Un afficheur de vitesse pour trains miniatures à microcontrôleur PIC16F84 - 04 / P-ML501



La vitesse d’un train miniature, ramenée à l’échelle réelle, est une donnée très difficile à apprécier. Elle intéresse pourtant de nombreux modélistes, autant par son aspect "ludique" que par le désir d’augmenter le réalisme de leur réseau en respectant les diverses limitations de vitesse sur leurs rames. Il devient, dans ces conditions, nécessaire de disposer d’un compteur de vitesse, fonction que réalise le montage à microcontrôleur PIC présenté dans cet article.



La photographie de la figure1 donne une idée de notre ensemble d’affichage de la vitesse.
L’électronique tient sur un circuit imprimé de 5 x 8 cm (voir figure 6). Le microcontrôleur PIC16F84-ML501 gère la détection, le calcul, et la sortie des données d’affichage du compteur.
La vitesse est représentée sur trois afficheurs électroluminescents, sur une plage allant de 000 à 999 km/h.
Le montage dispose d’une sortie active lorsque la vitesse calculée dépasse une valeur préprogrammée.
Le principe de calcul de la vitesse est basé sur l’intervalle de temps séparant deux impulsions sur une distance donnée (la formule bien connue v = d/t).
Les détecteurs sont un couple d’Interrupteurs à Lames Souples (ILS), dont le contact se ferme sous l’effet d’un aimant placé sous la locomotive (voir figure 11).
L’alimentation du montage sera fournie par une source de tension continue entre 5 V et 16 V, 100 mA minimum (bloc secteur, par exemple).
Par l’intermédiaire du logiciel VITESSE.EXE (Windows 95/98), l’utilisateur peut paramétrer le compteur selon ses propres souhaits (voir figure 13) :
- échelle du modèle : Z (1/220), N (1/160), HO (1/87), O (1/43.5), I (1/22.5) ;
- distance entre capteurs de détection (valeur maximale donnée dans le programme) ;
- choix de la vitesse de comparaison, au-delà de laquelle une sortie devient active à +5 V ;
- durée d’affichage : de 1 s à 240 s ou permanent jusqu’au prochain calcul de la vitesse.
L’échelle est fixée à HO par défaut lors de la programmation du PIC, la distance à 100 mm, la vitesse de comparaison à 100 km/h et la durée d’affichage à 10 s.

Figure 1 : Vue d’ensemble de l’afficheur de vitesse pour trains électriques. A gauche, remarquez le câble de liaison 2 fils avec le PC pour la programmation du microcontrôleur embarqué sur la carte.

Le schéma synoptique du montage et le principe de fonctionnement

Figure 2 : Schéma synoptique de l’afficheur de vitesse pour trains électriques.

Voir la figure 2. Un couple de détecteurs ILS en parallèle est connecté à un circuit anti-rebond afin qu’une et une seule impulsion soit transmise au microcontrôleur lors du passage du train sur chaque détecteur (les interrupteurs à lamelles métalliques ont tendance à générer de multiples et brefs rebonds à la fermeture du contact).
Le signal issu de l’anti-rebond est appliqué sur l’entrée RB0/INT du PIC16F84-ML501.
Lorsque cette entrée détecte un front descendant (événement au passage sur le capteur), un processus logiciel de comptage temporel est initié (voir paragraphe "Le PIC16F84 et son programme ML501"). Le calcul de la vitesse est, quant à lui, exécuté au deuxième front détecté sur la même entrée RB0/INT.
En permanence, le PIC16F84-ML501 sort les données pour l’affichage de la vitesse sur les lignes RB1 à RB7.
L’affichage est multiplexé : les afficheurs sont activés l’un à la suite de l’autre, en boucle, mais si rapidement que l’oeil les perçoit simultanément allumés. Les trois lignes RA0 à RA2, activées séquentiellement, contrôlent alors l’illumination synchronisée de l’afficheur relatif à la donnée du digit émise sur RB1 à RB7, en connectant, par un transistor, le commun de l’afficheur à la masse.
Concernant le paramétrage du montage par la liaison série du PC, un simple translateur de niveaux à résistance série convertit les niveaux +/–12 V de la liaison RS232 en niveaux compatibles TTL 0/5 V.

Le PIC16F84 et son programme ML501
Lors de la mise sous tension, le PIC teste le niveau sur l’entrée RA4. S’il détecte 0 V, alors la liaison série est connectée et le microcontrôleur se met en attente de réception de six octets depuis le PC, paramétrant l’échelle, la distance, la vitesse de comparaison et la durée d’affichage (émis par le programme VITESSE.EXE).
A leur réception, il dispose ces données dans sa mémoire EEPROM de données puis exécute le programme principal de comptage en boucle, dans lequel il ira lire ces données. En l’absence de liaison série, le PIC exécute directement le programme principal du compteur.
Dans le programme principal, le PIC exécute en boucle le multiplexage des afficheurs.
Chaque détection par ILS génère une interruption qui déroute le PIC sur une routine spécifique : à la première détection, le PIC initialise une variable COUNT 16 bits à 0. Cette variable est par la suite incrémentée automatiquement toutes les 2 ms, à chaque débordement du timer TMR0. A la deuxième détection, le PIC stoppe l’incrémentation de cette variable 16 bits et procède au calcul de la vitesse :

V (km/h) = 3,6 x Echelle x D (mm) / T (ms) =>
V (km/h) = 1,8 x Echelle x D (mm) / COUNT

La valeur maximale de COUNT étant de 65 535, la durée maximale entre les deux détections sera de 2 min 11 s. Au-delà, la vitesse affichée sera nulle.
Une fois la vitesse calculée, le PIC décompose la vitesse sur trois digits (unités, dizaines, centaines), les dispose en mémoire volatile RAM pour utilisation lors du multiplexage des afficheurs.
Le PIC compare aussi la vitesse calculée avec la vitesse de comparaison spécifiée par l’utilisateur et positionne la sortie RA3 en conséquence. Pendant la phase de comptage, le PIC affiche "– – –", clignotant au rythme de 1 Hz. L’affichage maximal est de 999 km/h, même si la vitesse calculée est supérieure. Pour les vitesses inférieures à 100 km/h, l’extinction du zéro des centaines est automatique.
Le programme ML501 pour le PIC16F84 et le programme de gestion VITESSE.EXE sont téléchargeables à l’adresse : http://www.electronique-magazine.com/telechargement.asp

La description du schéma électrique

Figure 3 : Schéma électrique de l’afficheur de vitesse.

Voir la figure 3. L’alimentation +5 V de l’électronique est assurée par le régulateur de tension REG1. La tension +V à appliquer en entrée pourra être issue d’une alimentation stabilisée ou d’un bloc secteur. C1 est une capacité de lissage tandis que C2 et C3 sont des capacités de découplage.
Si l’on dispose déjà d’une source externe régulée +5 V, il suffit de retirer le régulateur, de relier les connexions VI et VO à son niveau et d’appliquer la tension d’entrée.
L’ensemble Q1, C4 et C5 forme l’oscillateur 4 MHz du PIC16F84-ML501. L’anti-rebond relié à RB0/INT est réalisé avec R3 et C6.
Les 7 sorties RB1 à RB7 alimentent les afficheurs via des résistances de 330 Ω, limitant le courant pour chaque segment à environ 7,5 mA.
L’activation séquentielle des afficheurs est assurée par les sorties RA0 à RA2, qui connectent la cathode commune de chaque afficheur à la masse par un transistor NPN 2N2222.
La sortie OC est à 5 V lorsque la vitesse détectée est supérieure à la vitesse de seuil programmée, 0 V sinon.
La liaison série est connectée sur l’entrée RS232 TXD. En absence de liaison, la résistance R2 tire l’entrée RA4 à 5 V.
En présence de la liaison, le potentiel de –12 V (ligne RS232 au repos) génère une tension de 0 V sur l’entrée RA4 via le diviseur résistif R1 et R2 : le PIC16F84-ML501 détecte alors sa présence. Pendant la transmission de données, le potentiel de la ligne RS232 passe alternativement de –12 V à 12 V. Le potentiel de 12 V génère sur l’entrée RB0 une tension de 5,6 V via la résistance de limitation R1 et la diode interne de protection à VDD de l’entrée RB0.

Figure 4 : Schéma d’implantation des composants.

Figure 5 : Photo d’un des prototypes du régulateur de vitesse pour trains électriques. Au premier plan, sous C3, R3 et C6, remarquez le connecteur de liaison au PC.

Figure 6 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé de l’afficheur de vitesse pour trains électriques. Pour faciliter la mise en boîte, il est possible de séparer la partie "affichage" de la partie "compteur". Dans ce cas, il faudra raccorder les deux parties avec du câble en nappe à 11 conducteurs.

Figure 7 : Pour l’esthétique, les ILS pourront être inclus dans des supports en bois tendre peints en noir (voir aussi figures 8 et 9). L’espacement entre les deux ILS est de 10 centimètres.

