Un simple détecteur d’obscurité
Le détecteur d’obscurité basé sur le circuit intégré NE555 est un montage électronique simple, robuste et très populaire pour déclencher une action sonore ou lumineuse lorsque le niveau de lumière ambiante devient faible. Ce type de circuit est souvent utilisé dans les systèmes d’alarme nocturne, les jouets électroniques, les dispositifs pédagogiques et les montages d’initiation à l’électronique analogique. Le NE555 est ici exploité en mode oscillateur astable afin de générer un signal audible lorsque la cellule photosensible détecte l’absence ou la diminution de lumière. L’alimentation du montage est de 9 volts, une valeur courante qui permet une grande compatibilité avec les piles standards et les petits blocs d’alimentation stabilisés.
Analyse du schéma électronique et rôle des composants
Le cœur du circuit repose sur le NE555, un temporisateur capable de fonctionner sur une plage de tension comprise généralement entre 4,5 volts et 15 volts. Dans ce schéma, la broche 8 est reliée au Vcc de 9 volts tandis que la broche 1 est connectée à la masse. La broche 4, qui correspond au reset, est maintenue à l’état haut afin d’assurer un fonctionnement continu du circuit. La broche 3 fournit le signal de sortie qui est ensuite couplé au haut parleur de 8 ohms par l’intermédiaire d’un condensateur électrolytique de 4,7 microfarads, ce qui permet de bloquer la composante continue et de protéger le transducteur audio.
La détection de l’obscurité repose sur une photorésistance, souvent appelée LDR, associée à des résistances fixes de 47 kilo ohms et 1 kilo ohm. La valeur de la LDR varie fortement en fonction de l’éclairement. En pleine lumière, sa résistance peut descendre autour de 1 kilo ohm alors qu’en obscurité elle peut dépasser 100 kilo ohms. Cette variation modifie les seuils de déclenchement internes du NE555, notamment au niveau des broches 2 et 6, ce qui entraîne l’activation ou la désactivation de l’oscillation.
Principe de fonctionnement du détecteur d’obscurité
Lorsque le niveau de lumière est élevé, la résistance de la cellule photosensible est faible, ce qui empêche le condensateur de 0,047 microfarad de se charger de manière significative. Dans cette condition, le NE555 reste dans un état stable et aucun signal audible n’est généré sur la sortie. Dès que l’éclairage diminue, la résistance de la LDR augmente, ce qui modifie la constante de temps RC formée avec les résistances et le condensateur. Le NE555 entre alors en mode oscillateur et produit un signal carré dont la fréquence dépend directement des valeurs de R1, R2 et du condensateur associé.
La fréquence sonore générée est généralement comprise entre 500 hertz et 2 kilohertz, une plage parfaitement audible par l’oreille humaine. Avec une résistance de 10 kilo ohms et un condensateur de 4,7 microfarads, on obtient un son suffisamment puissant pour être entendu dans une pièce de taille moyenne, surtout lorsqu’il est amplifié par un haut parleur de 8 ohms.
Applications pratiques et avantages du montage
Ce détecteur d’obscurité à NE555 peut être utilisé comme alarme simple pour signaler une coupure de lumière, l’ouverture d’un tiroir ou l’intrusion dans un espace sombre. Il est également très apprécié dans le domaine éducatif, car il permet de comprendre concrètement la relation entre lumière, résistance et temporisation. Le NE555 est reconnu pour sa fiabilité et sa capacité à fournir un courant de sortie pouvant atteindre environ 200 milliampères, ce qui le rend adapté à l’attaque directe de petits haut parleurs ou de relais de faible puissance.
En termes de consommation, le circuit reste raisonnable avec un courant typique inférieur à 15 milliampères sous 9 volts, ce qui autorise une autonomie correcte sur pile. Grâce à sa simplicité, ce montage peut être facilement modifié pour piloter une LED, un buzzer actif ou même un module de commande plus évolué. Le détecteur d’obscurité NE555 demeure ainsi une solution économique, pédagogique et efficace pour de nombreuses applications électroniques.
Source: coolcircuit.com – CC
