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Combiner des portes logiques

Associer des portes logiques.

Associer des portes logique consiste a assembler comme des Lego les différentes portes logiques. Les constructeurs mettent a notre disposition un catalogue de portes logiques, mais il y a peu de chances pour que vous ayez exactement celle qu’il vous faut sous la main .C’est pourquoi il vous faut apprendre a les associer pour obtenir la fonction désirée.

Le cas du 4001.

Comme vous l’avez vu dans l’article precedent , il est tout a fait possible d’associer des portes logiques. Vous aurez d’ailleurs remarqué que les constructeurs ne s’en privent pas. Dans la porte 4001 que j’avais prit pour exemple ,la porte NON OU était une porte combinée ,d’une porte OU avec ces deux entrées suivie d’une porte NON.

Il serait également possible d’obtenir une porte NON avec un 4001 en reliant les deux entrées ensemble de la façon suivante:

Porte non avec un 4001

Un cas pratique.

Vous cherchez a déclencher un appareil photo au feu rouge si un véhicule passe au rouge.

Nous aurons donc un capteur au sol pour savoir si la voiture est passée au feu rouge, et un capteur dans le feu pour savoir quand le feu est rouge .

 

Voici comment ca se traduit en logique avec des portes NAND (ET_NON) 4011 :

 

Une porte ET active sa sortie lorsque les deux entrées sont a 1 , et seulement a cette condition . Une porte ET NON comme celle ci fera exactement l’inverse ce qui ne nous arrange pas. J’utilise donc une autre porte pour inverser une autre fois le résultat ce qui sera équivalent a une porte ET .Donc lorsque le FEU sera au rouge et le capteur  de sol sera a 1 l’appareil photo s’activera .

 

La cuve d’eau.

 

 

Voici un autre exemple qu’est celui d’une cuve d’eau comme je vous l’ai dessinée “artistiquement” ci-contre. Elle comporte 3 capteurs , C1 ,C2 et C3. C1 est le trop plein , C2 le niveau haut et C3 le niveau bas .

Nous allons tacher de déterminer la logique qu’il faut mettre en place ici pour que la cuve se remplisse au niveau bas et qu’elle s’arrête une fois que l’eau est a C2. Il faudra bien évidement ajouter le trop plein qui est une protection au cas ou C2 serait défectueux.

Nous allons énumérer les conditions dans lesquelles la pompe dois démarrer et s’arrêter.

Pour démarrer,  il faut que C1 , C2 et C3 soit au niveau logique 0. maintenant pour s’arrêter il faut que C3 et C2 soit au niveau logique 1 , C1 au niveau logique 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

Voyons maintenant comment ca se traduit en électronique  pour l’arrêt de la pompe:

 

Comme vous le voyez j’ai utilisé une porte NAND a 4 entrées. J’ai mit au niveau logique 1 l’entrée patte 5 du 4012  puisque je n’ai besoin que de 3 entrées. Pour s’activer il faut donc C1 et C2 a 1 et C3 a 0. La porte NAND mettra un 0 a la sortie si toutes les entrées sont a 1 comme on souhaite que C3 soit a 0 on inverse donc son niveau logique. Ensuite en sortie on aurai besoin d’un 1 et non d’un 0 on va donc ré inverser la sortie de la NAND.

Il reste un détail , si je veux que la pompe s’arrête lorsque C3 est a 1 quelque soit l’état des autres capteurs. Nous faisons ca afin d’éviter un débordement en cas de disfonctionnement de C1 et C2 . Voici comment faire :

On a ici rajouté une porte OU NON a la sortie de l’ancien schéma puis on a ré inversé la sortie pour obtenir un OU.

Le démarrage de la pompe.

Il nous reste le démarrage de la pompe a piloter , c’est plus simple que l’arrêt car les conditions de démarrage sont plus limitées car il faut simplement que mes 3 capteurs soient a 0.

 

Voila pour le démarrage , bien évidement ces schémas sont simplifiable. Je vous l’ai fait de façon simple afin d’aider la compréhension.

J’espère que la lecture de cet article vous aura plus n’hésitez pas a commenter !

Sylvain Altmayer

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