Liste des composants
R1, R3 = 22 kΩ 1/2 W
R2 = 10 kΩ 1/2 W
R4, R5, R6 = 2,2 kΩ 1/2 W
R7 à R13 = 330 Ω 1/2 W
C1 = 220 μF 25 V électrolytique
C2 = 4,7 μF 10 V tantale
C3 = 100 nF 63 V polyester
C4 - C5 = 22 pF céramique pas 5,08 mm
C6 = 220 nF 63 V polyester
REG1 = Régulateur LM7805
T1, T2, T3 = NPN 2N2222A
CI1 = μcontrôleur PIC16F84-04/P-ML501
AFF1 à AFF3 = Afficheur CC D201PK, TDS 3160-K
Q1 = Quartz 4 MHz
ILS1 - ILS2 = Interrupteur à lame souple 1 contact Travail

Divers :
1 Support "tulipe" 2 x 9 broches
1 Connecteur mâle 2 points pour c.i.
1 Connecteur femelle 2 points
1 Connecteur DB9 femelle à cosses Aimant miniature pour ILS (1 par locomotive) Visserie Ø 3 mm pour régulateur (vis + écrou) Fil de câblage souple Circuit imprimé 5 cm x 8 cm


La réalisation pratique
Le dessin du circuit imprimé est donné en figure 6.
Son perçage se fera avec un foret de diamètre 0,6 mm pour les trous des afficheurs, et 0,8 mm pour tous les autres éléments.
Les broches de connexions du régulateur nécessiteront un perçage à 1 mm.
Les trous de fixation en coin de plaquette et celui du boîtier du régulateur seront percés à 3 mm. Si l’on souhaite dissocier l’affichage de la carte, découper celle-ci selon les repères disposés côté cuivre (il faudra alors réaliser les connexions entre les deux cartes avec 11 fils de câblage souples ou en nappe).
L’implantation des composants est donnée sur la figure 4.
La photo de la figure 5 vous permettra de bien vous rendre compte de l’emplacement des composants.
Reportez-vous à la liste des composants pour la valeur des éléments.
Une fois le perçage terminé, on installera les 2 straps, puis les résistances, les condensateurs (attention au sens pour les deux condensateurs polarisés), les transistors, le régulateur, les afficheurs, le support de circuit intégré, le connecteur RS232 et enfin le quartz.
Si l’on dispose déjà d’une alimentation continue externe 5 V, ne pas souder le régulateur REG1 et ponter les connexions comme indiqué sur l’implantation.

La réalisation des détecteurs
Les deux détecteurs ILS seront disposés au milieu de la voie et connectés en parallèle (voir figure 7). Si les pattes de connexion doivent être courbées, on utilisera une pince à bec afin d’éviter toute contrainte sur l’ampoule de verre, extrêmement fragile (voir figure 8).
On pourra améliorer l’esthétique des capteurs en plaçant les ILS dans une pièce de bois ou de plastique ouverte dans sa longueur et biseautée à ses extrémités (voir figures 9 et 10).
L’aimant disposé sous la locomotive devra être suffisamment proche de l’ILS pour activer le contact (tranche de l’aimant en regard et perpendiculaire à l’ILS comme le montre la figure 11), et placé plus haut que les rails afin de ne pas provoquer de blocage lors du passage sur les appareils de voie.

Figure 8 : Les pattes des ILS seront pliées avec précaution.

Figure 9 : Un ILS inséré dans son support (dimensions HO 1/87e).

Figure 10 : La loco arrive sur le capteur. L’aimant qui se trouve dessous va le faire coller.

Figure 11 : Détails de la mise en place des ILS sur la voie et de l’aimant sous la locomotive.

La mise en route et la programmation personnalisée
La première étape consiste à programmer le PIC16F84-ML501, c’est-à-dire transférer le code de gestion du compteur (ML501.HEX) dans la mémoire de programme du microcontrôleur.
Pour cela, vous devez, bien entendu, disposer d’un programmateur de PIC ! Si ce n’est pas le cas, vous pourrez vous procurer ce microcontrôleur, déjà programmé en usine, chez certains de nos annonceurs (voir publicités dans la revue).
Avant d’insérer le PIC16F84-ML501 programmé sur son support, appliquer la tension d’alimentation et vérifier la présence du 5 V entre les broches 5 et 14 du support. Si la tension est correcte, débrancher l’alimentation, insérer le microcontrôleur et réalimenter le montage.
Dès lors l’activation des ILS doit conduire à un changement de l’affichage ("– – –" clignotant à la première détection et visualisation de la vitesse à la deuxième détection). Si la vitesse affichée est supérieure à 100 km/h, la sortie OC doit être active à 5 V. On rappelle que les paramètres par défaut du compteur sont : une distance entre capteurs de 100 mm, une échelle HO et une vitesse de comparaison de 100 km/h.
Pour un paramétrage personnalisé du compteur, la carte sera connectée à un PC par une liaison série dont le câblage du connecteur (côté PC) est représenté sur la figure 12.
Pour la programmation, débrancher le montage, connecter la liaison série PUIS réalimenter le montage et exécuter le programme VITESSE.EXE (fenêtre principale du programme visible sur la figure 13).
Entrer les paramètres et appuyer sur le bouton de programmation.
Les données sont alors programmées en EEPROM de données.
Retirer le connecteur série de la carte. Le montage est opérationnel avec la nouvelle configuration.
La figure 14 illustre un exemple d’application du montage en limiteur de vitesse (le dispositif de contrôle de l’alimentation n’est pas décrit dans cet article).
Bonne réalisation et ne faites pas trop d’excès de vitesse avec vos trains !

Figure 12 : Câblage du connecteur DB9 femelle de raccordement au PC vu côtésoudures.

Figure 13 : La fenêtre du programme VITESSE.EXE. Ce programme, tout comme celui du microcontrôleur, est téléchargeable à l’adresse : http://www.electronique-magazine.com/telechargement.asp.

Figure 14 : Utilisation possible du compteur en régulateur sur une zone à vitesse limitée. La vitesse de comparaison sera celle indiquée par le T.I.V (Tableau Indicateur de Vitesse).

La mallette de l’agent secret



Un récepteur audio-vidéo à 2,4 GHz, un récepteur télé pour les canaux 12 ou 21, un écran plat de 5,6 pouces et un magnétoscope reliés ensemble constituent un système complet, pouvant fonctionner sous 12 ou 220 volts, capable d’intercepter et d’enregistrer les signaux émis par un grand nombre d’émetteurs audio-vidéo.

Nous avons déjà eu l’occasion de présenter des projets relatifs à l’émission de sons et d’images.
Les appareils décrits et proposés en kit, en plus de ceux que l’on peut trouver dans le commerce déjà assemblés, sont essentiellement employés dans le domaine de la sécurité pour surveiller des endroits sensibles : entrées privées, magasins, banques, préfectures, etc.
Le plus souvent, ils sont installés de façon visible, dans un but de dissuasion, car chacun sait que leur présence n’incite personne à faire de travers.
C’est ainsi que l’on évite un grand nombre de malfrats et d’actes de vandalisme et que l’on contribue au maintien de la sécurité.
Mais leur utilisation ne s’arrête pas toujours là, car l’on constate que ces appareils sont de plus en plus employés pour surveiller le comportement des personnes, à leur insu.
D’une certaine manière, c’est comme si le micro-espion avait été supplanté par l’émetteur-vidéoespion.
Le micro-émetteur, caché dans un coin, transmettait uniquement des sons (conversations et bruits).
Tandis que l’émetteur vidéo, judicieusement dissimulé, transmet sons et images.
Vous voyez bien que, quel que soit le domaine, on n’ar rête pas le progrès !
Alors qu’auparavant on ne pouvait qu’écouter les sons à l’intérieur d’un local et seulement deviner ce qui s’y passait, maintenant on peut garder le contrôle total d’une pièce : voir les personnes présentes, ce qu’elles font, même lorsqu’elles ne parlent pas.
Autrement dit : après avoir essentiellement été utilisés par les forces de l’ordre pour le maintien de la sécurité publique, ces émetteurs ont peu à peu envahi d’autres domaines.
C’est ainsi que, par exemple, ils sont employés par les journalistes pour des enquêtes ne supportant pas la présence affichée d’une caméra ou pour des reportages à risque, mais aussi par une certaine catégorie de mamans qui se sentent rassurées quand elles peuvent surveiller leur bébé dans la chambre ou dans la salle de jeu.
On voit que, d’une utilisation pour ainsi dire légale, on est vite passé à des utilisations qui, sans pour autant les qualifier d’illégales, ont détourné l’intention première.
On sait, par exemple, que tout l’espionnage industriel moderne, contrôlant les salles de production et les va-et-vient du personnel, fait largement appel à ce genre d’appareils.
Quel que soit l’emploi que l’on fait de tels émetteurs, ceux qui opèrent dans le secteur ont senti le besoin de disposer d’un équipement leur permettant de rapidement vérifier le contenu et la qualité des images. Un équipement sobre léger et portable, ayant l’aspect d’une mallette, du genre de celle que nous présentons ce mois-ci (voir la figure 1), capable d’explorer une large plage de fréquences.
Une telle mallette, mise entre les mains d’un installateur, représente assurément un formidable outil de travail, car elle lui permet de vérifier l’installation et d’en améliorer les performances.
A l’autre bout, ceux qui opèrent dans le domaine des investigations et auxquels on fait appel pour savoir si des micros ou des caméras sont cachés à un certain endroit en vue de les repérer et de les supprimer, une mallette de ce genre représente une manne tombée du ciel.
En effet, portée comme un attaché-case ouvert dans les bras, une telle valise compacte rend assurément moins suspect celui qui la porte, en lui offrant par ailleurs le top du confort et de l’efficacité.
Enfin, ceux qui ont la charge de surveiller quelqu’un (légalement, bien entendu), peuvent aussi apporter la preuve matérielle sur les informations récoltées, grâce à un magnétoscope incorporé dans la mallette.
Après cette brève présentation de ce qu’on pourrait appeler la parfaite panoplie de l’agent secret moderne, voyons les éléments qui la composent.

Ce qu’on trouve à l’intérieur
Notre mallette se compose d’un récepteur audio-vidéo à large bande de 2 à 2,7 GHz (récepteur au pas de 125 kHz, 1 MHz ou 5 MHz décrit dans ELM 25, page 12 et suivantes), d’un écran plat de 5,6 pouces (figure 2), d’un petit magnétoscope et d’une alimentation basée sur un convertisseur inédit qui, en partant d’une batterie de 12 volts, fournit la tension alternative de 220 volts nécessaire à faire fonctionner le magnétoscope.

Figure 1 : Notre mallette en aluminium abrite un récepteur audio-vidéo à 2,4 GHz, un récepteur TV pour les canaux H2 et 21, un écran plat, un magnétoscope, un bloc alimentation secteur, deux batteries et un convertisseur. Un équipement de ce genre, discret, léger et portable, sans en avoir l’air, pourrait constituer la parfaite panoplie de l’agent secret moderne !

Figure 2 : L’écran utilisé est un modèle plat, à encastrer, de 5,6 pouces, fournissant images et sons, avec réglage de volume et interrupteur marche/ arrêt.

