Ingénierie en mars : les premiers pas avec LoRaWAN, Theremin maison, AVR SDR, et plus encore

Chaque mois, je passe en revue les anciens numéros d'Elektor à la recherche de projets intéressants et inspirants du passé. Au cours des derniers jours, j'ai feuilleté les éditions précédentes de mars (anglaises*). J'ai particulièrement apprécié les projets et les articles de la fin des années 1980 et du début des années 1990. Je détaille ci-dessous quelques-uns des projets qui ont attiré mon attention, notamment un Theremin maison, un radio logicielle (SDR) à AVR et une alimentation de laboratoire.    

Mon premier LoRaWAN (mars 2020)

La technique radio LoRa, qui couvre la transmission de données combinant longue portée et faible consommation d'énergie, est adaptée aux capteurs en réseau devant économiser leur source d'énergie. Le réseau des objets est un réseau populaire et ouvert qui peut recevoir des données de capteurs et les rendre disponibles dans le monde entier. En mars 2020, Mathias Claussen, ingénieur chez Elektor, a présenté un projet de démarrage intéressant.
  « Pour les premiers pas avec LoRaWAN, un nœud à environ 25 euros et une passerelle basée sur un Raspberry Pi et un module RFFM95 sont tout ce dont vous avez besoin », explique Claussen. « Toutefois, cette solution est très limitée et ne convient pas à un fonctionnement productif. Si vous êtes désireux d'en faire plus avec LoRaWAN après avoir expérimenté, vous devez échanger la passerelle contre un dispositif commercial entièrement compatible avec LoRaWAN. »

Construisez votre propre Theremin : utilisation de JFET au lieu de tubes (mars 2017).

La conception originale du thérémine de Lev Termen utilisait des tubes, mais vous pouvez utiliser des JFET. Dans un article de mars 2017, Burkhard Kainka a présenté un design expérimental pour un thérémine maison compact. 
 
 
« Le circuit complet comprend un deuxième oscillateur, un mélangeur et un circuit pour l'antenne de volume », explique Kainka. « Le second oscillateur est stabilisé à 470 kHz par un résonateur céramique, et il doit donc être possible de régler l'oscillateur sur cette fréquence. Un condensateur trimmer est prévu pour le réglage. »

AVR SDR (mars 2012)

La radio définie par logiciel (SDR) vous intéresse ? Il y a environ 10 ans, Elektor a publié un article sur la SDR et a détaillé comment générer des signaux de précision à l'aide d'un microcontrôleur ATtiny.
  « La carte du générateur de signaux est basée sur un microcontrôleur AVR cadencé à 20 MHz et une échelle R-2R formant un convertisseur numérique-analogique pour produire la tension de sortie », expliquait Martin Ossmann. Bien que ce circuit ne soit pas nouveau, Ossmann a montré comment l'utiliser dans diverses applications. Par exemple, il a expliqué comment l'utiliser pour générer des sorties utiles pour tester d'autres circuits, comme des signaux modulés en fréquence et en phase. Pour une précision encore plus grande, il a expliqué comment connecter le générateur de signaux à une source d'horloge externe, verrouillée sur une fréquence telle que le signal allemand DCF77 sur 77,5 kHz ou le signal français TDF sur 162 kHz.

T-Reg : un régulateur haute tension pour les amplis à lampes (mars 2009)

Les lecteurs d'Elektor de longue date connaissent Jan Didden comme l'homme derrière Linear Audio. Et beaucoup d'entre vous se souviendront de mon interview de 2021 avec lui sur l'électronique audio dans les années 1980. En 2009, Didden a présenté un nouveau concept appelé T-Reg, qui était un régulateur de haute tension pour les amplis à lampes. « Étant donné qu'il s'agit d'un régulateur à valve, il y a quelques autres éléments à prendre en compte », a-t-il expliqué.
  L'une d'entre elles est l'application retardée de la tension de l'anode, non seulement pour le dispositif de passage mais aussi pour l'ampli à alimenter .... IC1 est une minuterie standard 555 (CMOS) qui tire vers le bas la LED active IC3 un certain temps après que l'alimentation soit allumée. Le délai est réglé par R8 et C3 et avec les valeurs données est d'environ 30 secondes. Une fois que la LED dans IC3 est allumée, l'opto-triac se déclenchera et mettra en marche le thyristor TH1, qui appliquera la haute tension redressée à la valve de passage.

