... 10 kΩ
R2 .... 10 kΩ
R3 .... 10 kΩ
R4 .... 10 kΩ
R5 .... 100 kΩ
R6 .... 100 kΩ
R7 .... 100 Ω
R8 .... 100 kΩ
R9 .... 100 kΩ
R10 ... 1 kΩ
R11 ... 1 kΩ
R12 ... 1 kΩ
R13 ... 1 Ω
R14 ... 68 kΩ
R15 ... 270 kΩ
R16 ... 470 Ω
R17 ... 470 Ω
R18 ... 0 Ω (ou strap)
C1 .... 470 μF électrolytique
C2 .... 100 nF céramique
C3 .... 100 nF céramique
C4 .... 100 nF céramique
C5 .... 100 nF céramique
C6 .... 100 nF céramique
C7 .... 100 nF céramique
C8 .... 3,3 nF céramique
C9 .... 27 nF céramique
C10 ... 1 μF électrolytique
IC1 ... LM324
IC2 ... PIC12C508A programmé EV135
VR1 ... UA78L05
VR2 ... UA78L08
T1..... BC547
T2..... BC547
ZD1 ... zener 15 V
LD1 ... LED 3 mm rouge
LD2 ... LED 3 mm rouge
SW1 ... commutateur linéaire à deux positions
SW2 ... commutateur linéaire à deux positions
SK1 ... jack d’alimentation 12 Vcc
SK2 ... deux picots
SK3 ... bornier 3 pôles
RY1 ... relais VR15M121C
MIC1 .. microphone 3 broches

Divers :
1 ..... support 2 x 7
1 ..... support 2 x 4
Sauf spécification contraire, toutes les résistances sont des 1/4 W à 5 %.


Figure 4 : Brochages vus de dessus des circuits intégrés LM324 et PIC12C508A.

Figure 5 : Paramétrage des deux commutateurs linéaires SW1 et SW2.

SW1
(nombre de claquements de mains) 0 deux claquements activent la platine 1 un claquement active la platine
SW2
(fonctionnement) 0 mode changement d’état du relais sélectionné 1 mode impulsionnel de relais sélectionné

La réalisation pratique
Une fois qu’on a réalisé le circuit imprimé simple face (la figure 2b en donne le dessin à l’échelle 1), on monte tous les composants dans un certain ordre en regardant fréquemment les figures 2a et 3 et la liste des composants. Alors leur insertion et leur soudure ne posent pas de problèmes particuliers.
Quand tout est monté, alimentez le circuit avec une tension continue de 12 V et essayez de faire un (ou deux) claquement de mains et vérifiez que tout fonctionne. Faites ces essais en mode un clap et en mode deux claps. LD1 doit clignoter s’il y a du bruit dans le rayon de portée du microphone et LD2 s’allumer si vous battez des mains.

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