L’alimentation générale
Procédons par ordre et analysons tout d’abord le schéma électrique de l’alimentation générale (figure 3a) et la câblerie relative aux interconnexions audio et vidéo (figure 3b).
Il est évident que si nous avions pu utiliser un magnétoscope alimenté sous 12 volts, l’assemblage de la mallette aurait été extrêmement simple. Mais nous avons dû composer avec ce que l’on trouve dans le commerce et les prix qui sont demandés.
En effet (et malheureusement), nous avons constaté que le choix entre magnétoscopes fonctionnant sous 12 volts se limite à très peu de modèles.
Par ailleurs, ils sont extrêmement chers et demandent un délai de livraison beaucoup trop long.
C’est donc contraints et forcés que nous avons dû nous tourner vers un modèle alimenté sous 220 volts, du genre de ceux qu’on trouve dans quasiment tous les magasins de radio et Hi-Fi, choisi parmi ceux de plus petite taille, pour parvenir à une mallette et non pas à une malle !
L’alimentation fait appel à un bloc adaptateur secteur du type que l’on achète tout fait, capable de fournir une tension d’environ 15 volts sous 1,5 ampère.
En fermant l’interrupteur S3, cet étage recharge les batteries BAT1 (via la diode D1) et BAT2 (via la diode D2).
Ces deux batteries sont toutes les deux des modèles de 12 volts 6,5 A/h.
La première (BAT1) sert à alimenter le convertisseur élévateur de tension (de 12 à 220 volts) dont nous nous occuperons plus loin et qui fournit la tension nécessaire à faire fonctionner le magnétoscope.
Au moyen de l’inverseur bipolaire S1 il est possible de choisir soit la tension à 220 volts directement fournie par le secteur (si celui-ci est disponible), soit celle fournie par le convertisseur.
Ce dernier est en permanence relié à la batterie mais il ne fonctionne que si l’on ferme l’interrupteur S2. L’autre batterie (BAT2) alimente l’écran plat et le récepteur audio-vidéo à 2,4 GHz.
S4 est l’interrupteur qui met en route le récepteur, tandis que l’écran dispose de son propre bouton marche/ arrêt.
Il va de soi que lorsque pour alimenter le magnétoscope on peut utiliser la tension du secteur, il faut se servir de celle-ci de préférence. Dans ce cas il faut maintenir l’interrupteur S3 en position ON pour recharger les batteries.
Il ne faut faire appel aux batteries que dans le seul cas où on ne peut pas faire autrement. Celles-ci doivent pouvoir garantir une autonomie moyenne d’au moins 3 heures.
Pour ce qui concerne la câblerie relative aux interconnexions audio et vidéo (figure 3b), on peut voir que l’écran peut être asservi soit au récepteur à 2,4 GHz, soit au tuner du magnétoscope réglé sur les canaux 12 ou 22.
Quant au magnétoscope, il peut enregistrer soit les émissions captées par le récepteur à 2,4 GHz, soit celles captées par le tuner du magnétoscope.
Voici pour ce qui concerne le schéma électrique général. Analysons maintenant le convertisseur.

Figure 3a : Schéma électrique de l’alimentation générale. Les deux batteries sont des modèles de 12 volts 6,5 A/h. L’une d’elles alimente le convertisseur, l’autre alimente l’écran et le récepteur. Les deux diodes doivent pouvoir supporter un courant d’au moins 5 ampères.

Figure 3b : Schéma de la câblerie relative aux interconnexions audio et vidéo. L’écran peut être asservi soit au récepteur soit au tuner du magnétoscope (canaux TV 12 ou 22), tandis que le magnétoscope peut enregistrer les images provenant tant du récepteur que du tuner du magnétoscope.

Le convertisseur

Figure 4 : Schéma électrique du convertisseur.

Son schéma est celui de la figure 4. En partant d’une tension continue de 12 volts, ce convertisseur fournit une tension alternative de 220 volts à 50 hertz sous un courant suffisamment puissant pour alimenter un magnétoscope. En général, les magnétoscopes économiques, du genre de celui que nous avons utilisé pour réaliser nos prototypes et qui coûtent moins de 150 euros (moins de 1 000 francs, si vous préférez), consomment entre 20 et 25 watts.
Comme notre convertisseur peut fournir plus de 50 watts, l’on dispose d’une bonne marge de sécurité. En fait, ainsi que vous avez pu vous en rendre compte, il ne s’agit pas d’un convertisseur comme les autres.
Si nous nous sommes tant investis pour réaliser un convertisseur sortant de l’ordinaire c’est parce que, sachant que les magnétoscopes sont très sensibles aux nuisances pouvant être véhiculées par les lignes d’alimentation, nous ne pouvions pas faire appel à un circuit du type à onde sinusoïdale modifiée, car ce genre de circuit est très décevant quant à la pureté du signal. Tandis que notre circuit, tout en restant simple, génère un signal qui se rapproche fort de la forme sinusoïdale mais dont la principale qualité est d’être très "propre". Ceci grâce d’une part au transformateur de sortie et à son filtre R/C qui arrondit la forme du signal, et d’autre part à l’emploi d’un microcontrôleur PIC12C672 (U2) programmé pour fournir aux demialternances une modulation de type PWM.
Les deux demi-alternances de 10 ms présentes sur les sorties GP1 (patte 6) et GP2 (patte 5) étant modulées en largeur d’impulsion, l’onde reconstruite par le transformateur, même sans prendre une allure parfaitement sinusoïdale, se présente totalement dépourvue de pointes (spikes).
Les trains d’impulsions, déphasés entre eux de 180 degrés, sont d’abord appliqués aux transistors drivers T1 et T2, puis aux MOSFET de puissance MST1 et MST2 avant de parvenir aux extrémités de l’enroulement primaire dont le point milieu est relié au +12 V.
Chaque moitié de cet enroulement représente en fait la résistance de charge pour chacun des MOSFET, sollicités alternativement.
Comme transfo nous avons utilisé un modèle torique avec primaire de 220 volts et secondaire de 10+10 volts, monté à l’envers (le primaire servant de secondaire, et inversement) pour fonctionner comme élévateur de tension.
La tension de sortie atteint presque exactement 220 volts. En fait, comme le circuit est dépourvu de contre-réaction, la tension de sortie varie, en fonction de la charge, entre 200 et 250 volts. Mais ceci est sans conséquence sur le fonctionnement du magnétoscope car, en charge, la tension descend presque exactement à 220 volts.
Vous remarquerez que ce convertisseur ne dispose d’aucun interrupteur marche/arrêt mettant au repos les étages de puissance. En effet, à la place du classique interrupteur hard, nous avons mis en place une sorte d’interrupteur soft (ON) aboutissant à la patte 7 du microcontrôleur.
Pour que le convertisseur se mette à débiter, il suffit de porter cette patte (GP0) à l’état haut.
Le microcontrôleur est alimenté sous 5 volts stabilisés fournis par le régulateur U1.
Le cavalier J1 sert à modifier la valeur de la tension de référence lue par la patte 4 (GP3) du microcontrôleur.
Si ce cavalier est fermé, la référence étant la masse, le circuit peut fonctionner même avec des tensions d’entrée inférieures à 12 volts (jusqu’à 8 volts).
Ce qui revient à dire qu’en conditions normales, c’est-à-dire lorsque les batteries sont chargées, ce cavalier doit être retiré. Il doit être mis en place seulement à partir du moment où la tension dans les batteries commence à faiblir.
Le réseau RC présent en sortie après le transfo est constitué d’une résistance de 100 kilohms et d’un condensateur de 100 nF/630 volts. Mais ces valeurs peuvent être retouchées si les caractéristiques de votre transformateur de sortie s’écartent de celles que nous avons relevées sur le nôtre.

Figure 5 : Schéma d’implantation des composants du convertisseur.

Figure 6 : Photo de l’un de nos prototypes. A ce stade, manquent encore le transformateur de sortie et le filtre RC.

Liste des composants de l’alimentation
R1 = 10 kΩ
R2 = 4,7 kΩ
R3 = 4,7 kΩ
R4 = 4,7 kΩ
R5 = 4,7 kΩ
R6 = 4,7 kΩ
R7 = 560 Ω 2 W
R8 = 560 Ω 2 W
R9 = 10 kΩ
C1-C2 = 100 nF
C3 = 1000 μF 25 V électrolytique
U1 = Régulateur 7805
U2 = μC PIC12C672-MF381
Q1 = Quartz 20 MHz
T1 = NPN BC547B
T2 = NPN BC547B
MST1 = MOSFET FG70N06
MST2 = MOSFET FG70N06

Divers :
1 Transfo torique prim. 220 V sec. 2 x 10 V (voir texte)
1 Support 2 x 4 broches
1 Bornier 3 pôles
2 Picots sécables
1 Cavalier pour dito
2 Radiateurs (ML33 ou éq.)
2 Lots de visserie
3M A pour dito
1 Circuit imprimé réf. S381


La réalisation du convertisseur
La réalisation pratique du convertisseur s’effectue sans problèmes particuliers.
Tous les composants, à l’exception du transfo, prennent place sur le circuit imprimé de petites dimensions dont le tracé est donné à la figure 5.
Il faut commencer par reproduire ce tracé sur un stratifié simple face, procéder au perçage des trous et puis souder la petite vingtaine de composants en vous aidant de la sérigraphie de la figure 6. Vous remarquerez au passage que les deux grands radiateurs sur lesquels il faut implanter les MOSFET de puissance occupent, à eux seuls, une bonne moitié de la place.
Le montage terminé prend alors l’allure que montre la photo de la figure 7.
Vérifiez que chaque composant est à sa bonne place, puis connectez le circuit au transfo complété par le filtre RC (figure 8).
Branchez le convertisseur.
Puis, pour effectuer un test rapide, reliez à sa sortie une lampe d’éclairage de 220 volts 20 watts.
La lampe ne doit pas s’allumer.
C’est normal. L’entrée ON du microcontrôleur n’est pas encore active. Ramenez cette entrée au positif de l’alimentation. A partir de maintenant vous faites fonctionner le convertisseur et la lampe s’allume. Laissez la lampe allumée pendant un certain temps et vérifiez que les MOSFET ne chauffent pas trop.

