L'électronique pour les KIDS : un livre pour petits et grands

Salut à tous !
Je suis tombé sur un ouvrage qui ravira ceux qui aimeraient initier leurs enfants à l'électronique, ou qui souhaiteraient s'y mettre eux-mêmes

L'électronique pour les kids de Øyvind Nydal Dahl, aux éditions Eyrolles

L'électronique cool et fun !

Pourquoi la lumière s'allume dans ta chambre quand tu appuies sur l'interrupteur ? Comment se déplace une voiture télécommandée ? Comment fonctionne l'affichage d'un micro-ondes ? Ce livre te donnera les réponses à ces questions et à bien d'autres, en te faisant entrer dans le monde passionnant de l'électricité ! Il te montrera aussi comment réaliser une foule de projets sympas, juste par toi-même.

Dans la première partie du livre, tu apprendras ce que sont un courant, une tension et un circuit, en fabriquant à cette occasion une pile au citron, un électroaimant et un petit moteur. La deuxième partie te fera découvrir les composants électriques de base et les techniques de soudure. Tu seras amené à :

   - souder un circuit de LED clignotantes avec des résistances, des condensateurs et des relais ;
   - réaliser un circuit qui utilise ton doigt comme résistance ;
   - créer un réveil qui sonne au lever du soleil ;
   - concevoir un instrument de musique.

La dernière partie du livre t'initiera à l'électronique, en te présentant les portes logiques et les circuits mémoires, puis t'expliquera comment fabriquer un vérificateur de code secret et un pile-ou-face électronique. Pour terminer, tu mettras à profit tes nouveaux superpouvoirs pour réaliser un jeu de réflexes, à jouer avec tes amis !

Les trente premières pages, dont l'intégralité du sommaire, pour vous faire une idée : PDF

Je trouve l'ensemble très pédagogique, intuitif et avec une difficulté progressive.

L'ouvrage aborde les notions progressivement en passant de la plaque d'essai :


à la soudure sur stripboard :


Puis finit par les circuits logiques :


Le tout avec vue schématique :


Le livre tutoie directement en s'adressant à son jeune lectorat, et propose de faire ses propres erreurs....cf le "projet 7 : détruis une LED", permettant de comprendre le principe de la loi d'Ohm et de résistance limitatrice.
De bonnes notions, des projets intéressants, l'envie d'aller plus loin...c'est typiquement le genre de littérature que j'aurais adorée étant gosse...

Hello,
j'en parlais un peu ici : Vos trouvailles d'occasion (Emmaüs, vides-grenier etc)

Voici la review de deux platines d’expérimentation électronique pour les jeunes.


Tout d'abord, le "Centre Scientifique" avec 288 expériences :



Comprenant la plupart des composants de base (quelques transistors, résistances, condensateurs, etc.)
Mais aussi quelques trucs intéressants comme un condensateur variable pour ondes moyennes, une antenne ferrite, un contacteur magnétique, un microphone, un galvanomètre, un TDA2822M (ampli universel)...et un TA7642 :



Il s'agit d'un circuit "tout en un" qui, avec quelques composants en plus, permet de réaliser une radio AM capable de couvrir d'environ 100kHz à 3MHz (voire plus), avec une faible tension (1,5V) et très faible consommation (<1mA).
Il s'agit ni plus ni moins du successeur du MK484, lui même successeur du ZN414. On en avait un peu parlé ici :
Fabriquer une radio AM avec MK484 (par Nadia )
et
Description et article PDF de la radio à MK484


Le montage des circuits se fait avec des ressorts :


Dont sont directement inspirées mes bidouilles du topic [Chroniques du Bunker de L'Apocalypse]

Au niveau des montages, chaque patte de composant a son propre numéro :


Ces numéros sont utilisés sur les schémas afin de créer les liaisons :


Les circuits proposés sont assez diversifiés et invitent à la réflexion plutôt que de fournir une explication de fonctionnement :




Au niveau des avantages :
- bon nombre de circuits avec des fonctions variées, notions de schématique.
- pas mal de schémas "magiques" (comme la radio AM) qui peuvent générer pas mal d’enthousiasme
- l'ensemble invite à l'expérimentation.

