The Do It Yourself relay

La résolution de la roue est faible mais peut-être suffisante dans certaines application simple. Il est par exemple possible de compter le nombre de tour d'un arbre de rotation. En effet, j'ai réalisé ce montage pour la coupe de robotique 2011 dans le but de connaitre la hauteur d'un ascenseur. Une roue opaque percée de deux encoches devait être fixée sur l'axe de rotation de l'ascenseur (tige filetée sans fin). Le montage génère ainsi deux impulsions par tour de la tige filetée sur une première sortie. Une deuxième sortie numérique est à l'état 1 ou 0 en fonction du sens de rotation de la roue. Ainsi, en utilisant ces deux informations, ils devient très facile de compter et décompter le nombre de tour de la tige fileté et donc de déterminer la hauteur de l"ascenseur grâce au pas de la tige filetée.
Cette solution complète n'a pas pu être mise en œuvre puisque l'ascenseur n'a pas été terminé à temps, mais tout de même pu valider le fonctionnement de cette roue codeuse.

Le principe est basé sur une fourche optique (GP1S58VJ000F). Une LED IR vient exciter un photo-transistor lorsqu'il n'y a pas d'obstacle entre les deux (de part et d'autre de la fourche) . On place donc la roue avec les encoches (entrainée en rotation) dans cette fourche. Lorsque la fourche se situe au dessus d'une surface opaque, le photo-transistor ne reçoit rien et lorsque la fourche arrive au niveau d'une encoche, le photo-transistor capte la LED et l'on observe ainsi un changement d'état.

Très bien, on peut donc maintenant compter dès que la fourche passe au niveau d'une encoche de la roue ! Mais comment connaitre le sens de rotation de la roue afin de savoir s'il faut incrémenter ou décrémenter le comptage ?
Et bien c'est facile, il suffit d'ajouter une deuxième fourche optique juste à coté de la première. Ainsi, suivant le sens de rotation de la roue, ce ne sera pas la même fourche optique qui changera d'état en premier.
Schéma de principe de l'observation des signaux des deux fourches juxtaposées (1 et 2):
Et grâce à une bascule D, on obtient un niveau logique 1 ou 0 en fonction du sens de rotation ! Tadaammmm !

Enfin, il est possible d'ajouter un trigger de schmitt (composant MN74C14N par exemple) juste à la sortie de la fourche optique afin d'éviter les effets de rebond lors d'un changement de niveau logique.

Schéma brouillon:

Photos du prototype:

Composants utilisés: Fourches (GP1S58VJ000F), Trigger de schmitt (MN74C14N), bascule D (CD4076BF) + quelques résistances