Figure 7 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé du convertisseur.

Figure 8 : Photo d’un autre prototype de notre convertisseur. Ici la carte a été reliée au transformateur, dont les trois fils sont directement soudés au circuit imprimé. Remarquez la présence du microcontrôleur qui fait de ce convertisseur un modèle à part. En premier lieu parce que la tension qu’il délivre se rapproche fortement de la forme sinusoïdale. Ensuite parce que l’onde est totalement dépourvue de nuisances.

Assemblage de la mallette
Commencez avant tout par acheter le magnétoscope. Choisissez un modèle de petite taille. Puis, en fonction de ce que vous avez trouvé, achetez la mallette que vous jugez la plus adaptée.
Elle doit être, de préférence, en aluminium, du genre de ce qu’on trouve dans les magasins de bricolage pour ranger les outils ou le matériel électrique.
Le couvercle Le rabat du couvercle doit mesurer au moins 4 cm, pour pouvoir y loger l’écran plat (figure 9). Pour cela, nous avons utilisé une plaque d’aluminium, fixée au couvercle par collage, au moyen de tenons coupés à la bonne longueur.
C’est sur cette plaque que nous avons fixé l’écran plat. Derrière elle, contre le couvercle, nous avons fixé le récepteur audio-vidéo à 2,4 GHz, modèle présenté dans ELM 25, page 12 et suivantes, capable notamment de capter les signaux (sons et images) émis par le mini émetteur TV pour les bandes UHF et VHF décrit dans ELM 26, page 22 et suivantes.
L’assemblage demande un peu de patience, du soin et de la précision.
Il faut savoir percer des trous et utiliser parfois la scie et la lime pour aménager les passages, relatifs notamment aux cinq touches de contrôle et à l’afficheur LCD.
Le récepteur à proprement parler nous l’avons fixé plus haut, toujours contre le couvercle, en retrait par rapport à la plaque d’aluminium.
Cette position laisse libre l’antenne et permet d’en modifier l’orientation.
Le fond Pour le fond aussi nous avons utilisé une plaque d’aluminium.
Cette plus grande plaque permet de cacher toute la câblerie et les différents éléments électromécaniques : les batteries, le bloc adaptateur secteur, le convertisseur et le transformateur ainsi que le filtre RC qui lui est associé.
Pour pouvoir loger le magnétoscope, il faut aménager une ouverture un peu plus grande que sa façade, de manière à pouvoir le rentrer et le maintenir légèrement incliné, pour accéder aux commandes situées sur sa face avant. Sans toutefois exagérer, sous peine de ne plus savoir fermer le couvercle de la mallette.

Figure 9 : La mallette doit avoir un couvercle suffisamment profond pour pouvoir y loger une petite plaque d’aluminium supportant l’écran et le récepteur. Le récepteur audio-vidéo peut alors être fixé sur le fond, protégé par les rabats.

Figure 10 : Le récepteur que nous avons incorporé dans la mallette est celui que nous avons décrit dans ELM 25, page 12 et suivantes. Equipé d’un modulateur HF programmable via un bus I2C, il peut capter même les émissions provenant d’émetteurs opérant en dehors des bandes conventionnelles. Son étendue va de 2 à 2,7 GHz environ.

Figure 11 : Le récepteur équipant la mallette capte, entre autres, les signaux (sons et images) émis par le mini émetteur TV pour les bandes UHF et VHF décrit dans ELM 26, page 22 et suivantes.

 
 
Fréquences reçues :a) 2,0 à 2,7 GHz
b) canaux TV 1 à 99
Récepteur 2,4 GHz :automatique ou manuel
Ecran :TFT 5,6 pouces
Sortie audio :1 watt
Magnétoscope :VHS
Alimentation :a) 220 volts
b) 13,8 volts
Batteries :2 x 6,5 A/h
Autonomie (batteries) :3 à 4 heures

Figure 12 : Caractéristiques techniques

Dernières précisions
Il est évident que cette façon de ranger les appareils dans la mallette n’est pas la seule et unique. C’est la nôtre et elle a l’avantage d’avoir été testée.
La mallette ainsi aménagée s’est avérée pratique.
Mais si besoin était, vous êtes libre d’adopter une quelconque autre solution, surtout si vous avez affaire à une mallette différente, ou si vous avez besoin de lui donner une présentation différente.
Pour ce qui concerne la câblerie relative aux interconnexions audio et vidéo, référez-vous à nouveau au schéma de la figure 3b.
A ceux d’entre vous qui auraient Electronique magazine dans les mains pour la première fois et qui voudraient réaliser cette mallette, nous leur recommandons de lire ELM 25, page 12 et suivantes dans lequel le récepteur audio-vidéo est décrit en détail (ils y trouveront aussi son mode d’emploi), ainsi qu’ELM 26, page 22 et suivantes, pour ce qui concerne le mini émetteur TV.
Enfin, il ne faut pas oublier que le tuner du magnétoscope a besoin d’une antenne.
Choisissez de préférence un modèle en V pour télé, à brins télescopiques.
Il convient de la fixer à un endroit qui vous permette de la faire pivoter dans tous les sens pour en ajuster l’orientation.
Faites en sorte que les câbles ne voyagent pas au fond de la mallette.
Que vous l’utilisiez pour votre hobby ou pour votre travail, nous sommes sûrs qu’avec un peu d’entraînement cette mallette du spécialiste audio/vidéo vous deviendra vite indispensable.

Un programmateur universel de PIC et mémoires bus I2C



Tout nouveau et plus performant que ses prédécesseurs, ce système de programmation peut assumer toute la famille des microcontrôleurs Microchip, même les plus récents (plus de 60 modèles), à 8, 16, 18, 28 et 40 broches. Il gère aussi bien la programmation "on-board" que la programmation "in-system" et, en plus, il le fait à toute vitesse. Il fonctionne par couplage à n’importe quel ordinateur doté d’un port parallèle et il peut lire et inscrire les mémoires bus I2C.

Sans doute était-ce lui qui nous manquait !
Un programmateur universel de PIC très actuel par sa conception et ses performances. Voyons en quoi.
Tout d’abord, il est très rapide : le nouveau logiciel de programmation permet la programmation des microcontrôleurs en des temps beaucoup plus brefs.
De plus, il est tout à fait à la page : il assume tous les microcontrôleurs Microchip produits jusqu’à aujourd’hui (été 2001). Vous trouverez dans cet article la liste complète des dispositifs qu’il peut programmer (figure 5).
Ajoutons qu’il est beaucoup plus simple d’utilisation : l’interface graphique avec le PC est facile et intuitive.
Quant au circuit imprimé, il ne comporte qu’un seul support de microcontrôleur à programmer pouvant accueillir tous les formats de PIC (figure 6).
Un seul commutateur aussi permet de distinguer les modèles à 8 ou 18 broches et 28 ou 40 broches.
Il peut en outre programmer "in-system" : cela est de plus en plus demandé en milieu professionnel et c’est en général très recommandé lorsqu’on travaille avec des microcontrôleurs dont la mémoire programmée est de type "Flash".
Enfin, il programme même les EEPROM sérielles à bus I2C : les 24LCXX, pour être tout à fait explicite.
Les programmateurs de PIC ont la faveur de l’immense majorité de nos lecteurs et les raisons en sont les suivantes : les microcontrôleurs PIC sont relativement abordables financièrement, les programmes qui leur sont dédiés sont disponibles en librairie et sur Internet, ils sont assez faciles d’emploi et des logiciels de développement "évolués" (comme on dit !) existent, tel le compilateur PIC-Basic et divers compilateurs C à bas prix.
Le circuit imprimé de notre programmateur est doté d’un support Textool à 40 contacts, pouvant accueillir des microcontrôleurs à programmer au pas standard (2,54 x 7,5 mm) ou double (2,54 x 15 mm) : vous pouvez y insérer des circuits intégrés à 2 x 4 et 2 x 9 broches en les disposant dans les positions indiquées et de toute façon toujours à partir du côté du levier du Textool ; ou bien des circuits intégrés à 2 x 14 et 2 x 20 broches (figure 6).
Le circuit en lui-même est très simple.
Il consiste en quelques composants logiques discrets et en un petit microcontrôleur Microchip, utilisé exclusivement comme gestionnaire du flux de données afin d’éviter les problèmes de timing entre le port parallèle du PC et le microcontrôleur à programmer. Tout le reste est l’oeuvre de l’ordinateur, grâce au logiciel EPIC : rien à voir avec le hérisson à poils longs !
Il s’agit d’un programme prévu pour les systèmes opératifs WINDOWS (95, 98, Me et 2000) par lequel on peut transférer le contenu d’un fichier (File) dans la mémoire programme du microcontrôleur (Programmation) ou bien prendre le programme contenu dans le PIC déjà programmé et le sauvegarder dans un fichier (Lecture). EPIC peut aussi protéger le microcontrôleur qui inscrit, de manière à en empêcher la lecture : ceci est très utile aux producteurs de circuits à microcontrôleurs voulant éviter la copie illicite de leur production.



Le schéma électrique

Figure 1 : Schéma électrique du programmateur universel de PIC et mémoires bus I2C.