Inconvénients :
- cela manque un peu d'explications.
- un peu dans le désordre : on voit la résistance variable et la décharge du condensateur en n°152 (la moitié du bouquin)
- une bonne moitié des circuits tourne autour de modules "tout fait" (synthèse sonore) et vont être un peu redondants, type "aboiement de chien avec DEL clignotante et contrôle de volume", "pépiement d'oiseau avec DEL clignotante et contrôle de volume", "miaulement de chat avec DEL clignotante et contrôle de volume", etc... Il doit y avoir en fait environ 80 circuits réellement différents. Amha cela doit être un choix visant à proposer des tas de trucs "amusants" qui malgré tout peuvent captiver les enfants, ce qui est louable.
- nombre de composants assez limité. En bidouillant quelques circuits, il manque vite des résistances.


La seconde platine : Electronic Lab, 130 circuits :


Manuel ici : https://www.velleman.eu/downloads/6/el1301suppliermanualfr.pdf


Plus complet, amha non pas pour débuter mais plutôt pour continuer.
Composants classiques (résistances, condensateurs, transistors, etc.) mais aussi un condensateur variable de radio (comme la 1ere platine), une antenne ferrite, une diode au germanium, un écouteur cristal...et rareté des raretés : un transformateur audio :

Cela l'air de rien, mais ce simple transformateur permet de s'affranchir des circuits amplificateurs...donc de simplifier tous les schémas.

Les composants sont un peu présentés :





Les montages fonctionnent également avec le système de numéro, mais ajoute dans un premier temps une image de la platine :




Au niveau des circuits, on est tout de suite un niveau au dessus, avec des montages plus "fonctionnels" que purement "ludiques" :



Qui peuvent devenir pratiques plus tard :



Voire carrément intéressants au niveau des circuits radio :




Et même un peu dans nos thématiques


J'arrête les captures, car il y a d'autres trucs intéressants, comme un générateur HT, un détecteur de métaux, un ampli pour micro, etc.

Du coup, au niveau des avantages :
- plus d'explications, du vocabulaire et des circuits où l'on maîtrise les fonctions avec des composants de base.
- la plupart des circuits ont une application et beaucoup ont des thèmes communs avec ce dont je parle sur Oldu.
- comme il y a plus de composants, il y a plus de possibilités pour bidouiller soi-même. J'ai un peu bricolé, il y a de quoi faire un compteur geiger rudimentaire avec un tube SBM20.
- un peu plus explicite.

Les inconvénients :
- beaucoup plus complexe que l'autre platine; ça manque un peu de circuits simples. Amha, les enfants qui l'on reçu à l'époque pour une initiation ont dû un peu l'abandonner faute de tout comprendre.
Mais du coup, cela me semble une bonne platine pour s'y remettre, ou alors pour évoluer un peu à partir de quelques notions déjà acquises.
- ça manque tout de même d'explications détaillées. Je pense que c'est un compromis pour ne pas devenir trop rasoir.

Globalement, les deux platines sont complémentaires. Il y a de quoi s'amuser un peu, de comprendre mais aussi d'évoluer en gagnant quelques compétences.
Pour un lecteur du forum qui suit un peu mes bidouilles, j'aurais tendance à conseiller la 2e -surtout pour le transfo qui a des dizaines de circuits dans nos thématiques, ainsi que les circuits pratiques- pour peu de la trouver en occasion sur Leboncoin ou chez Emmaüs.

Tous les circuits sont en basse tension; ils fonctionnent avec des piles à clipser sur le racks directement sur la platine.
Il n'y a pas besoin du tout de soudure, ce qui représente amha la principale difficulté pour les débutants.
Les ressorts, bien que devant assez vite brouillons, sont amha une bonne découverte plutôt que la platine d'essais (cf le premier post du topic), qui est déjà plus petite et demande plus de dextérité.
Au niveau qualitatif, les deux platines me semblent à peu près égales :
  

Yapuka s'y mettre

Hello,
je les ai laissées trainer presque deux mois sur Leboncoin, courant novembre; mais peut être qu'elles étaient mal catégorisées.

Après, j'utilise les filtres "NOT", car "électronique" renvoie toutes les annonces automobiles ou les jeux divers, et je restreins en général le prix en ajoutant à la fin &price=min-x (exemple &price=min-20 pour avoir toutes les annonces <20€).
Puis il faut s'armer de patience...

Hello, petit post pour présenter deux bidouilles qui ne nécessitent pas de connaissances poussées en électronique mais qui donneront des heures de jeux à vos petits.

