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de lumières > Oscillateur aléatoire 003
Dernière mise à jour : 17/11/2013Présentation
Ce montage bizarre est un générateur pseudo-aléatoire qui délivre des signaux logiques et analogiques propres à faire des sons et de la lumière.
Il dispose de plusieurs sorties, toutes fonctionnent en mode aléatoire :
- des sorties logiques pour alimenter en tout ou rien (allumé ou éteint) des LED ou des grosses lampes,
- une sortie analogique pour alimenter une lampe avec un style "flamme bougie vacillante",
- deux sorties audio pour des effets "craquements".
Schéma
Un composant indispensable ici : le PIC. Un autre indispensable : les sources lumineuses. Un troisième pour finir : une pile ou une alimentation secteur.
Mode de fonctionnement
Le programme du PIC génère de façon aléatoire plusieurs nombres compris entre 0 et 255. L'un deux définit le rapport cyclique de la sortie PWM, un autre définit l'état des lignes du port A, un autre encore définit l'état des lignes du port B, et pour finir (puisqu'on a commencé) un dernier permet de jouer sur le temps qui s'écoule entre les changements.Sorties logiques standard
Il s'agit de toutes les lignes des ports A et B du PIC qui sont configurées en sortie (Q0 à Qn), et sur lesquelles vous pouvez raccorder des LED aux couleurs variées. Je trouve l'effet obtenu plus sympathique quand les LED sont un peu espacées (pas trop proches les unes des autres).Sortie PWM
Elle peut être utilisée de deux façons différentes :- En mode logique, avec une LED raccordée à la sortie RB0 (raccord direct via simple résistance de limitation de courant s'il s'agit d'une LED normale, ou via une interface de puissance adaptée s'il s'agit d'une LED de puissance);
- En mode analogique, avec un filtre passe-bas (ici R1 et C1) qui filtre le signal PWM (1 kHz dans notre cas) et restitue la valeur moyenne. Dans ce mode, on pilote une ampoule à filament qui donne alors (plus ou moins) l'effet d'une flamme de bougie qui vacille. La tension disponible aux bornes de C1 fluctue et est transformée en une variation de courant grace à l'AOP U2 monté en générateur de courant piloté. Vous pouvez simplifier ce montage en supprimant l'AOP et en gardant le transistor, ce dernier sera alors monté en suiveur de tension (base reliée sur le curseur de RV1, collecteur relié au +5 V et ampoule connectée entre émetteur et masse).
Sorties audio
Les deux sorties audio ne sont rien de plus que des sorties logiques tout ou rien qui changent d'état comme les autres sorties logiques. Si on y raccorde un petit HP d'impédance 100 ohms (sans oublier le condensateur de liaison), sa membrane se déplace brutalement et on obtient des claquements secs, comme ceux qu'on aurait si on y branchait et débranchait une pile. Les sorties sont ici de type "ligne" pour pouvoir attaquer l'entrée de n'importe quel ampli BF. Comme l'amplitude des signaux de sortie est de 5 V, des ponts diviseurs résistifs de rapport 11 (chiffre porte bonheur) sont ajoutés pour réduire l'amplitude des signaux "audio" à une valeur raisonable (environ 500 mV crête à crête aux bornes des résistances R8 et R10). Les deux condensateurs de liaison C2 et C3 ont une valeur élevée, c'est normal et voulu pour une fréquence de coupure qui descend bien dans le bas du spectre audio. Imaginez l'effet sonore qu'on pourrait obtenir si on utilisait plus que deux sorties logiques pour attaquer une ribambelle de HP disposés à différents endroits dans une salle publique...Alimentation
Le PIC est ici alimenté par une tension de +5 V, vous pouvez utiliser une alimentation secteur, une pile plate de 4,5 V ou quatre accus de 1,2 V branchés en série pour une tension de 4,8 V. Vous pouvez aussi utiliser des pommes de terre mais j'ignore combien il en faut (leur nombre sera d'autant plus élevé que le nombre de LED à piloter sera élevé, mais le calcul exact m'échappe).Logiciel du PIC
Fichiers binaires compilés (*.hex) prêts à flasher dans le PIC, dans l'archive zip suivante (fichiers pour 16F628A et 16F88) :Oscillateur aléatoire 003 - 16F628A/16F88 - (17/11/2013)
Si vous souhaitez recevoir par la poste un PIC préprogrammé et prêt à utiliser, merci de consulter la page PIC - Sources.
Prototype
Réalisé avec ma platine de développement EasyPic7 et une plaque sans soudure.
Je n'ai utilisé la petite plaque d'expérimentation sans soudure que pour la partie "analogique" avec l'AOP et le transistor qui attaque la petit ampoule luciole. J'ai mis un potentiomètre de 100 ohms à la place de la résistance fixe R2 de 68 ohms (et par la même occasion, un 2N2222 à la place du 2N3053). Cela permet d'ajuster la portion de variation de luminosité de l'ampoule et d'obtenir le meilleur effet. La valeur de R2 doit être ajustée en fonction de l'ampoule utilisée. Ici il s'agit d'une "luciole" 5 V / 115 mA et la valeur de R2 qui donne les meilleurs résultats est voisine de 75 ohms.
Circuit imprimé
Non réalisé.Historique
17/11/2013- Première mise à disposition.