Pour approfondir, voyons comment fonctionne le montage proposé ici et pour ce faire, analysons le schéma électrique.
Nous trouvons au centre un microcontrôleur PIC12C508 utilisé comme interface entre le buffer prélevant les données disponibles sur le port parallèle de l’ordinateur et le microcontrôleur à programmer, cette interface étant bidirectionnelle.
En lecture, c’est la même ligne qui prend les données mémorisées dans le microcontrôleur (ligne DATA) et les envoie vers le port parallèle. Le rôle du buffer est de permettre au programme de fonctionner avec des PC allant de l’antique 80386 jusqu’à ceux de cette rentrée 2001, c’est-à-dire des PC dont les vitesses de transfert de données (la “cadence”) sont vraiment très différentes.
Les lignes de programmation DATA, CLOCK, ainsi que Vpp, +5 V et masse, vont au support Textool par l’intermédiaire du quadruple commutateur S1. Elles vont aussi sur le connecteur de programmation "in-circuit" des microcontrôleurs installés dans des appareils à programmer.
Vdd est la tension d’alimentation normale des microcontrôleurs, comprise entre 3,6 et 5 V : elle est appliquée à la broche 4 pour les circuits intégrés à 8 ou 18 broches et à la broche 1 pour les circuits intégrés à 28 ou 40 broches. Vpp est l’impulsion de programmation : c’est la ligne du microcontrôleur devant recevoir le 13,5 V pour forcer la mémorisation de la donnée dans chaque cellule.
Pratiquement, en même temps que les informations sérielles, le microcontrôleur doit recevoir un niveau logique 1 égal à 13,5 V sur la broche Vpp.
Les données sont transférées du PC au microcontrôleur et vice-versa par l’intermédiaire d’un protocole sériel asynchrone utilisant deux lignes : une pour les données (DATA) et l’autre pour l’horloge (CLOCK).
Notez en particulier la connexion du port parallèle (LPT) : on prélève les données sur le contact 2 de celui-ci à travers un buffer TTL pour les diriger vers l’arrière sur le contact 10 du connecteur DB25 à travers un second buffer : le but de cette connexion est de permettre au logiciel EPIC l’identification automatique de la position du programmateur afin de leur faire savoir (sans avoir à le spécifier manuellement) sur quel LPT (port parallèle) le programmateur est connecté.
Les contacts du port parallèle utilisés pour la gestion du programmateur sont :
- D1 (3) pour l’horloge (CLOCK, associée elle aussi à un buffer),
- D0 (2) pour l’envoi des données sérielles,
- ACK (10) pour la réception des informations pendant la lecture du microcontrôleur et, comme on l’a déjà vu, pour l’identification du LPT (port parallèle) pendant la phase initiale de test.
Le reste sert à dialoguer avec le PIC12C508 auquel est confiée la gestion de la logique du programmateur, y compris le contrôle des alimentations : les signaux D2 (4) et D4 (5) du port parallèle lui parviennent.
Les contacts 19 à 25 du connecteur DB25 sont des masses et vont donc au négatif de l’alimentation du circuit.

Figure 2 : Schéma d’implantation des composants du programmateur de PIC et mémoires bus I2C

Figure 3 : Photo d’un des prototypes du programmateur.

Figure 4a : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé double face vu côté soudures.

Figure 4b : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé double face vu côté composants.

Liste des composants
R1 = 500 kΩ trim. vert. multitour
R2 = 10 kΩ
R3 = 10 kΩ
R4 = 10 kΩ
R5 = 1 kΩ
R6 = 2,2 kΩ
R7 = 2,2 kΩ
R8 = 10 kΩ
R9 = 1 kΩ
R10 = 100 Ω
R11 = 1 kΩ
R12 = 220 Ω
R13 = 220 Ω
R14 = 100 Ω
C1 = 2,2 μF 50 V électrolytique
C2 = 220 μF 25 V électrolytique
C3 = 100 nF polyester pas 5 mm
C4 = 100 nF polyester pas 5 mm
C5 = 100 nF polyester pas 5 mm
U1 = Régulateur ajust. LM317
U2 = Régulateur 7805
U3 = Intégré 74LS07
U4 = μcontrôleur PIC12C508A-MF386
T1 - T2 = NPN BC557
PT1 = Pont redresseur 1A
LD1 = LED rouge 5 mm
S1 = Inter. à glissière 4 voies

Divers :
1 Support 2 x 8 broches
1 Support 2 x 7 broches
1 Prise alimentation c.i.
1 Support Textool
2 x 20 broches
6 Picots en bande sécable
1 Connecteur DB15 mâle c.i.


Les phases de travail
Les connexions avec l’ordinateur étant élucidées, essayons d’imaginer l’utilisation du programmateur en réalisant, justement, une programmation. Pendant la phase de programmation, U4 configure les broches 6 et 7 auxquelles sont reliés, par buffers interposés, les transistors T1 et T2, de manière à gérer respectivement l’alimentation du microcontrôleur à programmer et l’impulsion de programmation. Pour être tout à fait exact, U4 sert à faire passer au niveau logique 0 sa broche 6, ce qui aura pour effet de saturer le transistor T1 et, par voie de conséquence, l’alimentation de la ligne Vdd et du microcontrôleur à programmer.
Le microcontrôleur étant alimenté, il faut attendre un bref instant pour la montée en régime. Lorsque les données à mémoriser (par le contact 2 du connecteur DB25) et celles de l’horloge (CLOCK, contact 3) arrivent, le PIC12C508 (U4) porte également sa broche 7 au niveau logique 0, jusque-là maintenue au niveau logique 1, ce qui a pour effet de délivrer les impulsions sur la ligne Vpp.
Quand on doit inscrire des données dans un microcontrôleur, il faut envoyer la donnée alors qu’une impulsion sur l’horloge cadence l’opération. En même temps la tension sur Vpp passe brusquement de 5 V à 13,5 V et la mémorisation de la donnée a lieu.
Si vous jetez un coup d’oeil sur le schéma (figure 1), vous voyez qu’au repos la broche 7 de U4 (PIC12C508) est au niveau logique 1, ce qui bloque T2, sur le Collecteur duquel n’est présent que le 5 V dû au niveau logique 1 du contact 6 (D4) du connecteur DB25 du port parallèle. Ce dernier est normalement activé par le logiciel pour maintenir en conditions normales la ligne Vpp. Quand une donnée doit être inscrite, U4 porte au niveau logique 0 sa broche 7 et envoie (à travers le buffer) cet état logique à la Base de T2 : celui-ci est saturé et porte la Vpp à environ 13,5 V, ce qui produit l’impulsion de programmation.
Cela dure pendant tout le temps du cycle d’inscription, à la fin duquel la broche 7 de U4 retrouve le niveau logique 1 et T2 est bloqué.
Notez que, pour visualiser l’envoi des impulsions de programmation, on a pris soin d’insérer une diode LED LD1 qui émet un éclair à chaque impulsion. En ce qui concerne la lecture, c’est-àdire l’acquisition du programme inscrit dans l’EEPROM du microcontrôleur à programmer ou le "dump" (déchargement) d’une mémoire sérielle, la procédure est beaucoup plus simple : le contact 6 du port parallèle reste au niveau logique 1 et U4 maintient au niveau logique 1 sa broche 6 seulement, la 7 passant au niveau logique 0 ; T1 est saturé et alimente le microcontrôleur à programmer alors que T2 reste bloqué et laisse la Vpp à 5 V.

Les microcontrôleurs Microchip concernés

Figure 5 : Les microcontrôleurs Microchip concernés.

DésignationTypeMém.E/S
PIC12C508AOTP/UV5126
PIC12C509AOTP/UV10246
PIC12CE518OTP/UV5126
PIC12CE519OTP/UV10246
PIC12C671OTP/UV10246
PIC12C672OTP/UV20486
PIC12CE673OTP/UV1024 6
PIC12CE674OTP/UV2048 6
PIC16C505OTP/UV102412
PIC14000OTP/UV409620
PIC16C554OTP/UV51213
PIC16C558OTP/UV204813
PIC16C62BOTP/UV204822
PIC16C63AOTP/UV409622
PIC16C64AOTP/UV204833
PIC16C65BOTP/UV409633
PIC16C66OTP/UV819222
PIC16C67OTP/UV819233
PIC16C620AOTP/UV51213
PIC16C621AOTP/UV102413
PIC16C622AOTP/UV204813
PIC16CE623OTP/UV51213
PIC16CE624OTP/UV102413
PIC16CE625OTP/UV204813
PIC16F627Flash102416
PIC16F628Flash204816
PIC16C642OTP/UV409622
PIC16C662OTP/UV409633
PIC16C710OTP/UV51213
PIC16C71OTP/UV102413
PIC16C711OTP/UV102413
PIC16C712OTP/UV102413
PIC16C715OTP/UV204813
PIC16C716OTP/UV204813
PIC16C717OTP/UV204816
PIC16C72AOTP/UV204822
PIC16C73BOTP/UV409622
PIC16C74BOTP/UV409633
PIC16C76OTP/UV819222
PIC16C77OTP/UV819233
PIC16C770OTP/UV204816
PIC16C771OTP/UV409616
PIC16C773OTP/UV409622
PIC16C774OTP/UV409633
PIC16C745OTP/UV819222
PIC16C765OTP/UV819233
PIC16F83Flash51213
PIC16F84AFlash102413
PIC16F870Flash204822
PIC16F871Flash204833
PIC16F872Flash204822
PIC16F873Flash409622
PIC16F874Flash409633
PIC16F876Flash819222
PIC16F877Flash819233
PIC16C923OTP/UV409652
PIC16C924OTP/UV409652
PIC17C752OTP/UV819250
PIC17C756AOTP/UV1638450
PIC17C762OTP/UV819266
PIC17C766OTP/UV1638466
PIC18C242OTP/UV819223
PIC18C442OTP/UV819234
PIC18C252OTP/UV1638423
PIC18C452OTP/UV1638434
PIC18C658OTP/UV1638452
PIC18C858OTP/UV1638468


Si on se pose la question : "quels types de microcontrôleurs PIC le programmateur proposé dans ces pages est en mesure de programmer ?", la réponse est très simple : "tous les modèles que Microchip a dans son catalogue jusqu’à aujourd’hui (été 2001)".
En pratique, nous pouvons affirmer que notre programmateur équivaut au système PIC-Star t Plus Version 5.20.
La différence substantielle tient, comme vous le savez, dans le fait que le programmateur original de Microchip est réactualisable et donc toujours actuel.
La société Microchip, une fois l’an, publie sur son site Internet une mise à jour de son PIC-Start Plus : il suffit de la télécharger, de programmer un PIC17C44 et de substituer le microcontrôleur inséré dans le dispositif par celui que l’on vient de programmer et l’on a "upgradé" (mis à jour) le système.
Notre programmateur, quant à lui, ne peut ainsi être mis à jour mais il assume tous les microcontrôleurs produits jusqu’à cet été 2001.
La liste complète est reportée ci-contre. En compensation, notre programmateur est plus rapide, il permet la programmation "in-system" et ne coûte qu’un quart du prix de son "concurrent". Ce qui n’est pas peu dire !
Il convient, en outre, de considérer que la stratégie de Microchip touchant les versions Flash, lesquelles, par définition, sont mieux adaptées au public amateur, a été effectuée en l’an 2000.
En pratique, après le glorieux PIC16C84, substitué par l’actuel PIC16F84, Microchip a produit quelque 11 autres dispositifs Flash, tous assumés par notre programmateur. Les microcontrôleurs Flash en question sont repérés en gras dans le tableau joint à cet encadré.