J'ai remarqué que Tchoupi appréciait particulièrement les interrupteurs, mais qu'il rechignait un peu avec les objets spécifiquement catégorisés dans les "jouets"; les bidouilles ne ressemblant pas à des "objets pour enfants" suscitaient beaucoup plus d'intérêt...

L'année dernière je lui avais bricolé un truc simple avec deux LEDs 10mm (une rouge, une verte) et un interrupteur 3 positions, 2 piles AA 1,5V et 2 résistances et une boite métallique :
Fonction : gauche=verte, droite=rouge, centre=éteint.
On l'a appelée la Bibop



La boite est refermée avec un film adhésif double-face sur la bordure du couvercle; même un adulte ne peut l'ouvrir sans outil spécifique pour faire levier


Schéma interne :




On ne retrouve quelques principes simples :
- La loi des circuits série :

• les tensions s'additionnent : deux piles 1,5V en série donnent évidemment 3V
  

• Une résistance en série peut être placée avant ou après la LED, car le courant est identique en tout point d'un circuit série (20mA): en général on retrouve la résistance en amont (côté positif, anode de la diode). Ici elles sont sur la cathode, car reliées au plus près des piles, de sorte à protéger l'ensemble s'il y avait un court-circuit quelque-part (c'est un truc manipulé par des enfants). Au pire les diodes de s'allument plus et les piles se déchargent lentement, mais aucun court-circuit.
  

- la loi d'Ohm : version R = U/I.
Pour une Led Rouge, la tension à ses bornes est de 1,8V et consomme 20mA. Avec deux piles en série (3V), cela donne 1,2V aux bornes de la résistance. Sa valeur doit donc être au minimum U/I donc 1,2/0,02 (rappel : unités en Volts, Ampères et Ohms) donc 60Ω. Je prends un peu plus du double, par sécurité mais aussi pour éviter que les LEDs brillent au max, donc que les enfants s’éblouissent.
Pour la Led Verte, la tension de service est de 2,4V, donc R=0,6/0,02 donc 30Ω, que je porte à 50Ω pour les mêmes raisons.

- la puissance : un peu tweak mais toujours bon de garder dans un coin de la tête : les résistances usuelles ont une puissance max de 1/4W (0,25W). P=UxI = 1,2*0,02 = 0,024W (moins évidemment avec la LED verte); on est donc très large avec les résistances minimales. Comme on augmente leur valeur par sécurité, les LEDs brilleront moins, l'intensité sera inférieure, donc la puissance dissipée également.
En cas de court-circuit, sur la résistance la plus faible, on a 3V qui se déchargent dans 50Ω, soit selon la loi d'ohm I=U/R= 3/50=0,06A. P = UxI = 3*0,06 = 0,18W On est toujours dans une bonne marge de sécurité.

Les piles tiennent plusieurs centaines d'heures d'utilisation, donc ce n'est pas critique si le montage est oublié allumé. On peut sans souci utiliser des piles déchargées.

Ces derniers temps, je lui ai bricolé un truc à peine plus complexe, avec ce qui traîne dans les cartons : un commutateur rotatif 12 positions, des Leds, un potentiomètre, une résistance et un disque papier imprimé : la Dodécabop



Sommairement :
- l'interrupteur permet d'allumer/éteindre le montage
- le commutateur permet de sélectionner une LED en regard d'un nombre, ou d'une couleur : cela permet de faire des questions réponses type "Où est le 5 ? Montre-moi le nombre violet".
- le potentiomètre 4,7kΩ (linéaire, car logarithmique les Leds ne brillent fort qu'en bout de course) permet de faire varier la brillance des LEDs, avec une 150Ω en série afin de protéger les LEDs en buttée (presque 0Ω), et le montage en cas de court-circuit.




Comme toutes les Leds sont identiques, une seule résistance est nécessaire.



Je réfléchis à un petit circuit qui se coupe automatiquement au bout de 15 minutes afin de préserver les piles, en cas d'oubli (fréquent avec les petits).

Je compte produire une version 2 de ce montage, avec les LEDs qui s'allument progressivement avec le sélecteur. C'est à dire que si le "3" est sélectionné, les Leds 1, 2 et 3 seront allumées, etc. de sorte à présenter un peu l'addition (1+1+1+1...).
Cela requiert juste 12 résistances de plus, une circuiterie à peine plus compliquée et une alimentation 9V au lieu de 3V.

Bons bidouillages à tous !