Réalisations didactiques et ludiques

Un compteur décimal: le 4017

Le compteur décimal référencé 4017 se distingue par une mise en oeuvre d'une grande simplicité et des fonctions qui peuvent, en maintes circonstances, se révéler fort utiles: possibilité de remise à zéro (reset), de limiter le comptage (enable), ou de monter plusieurs c.i. "en cascade" (carry out) pour décupler le comptage. On peut alors compter de 1 à 100, ou 1000, voire beaucoup plus...

Hormis le câblage des DEL, qui peut s'avérer fastidieux, la réalisation pratique des montages proposés est enfantine.

Voici le schéma de base:

Le 4017 est alimenté par la broche 16; la broche 8 est reliée à la masse. Le signal d'entrée (un créneau) est ici présenté broche 14: le compteur avance sur front montant, donc en logique positive. Notons que si le signal d'entrée était présenté broche 13, le compteur avancerait sur front descendant, donc en logique négative. En l'occurence, la broche 13 est reliée à la masse. Si, pendant le comptage, cette broche 13 était reliée à Vcc, elle stopperait le comptage (fonction enable). La broche 15 (master reset) est elle aussi à la masse. Si elle est reliée à Vcc, elle provoque une remise à zéro (état bas) de toutes les sorties. Quant aux broches 3, 2, 4, 7, 10, 1, 5, 6, 9 et 11, elles constituent, dans cet ordre, les dix sorties, ici reliées à des DEL.

Reportez-vous au descriptif du 4017 pour une explication plus détaillée.

On réalisera un amusant gadget lumineux, qui ravira les plus jeunes, en montant un multivibrateur en amont du 4017. Le 555 est tout indiqué pour fournir les signaux carrés nécessaires, à une fréquence suffisamment basse (environ 1 Hz) pour permettre un effet de lumières agréable.

Nota: on pourra, au besoin, intercaler une résistance de limitation de courant entre chaque sortie et sa DEL. Avec Vcc = 9 V, la valeur de cette résistance pourra être de 470 ou 680 ohms.

Voici maintenant une méthode pour augmenter la puissance de comptage et l'étendre jusqu'à 100:

Les DEL rouges signalent les unités, les vertes signalent les dizaines.

Pour finir, le schéma ci-dessous exploite la possibilité offerte par l'entrée broche 13 de limiter le comptage:

Que se passera-t-il? Tant que le compteur n'a pas atteint le chiffre 50, la broche 10 du deuxième 4017 est à l'état bas, tout comme la broche 13, puisqu'elle sont reliées ensemble. Lorsque le compteur avance pour la 50ème fois, la broche 10 du deuxième 4017 passe à l'état haut et il en va de même pour la broche 13: le compteur se fige.