Brochage pour la programmation des différents PIC

Figure 6 : Brochage pour la programmation des différents PIC.

L’algorithme de programmation installé dans le logiciel EPICWin est de type sériel et il utilise seulement deux lignes : une pour les données (DATA) et une pour l’horloge (CLOCK). En outre, pour pouvoir programmer un microcontrôleur celui-ci doit être alimenté (Vss et Vdd) et il faut appliquer une tension d’environ 13,8 V (Vpp) à une broche particulière. Les lignes nécessaires pour la programmation sont au nombre de cinq pour les microcontrôleurs PIC (Vpp, Vss, Vdd, Data, Clock) et quatre pour les mémoires bus I2C (Vss, Vdd, Data, Clock).
Le circuit imprimé du programmateur assure une connexion correcte entre les signaux nécessaires à la programmation et les broches des divers dispositifs, comme le montrent les dessins de cet encadré.

L’alimentation
Analysons maintenant la section d’alimentation.
Pour faire fonctionner le programmateur dans son ensemble, il faut utiliser un transformateur avec primaire secteur 220 V et secondaire 15 V, 500 mA, ou alors une alimentation stabilisée de 18 V, 300 mA : la sortie de cette alimentation est appliquée à la prise d’entrée de la platine programmateur et le pont de diodes redresse le courant alternatif éventuel, ou alors assure la polarité correcte du courant continu (si vous avez opté pour la deuxième solution) en restituant au condensateur électrolytique C1 une tension bien lissée.
Un LM317T (U1) limite et stabilise cette dernière à 13,5 V, tension alimentant l’émetteur du transistor T2 utilisé pour produire les impulsions de programmation sur la ligne Vpp et la patte d’entrée du régulateur 7805, destiné à produire le 5 V stabilisé nécessaire à la logique (PIC12C508 et buffer TTL 74LS07).
Les condensateurs de 100 nF, placés sur la ligne du 5 V, filtrent les éventuelles perturbations dues aux impulsions alors que le condensateur électrolytique de 220 microfarads filtre le "ripple" à l’entrée du 7805.

La réalisation pratique
Nous sommes maintenant prêts pour la construction du programmateur : mettons-nous à l’oeuvre et réalisons tout de suite le circuit imprimé double face, il est vrai un peu délicat à fabriquer.
Si vous craignez de ne pas vous en sortir, le circuit est disponible en version professionnelle, double face à trous métallisés, sérigraphié.
Pour le préparer, faites avant toute chose deux photocopies des dessins à l’échelle 1 des pistes de cuivre (figure 4) sur transparent ou autre mylar : vous obtenez ainsi les typons.
Prenez une plaque présensibilisée à double film de cuivre (un recto et un verso), superposez le premier typon et exposez aux UV juste le temps nécessaire.
Percez quelques trous communs aux pistes des deux faces. Sur la face non encore exposée, placez le second typon, du bon côté et dans le bon sens, en vous aidant des quelques trous pratiqués. Exposez la deuxième face aux UV.
Développez la plaque puis placez-la dans le bain de gravure (perchlorure de fer), rincez bien et séchez. Puis percez les trous restants.
Auscultez bien les pistes de cuivre : aucun court-circuit entre les pistes ne doit vous échapper. Au besoin cutter et lime seront de bons remèdes.
Commencez le montage des composants par les résistances et les supports de circuits intégrés (2 x 7 broches pour le 74LS07 et 2 x 4 broches pour le PIC12C508) : orientez le repère détrompeur dans la direction que montre la figure 2.
Insérez le trimmer et les condensateurs, en respectant bien la polarité des électrolytiques, puis placez le connecteur femelle DB25 pour circuit imprimé avec broches à 90°.
Soudez toutes ses broches et ses ailettes de fixation destinées à le rendre plus stable. N’oubliez pas le pont redresseur PT1 et les deux régulateurs, à orienter comme on le voit sur les figures 2 et 3.
Si le circuit imprimé est de vos mains, soudez les pattes des composants enfilées dans les trous communs aux deux faces sur les deux côtés cuivrés : vous aurez ainsi relié les deux faces, ce que font en principe les trous métallisés des circuits imprimés fabriqués en atelier professionnel.
Faites également les liaisons entre les deux faces pour les autres trous communs, en insérant et en soudant des deux côtés de petits morceaux de chutes de pattes de composants.
Insérez le commutateur à quatre voies (2 positions, 4 voies) de type à glissière au pas de 2,54 mm à 90° pour circuit imprimé.
Quant au connecteur de programmation externe, vous pouvez le réaliser au choix avec une ligne de picots au pas de 2,54 mm ou bien avec une section de connecteur tulipe (type support pour afficheur LCD).
Pour l’alimentation, prévoyez une prise standard pour circuit imprimé, adaptée à l’alimentation pour laquelle vous opterez.
Le dernier composant à souder est le support à levier Textool. Enfilez-le à fond pour qu’il adhère à la surface du circuit imprimé en prenant soin de bien l’orienter de telle manière que la broche 1 et le levier soient du même côté que le quadruple commutateur à glissière (figure 3).
Si on recherche une solution économique, on pourrait substituer au Textool quatre connecteurs en barrette de type tulipe de 20 broches chacun. De plus, si vous pensez n’utiliser le programmateur que pour la programmation "incircuit", vous pouvez même éviter de monter ce support (Textool ou tulipe).

Le CDROM

Figure 7 : Le CDROM.

Si l’on veut apprendre la programmation des microcontrôleurs PIC, il est indispensable de pouvoir disposer de la documentation technique.
Pour cela, Microchip propose sur son site web (www.microchip.com) les datasheets de tous ses produits, ainsi que des programmes d’application et des logiciels d’assemblage et de compilation.
Autrement, la totalité du site a été copiée sur deux CD que vous pouvez acquérir chez certains de nos annonceurs, tout comme, d’ailleurs, le logiciel EPICWin.

Le réglage
Une fois terminé le montage et après avoir vérifié la bonne place et la bonne orientation des composants puis la qualité des soudures, le programmateur de PIC est prêt à l’emploi. Alimentez-le via la prise prévue avec un câble adapté relié à une alimentation continue qui puisse délivrer 17 à 20 Vcc, 300 mA.
Prenez votre multimètre et, sans placer aucun microcontrôleur dans le Textool, mesurez la tension à la sortie du LM317T entre l’Emetteur de T2 et la masse : tournez le curseur du trimmer R1 jusqu’à obtenir une tension de 13,8 V exactement. Le programmateur de PIC est réglé.

Figure 8a : Le programmateur de PIC est géré, côté PC, par un logiciel spécialisé très intuitif à utiliser. Cette photo montre les principaux affichages avec la fenêtre principale.

Figure 8b : Pour programmer, depuis le PC, les mémoires bus I2C de type 24LCXXX, il faut utiliser un second logiciel appelé PROG24, lui aussi très simple et très intuitif.

Le logiciel
Pour la liaison à l’ordinateur, utilisez un câble prolongateur pour imprimante, de type mâle/femelle à 25 broches et insérez-le dans le connecteur DB25 du programmateur et dans celui du port parallèle (LPT) du PC. Allumez ce dernier et lancez le programme EPICWin : vous êtes prêts à travailler.
Si l’ordinateur ne détecte pas la présence de ce "nouveau matériel" sur son port parallèle, il vous en avertit en ouvrant une boîte de dialogue : "Programmer not found" (pas trouvé). Ce test est automatique à l’ouverture de EPICWin qui se lance, même si aucun matériel n’est connecté.
Quand on lance la version WINDOWS de EPIC, la fenêtre de dialogue principale apparaît et présente une série de menus, dans l’ordre : File, Edit, View, Run, Options et Help.
File Le premier menu, "File", permet de travailler sur les fichiers HEX, autrement dit de prélever les assemblés (pour cela vous devez disposer d’un assembleur tel que MPASM, disponible sur le site internet ou sur le CDROM Microchip), les ouvrir, les modifier en sauvegardant les modifications et en créer de nouveaux.
Edit Le menu "Edit" sert à modifier le fichier ouvert avec "Open" ou créé avec "New" et contient plus ou moins les commandes d’un éditeur de texte normal.
View Le menu "View" permet de visualiser le paramétrage du programme que l’on veut charger et celui du programmateur : en particulier chacune de ses commandes remplit une fonction déterminée. Par exemple, "Configuration" donne la configuration actuelle et permet de la modifier pour l’adapter au microcontrôleur que l’on veut programmer. L’oscillateur à quartz (XT), l’exclusion de la protection (Code Protection Off) et le "Power-Up Timer" sont prédéfinis.
A propos du "Code Protection" : avant de programmer quelque microcontrôleur que ce soit, assurez-vous que cette option est bien sur "Off", sinon, une fois les données inscrites en EEPROM, vous ne pourriez plus les effacer.
Avec "Code", vous visualisez à l’écran les codes du fichier assemblé et le format est bien mis en évidence en haut : hexadécimal (HEX) ou ASCII. Avec un clic de souris sur une des cases, vous pouvez changer la forme des représentations.
Pour "Data", même chose : les données à inscrire sont visualisées.
"ID" correspond à l’éventuel ID (si, si !).
"Count" est très utile pour programmer plusieurs microcontrôleurs exactement de la même manière : il ouvre une boîte de dialogue où il est possible d’indiquer (case du haut) le nombre de microcontrôleurs à programmer. La case de dessous indique, par un chiffre, combien d’opérations ont été menées à bien. Le bouton "RESET" remet à zéro instantanément les deux cases.
Si vous utilisez "Count", vous n’avez rien d’autre à faire que de mettre en place un microcontrôleur vierge après que l’aviseur acoustique vous ait signalé l’achèvement de la programmation du microcontrôleur précédent. Le reste est automatique.
Run
Le menu "Run" est très important : il permet effectivement d’opérer sur des microcontrôleurs insérés dans le support Textool ou in situ sur leurs platines.
"Program" inscrit dans le microcontrôleur le listing du fichier assemblé et ouvert.
"Verify" vérifie la mémoire du microcontrôleur.
"Read" sert à lire le contenu du microcontrôleur.
"Blank Check" permet de vérifier que le microcontrôleur ne contient pas déjà des données (il est très utile pour éviter d’effacer accidentellement un microcontrôleur programmé laissé par erreur sur le programmateur ou le master oublié là après acquisition de son programme).
"Erase" est la commande effaçant le contenu de la mémoire du microcontrôleur.
Options
Le menu "Options" regroupe les fonctions habilitables et déshabilitables sur un microcontrôleur Microchip, parmi lesquelles les caractéristiques de l’oscillateur (Oscillator), le Code Protection, le Watchdog, le Power-Up, mais aussi les dimensions de la mémoire : cette dernière peut être réglée manuellement, il suffit d’indiquer par un clic son choix (1 k, 2 k, 5 k, etc.).
"Test Timing" visualise une boîte de dialogue dans laquelle vous voyez avancer le comptage des phases de programmation.
Help
Si ces descriptions ne vous paraissaient pas suffisantes, sachez que vous pouvez demander de l’aide au menu "Help", très prodigue en exemples concernant l’utilisation du reste du programme.

