Electronique > RéalisationsProduction sonore > Métronome 006

Dernière mise à jour : 29/07/2011

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Présentation

Ce métronome se présente comme un des plus élaborés de ceux que j'ai pû réaliser jusqu'à maintenant.

metronome_006_pcb_3d_a

A tel point qu'on peut douter de l'intérêt de certaines de ses fonctions, mais sur ce terrain vous seul serez juge. Il est basé sur un microcontrôleur PIC 16F886 associé à quelques boutons poussoirs et un afficheur LCD. Voici en résumé ses caractéristiques :
L'écran LCD est facultatif dans le sens où son absence ne gêne en rien ni le fonctionnement général ni la configuration du métronome dont les paramètres adoptés par défaut peuvent très bien vous convenir comme tels. Il va de soi qu'il est plus aisé de modifier la valeur des paramètres en voyant leur valeur, mais après tout votre oreille est et restera toujours un moyen de "communiquer" avec vos réglages.

Etat d'avancement

Pour l'heure métronome non terminé mais quelques fonctions sont déjà opérationnelles. En jaune ce qui est en cours, en vert ce qui est fini et fonctionne, en rouge ce que je n'ai pas commencé.
Terminé Affichage du tempo et de la signature rythmique sur écran LCD
Pas commencé Balancier lumineux à 8 LED
Terminé Réglage rapide du tempo par potentiomètre et réglage de la signature rythmique par boutons poussoirs
En cours Possibilité de spécifier une plage de valeurs min et max du tempo permises par le potentiomètre de réglage
Pas commencé Possibilité de spécifier la fréquence et la durée des signaux BF générés pour les temps forts et faibles
Je ne mettrai à disposition le code logiciel que quand tout sera fini.

Schéma

Bien que ce schéma présente visuellement quelques similitudes avec le séquenceur 004, il n'y a aucun rapport entre les deux. Si ce n'est le modèle de PIC utilisé, l'écran LCD et le ULN2803...

metronome_006

Principe général de fonctionnement
Il repose sur l'usage d'interruptions du Timer1 déclanchées toutes les 1 ms - autrement dit à une fréquence de 1 kHz - qui constituent l'horloge de base du métronome. La valeur du tempo spécifié par l'utilisateur et exprimée en BPM (Beat Per Minute ou Battements Par Minute) est convertie en une valeur de période "inter-bip" directement exprimée en ms (milli-secondes). Une variable est incrémentée à chaque interruption du Timer1 et sa valeur est constament comparée avec la valeur de période "inter-bip". Quand les deux correspondent, c'est le moment de générer un bip.

Réglage des paramètres
Si on excepte les réglages du tempo et de la signature rythmique qui peuvent être à tout moment opéré directement par le potentiomètre et par les boutons poussoirs, rien ne dit que vous aurez besoin de modifier les autres paramètres tel que fréquence des signaux audio émis à chaque temps fort ou faible, ou encore leur durée. Mais au cas où vous en viendrait l'idée, voici comment procéder sachant que l'accès aux divers paramètres s'effectue simplement en tournant le potentiomètre RV1/Set.

Balancier lumineux
Le balancier lumineux est composé de huit LED et donne l'illusion de mouvement du balancier d'un métronome mécanique (comme pour le métronome 004). Les LED sont allumées à tour de rôle en allant alternativement de gauche à droite et de droite à gauche, avec une vitesse de défilement huit fois plus rapide que celle du tempo de base. Chaque bip sonore de temps fort ou faible correspond ainsi à l'allumage d'une des deux LED situées aux extrèmités du balancier. Le pilotage des LED s'effectue via un registre à décalage de type CD4094 qui dispose justement de huit sorties "parallèles". Les données entre PIC et CD4094 sont transmises sous forme série via les lignes Data, Clock et Strobe respectivement positionnées sur les lignes d'E/S RB5, RB6 et RB7 du PIC. Du fait qu'à chaque instant une seule LED est allumée, on peut se permettre de limiter leur courant à l'aide d'une unique résistance.
Remarque : le balancier lumineux est entièrement facultatif. Si vous n'en avez point besoin, inutile de câble le CD4094 ainsi que les LED et la résistance associée. Il est possible de le rajouter plus tard puisque les données de mise à jour des LED sont quoi qu'il en soit émises en continu par le PIC.

Sorties de "puissance"
Les sorties pompeusement appelées de puissance permettent de renforcer l'aspect visuel et sonore du métronome. L'usage d'un ULN2803 comme interface de sortie permet de disposer de plusieurs centaines de mA qui seront plus que suffisants pour attaquer de bonnes ampoules à incandescence ou des relais (pour la partie visuelle) ou de bons petits HP (pour la partie sonore).

Alimentation
Un peu de 12 V et un soupçon de 5 V pour le PIC, voilà qui justifie bien l'emploi d'un petit régulateur de tension 78L05.

metronome_006_alim

Logiciel du PIC

-

Circuit imprimé

Non réalisé.