Récepteur VHF (mars 2002)

En 2002, Elektor a présenté une conception pour un récepteur VHF compact. Le récepteur était une conception superhétérodyne à double conversion avec des fréquences intermédiaires à 45 MHz et 455 kHz. Référez-vous au diagramme voisin pour la structure globale du récepteur.
  Comme l'explique Gert Baars, le signal RF capté par l'antenne fouet (longueur d'environ 60 cm) est d'abord filtré pour supprimer les composantes hors bande. Viennent ensuite un amplificateur de 20 dB et un filtre dont la bande passante est d'environ 100-140 MHz. La principale fonction de ce filtre est de maintenir les signaux aux fréquences images superhétérodyne à double conversion pour la réception de la NAV et de la COM à 108-137 MHz.
 

Alarme de plante d'intérieur (mars 1996)

Nous disposons aujourd'hui de solutions et d'applications IoT qui peuvent gérer des tâches simples et nous rappeler toutes sortes de choses. Mais en 1996, nous n'avions pas autant d'apps prêtes à l'emploi, c'est pourquoi les ingénieurs et lecteurs d'Elektor devaient concevoir leurs propres réponses aux problèmes quotidiens. Cette alarme pour plantes d'intérieur est l'un de ces projets. Le circuit surveille l'humidité du sol et déclenche une alarme lorsqu'il devient trop sec.
  La résistance électrique, R, du sol est mesurée par une paire de sondes pointues, El et E2, qui sont enfoncées dans le sol. La résistance est contrôlée en permanence par un circuit simple. Lorsque le sol devient (trop) sec, ce circuit actionne un buzzer piézo-électrique (Bz).
  Le buzzer pour plantes d'intérieur est basé sur la propriété du sol humide d'être conducteur d'électricité. Le potentiel développé à travers la résistance R du sol est mesuré par les sondes El et E2. Si le sol est sec (R = élevé), un signal sonore retentit.

pH-mètre (mars 1985)

Les chimistes utilisent des systèmes électroniques pour mesurer des éléments comme le pH depuis des décennies. En 1985, Elektor a présenté un pH-mètre abordable pour les aquariophiles.
  Le schéma de circuit du pH-mètre est basé sur un circuit intégré spécial qui traite les tensions fournies par un capteur de pH et un capteur de température : les résultats sont présentés sur un écran LCD à 3,5 pouces.
  Le circuit du pH-mètre utilise un CI spécial pour voltmètre et est donc assez simple. Cette puce, IC1, contient un convertisseur analogique/numérique à double pente et un étage complet de pilotage du LCD. Le condensateur C2 est une mémoire pour la fonction autozéro du CI. Le condensateur C3 est un intégrateur qui est chargé via RI. Le condensateur de référence Cl fait également partie de l'intégrateur à double pente. La batterie est connectée au CI (broches 1 et 26) via le transistor de commutation T1.

Alimentation robuste de laboratoire (mars 1979)

Les ingénieurs et les lecteurs d'Elektor ont toujours eu l'esprit de bricolage. Bien sûr, il existe des tonnes de solutions prêtes à l'emploi dès la sortie de la boîte. Mais bien souvent, il est plus amusant de construire son propre équipement. En mars 1979, Elektor a présenté un projet d'alimentation de laboratoire DIY. L'image voisine montre les détails du câblage du bloc d'alimentation.
  « Jusqu'à il y a quelques années seulement, les blocs d'alimentation utilisaient presque exclusivement des circuits régulateurs discrets », note Elektor. « Cependant, avec l'avènement des circuits intégrés régulateurs de tension de précision universels bon marché, il est devenu possible pour l'amateur de construire un bloc d'alimentation bon marché bénéficiant des spécifications qui étaient auparavant l'apanage des équipements professionnels coûteux. »

Encore plus de projets à votre portée

Rejoignez-nous le mois prochain pour découvrir d'autres articles, projets et tutoriels mémorables d'Elektor. Et n'oubliez pas de nous faire part de vos commentaires dans la section ci-dessous.

*) Il est possible que ces articles soient publiés dans un autre mois ou pas du tout dans l'édition française. 


Traduction: Maxime Valens