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Mesure > Compteur points 001
Dernière mise à jour : 23/05/2010Présentation
L'objet décrit ici est un double compteur de points, spécialement étudié pour les jeux avec affichage du score.
Il permet d'incrémenter unitairement le score de façon individuelle pour deux joueurs, sur un affichage de type 4 x 7 segments (2 segments pour chaque valeur de score), pour un comptage individuel de 00 à 99. Le système de comptage est simplifié au maximum grâce à l'usage d'un petit microcontrôleur de type 16F628A, dont le code source et le fichier binaire sont, comme à mon habitude, mis à disposition de tous. La taille de l'affichage est laissée à votre appréciation, vous pouvez vous contenter de traditionnels "petits" afficheurs 7 segments, tout comme vous pouvez opter pour des afficheurs géants réalisés avec plusieurs leds pour chaque segment. En outre, le circuit permet, via un petit cavalier, d'inverser les signaux logiques de commande des afficheurs, ce qui permet de travailler aussi bien avec des modèles Anode commune que des modèles Cathode commune.
Schéma
Le schéma qui suit ne révèle aucune surprise particulière, on devine de suite qu'il est fait appel à du multiplexage au niveau de l'affichage, pour un nombre de fils réduit.
Affichage des points (des scores)
La visualisation des points des deux parties (joueurs ou équipes) est assuré via multiplexage d'affichage : un seul afficheur est allumé à un instant donné. Cela permet de consommer moins de courant et d'avoir moins de fils électriques à câbler, ce à quoi on s'oppose rarement.Horloge
On utilise ici l'horloge 4 MHz interne du PIC. Point besoin de quartz vu que la précision temporelle n'a absolument aucune incidence sur le fonctionnement général. Le but du circuit se résume en effet à incrémenter deux compteurs distincts et à afficher leur valeur de façon continue.Type d'affichage
Les afficheurs peuvent être des afficheurs simples de type anode commune ou cathode commune, style D350PA (anode commune) ou D350PK (cathode commune), ou tout autre modèle "géant" de votre choix.- Utilisation d'afficheurs de type anode commune : retirer le cavalier JP1
- Utilisation d'afficheurs de type cathode commune : mettre en place le cavalier JP1
Remarques :
- la logique de commande des points commun (C1 à C4) reste dans les deux cas positive. En mode anode commune (cas du schéma proposé), une seule des quatre sorties RA0 à RA3 est à l'état logique haut à un instant donné, les autres sorties étant alors à l'état bas. Cela est souhaité car ici les transistors Q1 à Q4 sont montés en "suiveur de tension" et non en "interrupteur", quoi que d'un point de vue fonctionnel on obtient la même chose, à quelques dizièmes de volts près au niveau des anodes communes. Il est en effet aussi possible d'utiliser des transistors PNP commandés en interrupteurs (émetteur au +V et collecteur sur les anodes communes), mais il faut alors les piloter avec des signaux de commande inversés : +5 V pour les bloquer et 0 V pour les faire conduire. En mode cathode commune, la commande des transistors (de type NPN) reste avec une logique positive en les utilisant en commutateur : émetteur des transistors à la masse et collecteur sur les cathodes communes.
- les résistances de base des transistors ne sont pas nécessaires si on utilise des afficheurs à anode commune, puisque les transistors sont utilisés en suiveur et non en interrupteur. Par contre elles sont indispensables si on utilise des afficheurs à cathode commune avec des transistors NPN montés en interrupteurs.
Détails afficheurs
Les afficheurs sept segments représentés sur le schéma électronique sont de type "génériques" et ne correspondent pas directement à un modèle que l'on peut acheter. C'est pourquoi ils ne possèdent ni référence ni numéro de broche. La raison en est que vous pouvez utiliser plusieurs modèles d'afficheurs à anode commune ou à cathode commune. Pour ma part, j'utilise souvent les afficheurs de type D350PA (anode commune) ou D350PK (cathode commune) qui possèdent deux rangées de 5 broches en haut et en bas. Leur brochage est indiqué ci-après.
Il existe d'autres types d'afficheurs (autres références) qui adoptent le même brochage. Par exemple TDSR5150 (anode commune) ou TDSR5160 (cathode commune). Mais vous pouvez bien sûr adopter d'autres afficheurs avec des broches positionnées différement. Je ne préconise aucun afficheur en particulier, tout du moins tant que je n'ai pas réalisé l'implantation du circuit. Et vous avez bien sûr le droit de récupérer des pièces d'anciennes cartes en panne... plus facile bien sûr si afficheurs posés sur support.
Prototype
Une petite plaque sans soudure pour faire le lien entre mon module d'affichage leds 003 et ma platine de développement EasyPic4.
La luminosité est un peu faible sur mes afficheurs pour deux raisons :
- les afficheurs en eux-même ne sont pas très lumineux;
- on fait appel au multiplexage d'affichage et j'ai conservé un courant max de 9 mA pour chaque segment (résistances de limitation de courant de 300 ohms). Comme les quatre afficheurs se partagent l'affichage dans le temps, cela correspond à un courant moyen compris entre 2 et 3 mA pour chacun, ce qui est assez faible.
Ceci dit on voit assez bien les chiffres, surtout quand on sait que le jour de la photo la pièce était inondée des rayons d'un splendide soleil. J'ai essayé de voir ce que ça donnait avec un petit filtre de couleur (pièce empruntée à un jeux de société de mon fiston) mais ce n'était pas vraiment mieux. L'idéal est d'utiliser un filtre vraiment fait pour ça (on en trouve chez certains revendeurs de composants électroniques). Si vous trouvez que la luminosité est insuffisante avec vos afficheurs malgré la valeur de 220 ohms donnée aux résistances R1 à R7, vous pouvez diminuer la valeur de ces dernières. Si par exemple vous voulez laisser circuler un courant max de 25 mA, vous pouvez utiliser des résistances de 120 ohms (on a environ 13 mA avec les résistances de 220 ohms). Attention cependant, ne mettez en place des résistances de faible valeur que quand vous êtes sûr que le montage fonctionne, car si le multiplexage ne tourne pas pour une raison ou une autre, vous pouvez vous retrouver avec des segments qui restent alimentés en permanence sous le courant max. Et ça, certains afficheurs n'aiment pas. Sur mon proto les quatre afficheurs sont regroupés mais pour la fonction double compteur ils devront bien sûr être groupés deux par deux, avec un espace minimum entre les deux paires.
Logiciel du PIC
Code source (format MikroPascal Pro V2.50) et fichier binaire compilé *.hex disponible dans l'archive suivante.Compteur points 001 - 16F628A (23/05/2010)
Si vous souhaitez recevoir par la poste un PIC préprogrammé et prêt à utiliser, merci de consulter la page PIC - Sources.
Circuit imprimé
Non réalisé.Corrections et remarques
23/05/2010- Modification logicielle pour diminuer les fluctuations d'affichage lors de l'appui sur les boutons poussoirs d'incrément ou de RAZ.