Figure 9 : Le support Textool. La platine du programmateur de PIC et mémoires EEPROM est prévue pour recevoir un support Textool à 40 broches. Cet adaptateur est appelé "support à force d’insertion nulle".
En actionnant le levier vers le haut, les contacts de chaque broche s’ouvrent, permettant une insertion sans effort du circuit intégré. En actionnant le levier vers le bas, les contacts se referment et font une excellente connexion entre le circuit intégré et le support.


Figure 10 : Une vue du programmateur côté Textool.

Deux extensions pour microcontrôleurs PIC



Cet article vous propose de construire deux platines pour rendre plus performant votre programmateur de PIC EN1580 : grâce à elles, après des essais rigoureux, vous serez en mesure d’effectuer de nouvelles expérimentations sur le pilotage des relais et des triacs, ainsi que sur les signaux PWM.

Ceux qui ont déjà monté notre programmateur pour PIC EN1580 et le bus EN1581 allant avec, pourront en effet bientôt se livrer à de nouvelles explorations dans ce domaine (la programmation des PIC), s’ils prennent la peine (oh, elle est légère, vous allez voir) d’analyser avec nous puis de construire les deux platines proposées ici. Nous verrons d’abord la carte à relais EN1583, puis la carte à triacs (et générateur PWM) EN1584. A l’aide du CDR1580, où nous avons mis des programmes de démonstration (et vous savez que nous en fournissons toujours la source !), vous pourrez si vous voulez écrire vos propres logiciels.

La platine à relais
La carte à relais EN1583 comporte quatre relais commandés par quatre transistors BC547 montés en mode ON / OFF. Chaque relais est relié à une LED qui s’allume quand l’enroulement du relais est excité par le passage du courant.
En utilisant les connexions A (normalement ouvert), C (normalement fermé) et B (commun, au centre), il est possible d’obtenir deux logiques de gestion des sorties : sorties nulles et non nulles. On peut relier à cette platine différents types de charges, en continu comme en alternatif, par exemple des ampoules secteur 230 V alternatif ou 12 V continu ; ce qui importe, c’est de ne pas dépasser le courant maximal admissible par les contacts du relais lequel, en cas de surcharge, risque de ne plus décoller. Afin de rendre ce circuit d’un usage encore plus général, nous y avons inséré des cavaliers entre la sortie du micro et les bases des transistors pilotant les relais ; ainsi, on peut modifier les connexions des broches simplement en jouant sur les cavaliers J1-J4, en vue de futurs logiciels personnels. Vous verrez que la platine à relais est très semblable à la platine à triacs car les modes de fonctionnement sont en fait identiques, les différences ne portant que sur des points secondaires que nous verrons ensuite.

Figure 1 : Notre programmateur de PIC EN1580 et son bus EN1581 peuvent accueillir et programmer simultanément les platines relais EN1583 et triac EN1584 (l’article vous propose de construire ces dernières).

Le schéma électrique de la platine relais
Comme le montre le schéma électrique de la figure 2, entre les broches B4-B5-B6-B7 du connecteur CONNA, correspondant aux broches RB4-RB5-RB6-RB7 du PIC et les transistors, nous avons intercalé quatre cavaliers J1-J2-J3-J4 permettant la liaison directe du PIC aux relais. On peut mettre ces cavaliers en position circuit ouvert (contact AB) et il est possible de souder un fil reliant le circuit qui commande le relais à une broche différente de celle que nous avons proposée (dans le circuit comme dans les programmes). Après les cavaliers, nous trouvons quatre transistors BC547 pilotés par deux résistances montées dans leurs bases. Entre les collecteurs et l’alimentation 12 V, nous avons quatre relais en parallèle avec les diodes DS1-DS2-DS3-DS4 : elles sont montées en parallèle sur les enroulements des relais afin d’éviter qu’au moment de la coupure de l’alimentation (et donc de la relaxation des relais) des pics de forts courants ne se produisent et n’endommagent les transistors ; elles permettent au courant de circuler dans l’enroulement et de s’y dissiper. En plus de ces diodes, en parallèle avec les enroulements, on a aussi des LED dont la fonction de chacune est d’indiquer si le relais correspondant est excité ou non et s’il change l’état de ses contacts libres de sortie (ainsi, nul besoin de tendre l’oreille pour savoir si le relais –et lequel ?– a collé ou non). On le voit sur le schéma, le contact central B de la sortie des relais est le commun. Si vous voulez que, lorsque le relais est excité, la charge soit connectée, vous devez relier cette charge au contact normalement ouvert A et donc utiliser la logique positive des relais ; sinon, si vous voulez que lors de l’excitation du relais la charge soit débranchée, vous devez relier cette charge au contact normalement fermé C et donc utiliser la logique négative des relais.

Figure 2 : Schéma électrique de la platine relais EN1583. Deux logiques de gestion de la sortie des relais : si on se sert des contacts AB (normalement ouverts) quand le relais est excité la charge est reliée (logique positive) ; avec les contacts BC (normalement fermés) lorsque le relais est excité la charge est déconnectée (logique négative).

Liste des composants
(toutes les résistances sont des quart de W).
R1 ..... 2,2 k
R2 ..... 10 k
R3 ..... 1, 5 k
R4 ..... 2,2 k
R5 ..... 10 k
R6 ..... 1, 5 k
R7 ..... 2,2 k
R8 ..... 10 k
R9 ..... 1, 5 k
R10 .... 2,2 k
R11 .... 10 k
R12 .... 1, 5 k
DS1 .... 1N4148
DS2 .... 1N4148
DS3 .... 1N4148
DS4 .... 1N4148
DL1 .... LED
DL2 .... LED
DL3 .... LED
DL4 .... LED
TR1 .... NPN BC547
TR2 .... NPN BC547
TR3 .... NPN BC547
TR4 .... NPN BC547
RL1 .... relais 12 V 1 contact
RL2 .... relais 12 V 1 contact
RL3 .... relais 12 V 1 contact
RL4 .... relais 12 V 1 contact
J1 ..... cavalier
J2 ..... cavalier
J3 ..... cavalier
J4 ..... cavalier


Figure 3 : Brochages du transistor BC547 vu de dessous et de la LED vue de face.

Figure 4a : Schéma d’implantation des composants de la platine relais EN1583.

Figure 4b-1 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé double face à trous métallisés de la platine relais EN1583 (côté soudures).

Figure 4b-2 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé double face à trous métallisés de la platine relais EN1583 (côté composants).


La réalisation pratique de la platine relais
Pour réaliser cette carte à relais, la figure 4b-1 et 2 donne les dessins à l’échelle 1 du circuit imprimé double face à trous métallisés. Fabriquez-le (n’oubliez pas de réaliser les connexions entre les deux faces, c’est-àdire de souder les broches du CONNA des deux côtés) ou procurez-vous les auprès de nos annonceurs. Montez avec beaucoup de soin (pour les soudures : ni court-circuit entre pistes et pastilles ni soudure froide collée et enlevez l’excès de flux décapant) les quelques composants, en commençant par les plus bas, sans vous tromper dans l’orientation des composants polarisés comme les transistors et les LED, voir figure 3. Pour finir, montez les relais, les borniers et le CONNA. C’est terminé, vous pourrez relier cette platine à relais au programmateur / BUS (voir figure 1).

La platine à triacs
La carte à triacs EN1584 comporte quatre triacs BT137 pilotés par quatre photodiacs MCP3020. Avec ces triacs, on peut commander des charges de différents types, mais nous vous conseillons d’essayer des charges résistives ne consommant pas plus de 10 A.

Le schéma électrique de la platine triacs
Comme le montre le schéma électrique de la figure 6, elle est constituée de quatre canaux plus un : les quatre sont composés de triacs qui peuvent piloter des charges alimentées en alternatif et le cinquième d’un darlington BDX53 allumant une ampoule alimentée en 12 V continu. Entre les broches B0-B1-B2-B3, correspondant aux broches RB0-RB1-RB2-RB3 du PIC et les triacs, nous avons intercalé les cavaliers J1-J2-J3-J4-J5-J6 permettant la liaison directe du PIC aux triacs. On peut mettre ces cavaliers en position CB, afin que les signaux à la sortie des broches du PIC commandent directement les triacs, ou en position AB (ouvert), afin d’exclure les signaux à la sortie du PIC. On l’a dit à propos de la platine relais, selon les exigences du matériel que vous réaliserez, vous pourrez souder un fil reliant les quatre canaux aux autres broches du micro. Nos programmes démos ayant été écrits de telle manière qu’il est nécessaire de fermer les cavaliers, il suffira de les mettre dans la position où ils ferment la piste, soit CB. Entre les cavaliers et les triacs, nous avons inséré des photodiacs MCP3020 opérant une isolation galvanique entre le circuit qui commande et celui qui est commandé.
A l’intérieur se trouve une photodiode laquelle, excitée par le courant électrique, fait fonctionner par l’intermédiaire d’ondes lumineuses le diac qu’elle a en face d’elle. Le photodiac est une sorte d’interrupteur contrôlé par la lumière d’une LED : quand cette dernière est allumée, l’interrupteur est fermé et lorsqu’elle est éteinte il est ouvert. Ces photodiacs garantissent une isolation de 7 500 V. Le schéma électrique montre enfin quatre ampoules LP1 à 4, montées pour les besoins de la demo afin que chaque charge soit alimentée par le secteur 230 V alternatif monophasé, ce qui sera le cas pour les sorties 1 à 4.

Figure 5 : Photo d’un des prototypes de la platine relais EN1583.

Figure 6 : Schéma électrique de la platine à quatre triacs EN1584. Avec les triacs on peut commander des charges alimentées en courant alternatif et avec le darlington une ampoule de 12 V grâce au signal PWM du PIC.

Figure 7 : Brochages du photodiac MCP3020 vu de dessus et des triac et darlington vus de face.

Figure 8a : Schéma d’implantation des composants de la platine à quatre triacs EN158. Ayez soin de monter les triacs et le darlington semelles métalliques orientées vers la droite et de laisser environ 3 mm de leurs pattes au dessus du circuit imprimé.
N’insérez les photodiacs dans leurs supports qu’à la fin des opérations de soudure et orientez leurs repère-détrompeurs (point de référence) vers la gauche.


Figure 8b-1 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé double face à trous métallisés de la platine à quatre triacs EN1584 (côté soudures).

Figure 8b-2 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé double face à trous métallisés de la platine à quatre triacs EN1584 (côté composants).

Figure 9 : Photo d’un des prototypes de la platine à quatre triacs EN1584.

Liste des composants
(toutes les résistances sont des quart de W).
R1 ..... 2,2 k
R2 ..... 100
R3 ..... 1 k
R4 ..... 2,2 k
R5 ..... 100
R6 ..... 1 k
R7 ..... 2,2 k
R8 ..... 100
R9 ..... 1 k
R10 .... 2,2 k
R11 .... 100
R12 .... 1 k
R13 .... 4,7 k
R14 .... 22 k
C1...... 47 nF polyester 400 Vts
C2...... 47 nF polyester 400 Vts
C3...... 47 nF polyester 400 Vts
C4...... 47 nF polyester 400 Vts
C5...... 100 nF polyester
TR1..... darlington NPN BDX53
OC1 .... photodiac MCP3020
OC2 .... photodiac MCP3020
OC3 .... photodiac MCP3020
OC4 .... photodiac MCP3020
TRC1 ... triac 500 V 5 A BT137
TRC2 ... triac 500 V 5 A BT137
TRC3 ... triac 500 V 5 A BT137
TRC4 ... triac 500 V 5 A BT137
LP1..... voir texte
[...]
LP4..... voir texte
LP5..... ampoule 12 V
J1 ..... cavalier
J2 ..... cavalier
J3 ..... cavalier
J4 ..... cavalier
J5 ..... cavalier
J6 ..... cavalier


L’ampoule 12 V
Sur cette platine, il n’y a pas que les quatre triacs, mais aussi un darlington TR1 lequel, grâce aux signaux PWM produits par le PIC et envoyés sur sa base, allume une ampoule 12 V et en contrôle la luminosité. Avec un PIC 628, vous devez fermer le cavalier J5 (position BC) relié à la broche B3 du connecteur CONNA. Dans ce cas, vous ne pouvez pas fermer en même temps les cavaliers J1 et J5. Si en revanche vous voulez utiliser le signal PWM déjà présent dans le PIC 876, vous devez fermer le cavalier J6 (position BC) relié à la broche C2 du CONNA.

La réalisation pratique de la platine triacs
Pour réaliser cette carte à triacs, la figure 8b-1 et 2 donne les dessins à l’échelle 1 du circuit imprimé double face à trous métallisés. Fabriquez-le (n’oubliez pas de réaliser les connexions entre les deux faces, c’est-àdire de souder les broches du CONNA des deux côtés) ou procurez-vous les auprès de nos annonceurs. Montez d’abord avec beaucoup de soin les quatre supports des photodiacs et les connecteurs à cavaliers J1 à 6 (pour les soudures : ni court-circuit entre pistes et pastilles ni soudure froide collée et enlevez l’excès de flux décapant) puis tous les composants, en commençant par les plus bas, sans vous tromper dans l’orientation des composants polarisés comme les triacs, le darlington et les photodiacs (que vous n’insèrerez qu’à la fin des soudures en orientant le point de référence vers la gauche), voir figure 8a. Pour finir, montez les borniers et le CONNA. C’est terminé, vous pourrez également relier cette platine à triacs au programmateur / BUS (voir figure 1).

Les programmes
Pour l’installation, nous vous renvoyons à l’article EN1580-1581. Les programmes servant à tester les platines se trouvent dans le dossier PRG DEMO dans le répertoire IC6-PROG. Le parcours de ces programmes est C:\ICPROG\PRG DEMO et les noms des sous répertoires contenant les programmes sont Poussoirs et relais, Poussoirs et triacs. Ces programmes nécessitent le BUS EN1581 qui gère la commutation des relais et des triacs à partir des poussoirs. A chaque programmation, il faut déconnecter la platine du BUS ou, si cela vous semble pénible, ôter les cavaliers qui ne vous servent pas. Si vous avez modifié le circuit, c’est-à-dire si vous avez soudé des fils de "by-pass" des cavaliers allant aux autres broches du PIC, pour charger nos programmes vous devez nécessairement débrancher ces fils et déconnecter la platine BUS.
Dernier conseil : pour ôter et insérer les cavaliers, utilisez une pincette (type à épiler) ou une pince long bec.

Le programme PWM
Le parcours en est C:\IC-PROG\PRG DEMO\ et le nom du répertoire Production d’un signal PWM. Le signal PWM engendré par le microcontrôleur peut être prélevé sur TP1 pour être utilisé en dehors du circuit. La fréquence du signal et son rapport cyclique peuvent être modifiés en intervenant sur le logiciel installé dans le micro (le programme résident).
Ce signal peut piloter des dispositifs comme de petits moteurs alimentés en continu et nécessitant ce type de pilotage. Attention, sur TP1 il n’est pas possible de prélever le signal pour l’envoyer directement à un dispositif consommant un fort courant et ce au risque d’endommager le port de sortie du micro. Afin de l’éviter, il suffit de relier un transistor, dûment commandé comme dans le cas de l’ampoule 12 V, pour effectuer ce type de contrôle. En même temps nous pouvons visualiser la variation du signal PWM simplement en connectant un multimètre, réglé en voltmètre, entre masse et TP1 : si vous faites varier le rapport cyclique, vous verrez que la tension change aussi. Si vous augmentez le rapport cyclique, la tension augmente et si vous le diminuez elle diminue (toujours entre TP1 et la masse).

A propos de l’ampoule LP5
C’est une ampoule à alimenter sous 12 V au maximum (tension nominale pour la luminosité, c’est-à-dire le courant, maxima admissible) et bien sûr le courant varie en fonction de la tension appliquée. Si vous la remplacez par une 5 V, elle grillera sans fournir davantage de lumière.
Si vous prenez une ampoule 12 V mais trop puissante (consommant sous cette tension davantage de courant et fournissant plus de lumière), vous ferez chauffer le BDX53 qui finira par être détruit.
Utilisez donc une ampoule possédant les caractéristiques les plus proches de la nôtre.

L’utilisation simultanée des platines
Les deux cartes relais et triacs peuvent tenir toutes deux sur le BUS EN1581 et être utilisées en même temps, comme le montre la figure 1.
C’est possible quand les cavaliers sont tous en position de fermeture des circuits et qu’aucune modification de connexion n’a été pratiquée.
Bien sûr, si vous utilisez en même temps les deux platines, vous devez exclure J5 et J6 qui ne servent que pour utiliser le signal PWM comme variateur de lumière pour l’ampoule LP5.
Il est possible d’écrire un logiciel pour allumer huit ampoules secteur 230 V en connectant quatre ampoules aux relais et quatre aux triacs. Si vous voulez programmer avec nos programmes le microcontrôleur de la platine BUS, les deux platines étant montées dessus, ôtez tous les cavaliers et ne replacez que ceux qui vous intéressent.

Les normes générales d’utilisation des platines
Attention, quand les platines sont alimentées par le secteur 230 V, de ne pas toucher avec les mains la partie aval des cartes, c’est-à-dire tout ce qui est après les relais ou triacs et borniers !
La section de puissance (dangereuse !) est séparée de l’entrée, côté ordinateur et microcontrôleur, par les photodiacs ou l’isolation propre aux relais électromagnétiques.

Les modifications possibles
Les signaux de contrôle des relais et des triacs sont pourvus de cavaliers permettant à quiconque le désire, de modifier la production des signaux de sortie.
Si, par exemple, vous écrivez un programme pour une application nécessitant l’utilisation d’autres broches que celles mises en oeuvre par nos platines et nos programmes, nul besoin de couper matériellement les broches actuellement utilisées, il vous suffit de vous servir pour cela des cavaliers et d’un morceau de fil (“strap”) à souder entre la broche du PIC qui vous intéresse et la broche du dispositif à commander.
Dans le CDROM disponible avec le programmateur EN1580, se trouvent, on l’a dit, toutes les sources des programmes demo concernant les deux platines, y compris le PWM. Encore une fois, il sera bon de se reporter à l’article cité.

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