Projet à microcontrôleur PIC 16F84A
Dé électronique sonore

• 1- Présentation
• 2- Schéma électrique
• 3- Principe de fonctionnement
• 4- Liste du matériel
• 5- Code source du microcontrôleur PIC 16F84A
• 6- Lien utile

• 1- Présentation

Ce circuit génère un chiffre de 1 à 6 de manière aléatoire (comme un dé à 6 faces).

Pour cela, on lance à la main, la rotation d'une roue.
Sous l'effet des frottements, la vitesse de rotation diminue et la roue s'arrête : on obtient le résultat final (ici 5).

• Aspect visuel

La valeur faciale du dé défile de la manière suivante : 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6 -> 1 etc ...

La vitesse de défilement du dé est synchronisée avec la vitesse de rotation de la roue.
On utilise pour cela une roue dentée associée à une fourche optique :

Le défilement est rapide au départ, puis de plus en plus lent, et enfin la roue s'arrête et le dé se fige.

• Aspect sonore (facultatif)

Un "bop" sonore est généré quand la valeur faciale du dé change (c'est-à-dire quand la roue tourne).
Une fois la roue immobilisée, le circuit génère une série de "bip" (fréquence 100 Hz, fréquence de répétition 2 Hz) :

5 bips indiquent que la valeur du dé est 5, etc ...

• 2- Schéma électrique
  

• 3- Principe de fonctionnement

La base de temps du microcontrôleur PIC est fixée par R0 et C3 :
f OSC2 # 1/(4.R0.C3) # 65 kHz (en pratique : 50 kHz mesurée sur la broche OSC2).
L'interrupteur optique H21B1 est constitué d'une LED infrarouge (pour l'émission) et d'un phototransistor de type Darlington (pour la réception).
Quand le faisceau infrarouge est coupé par une dent de la roue, le phototransistor se bloque et on a un niveau haut sur l'entrée RB0/INT du microcontrôleur PIC.
Autrement (pas d'obstacle entre l'émetteur et le récepteur), le phototransistor est saturé et on a un niveau bas sur l'entrée RB0/INT.
Le microcontrôleur PIC utilise l'interruption RB0/INT (active sur front montant 0 -> 1) pour connaître l'état de la roue.
Notez que l'entrée RB0/INT est de type trigger : cela permet de mettre en forme proprement le signal de sortie de la fourche optique (qui a un temps de réponse d'environ 1 ms ...).
Le transistor 2N2905 sert d'interface entre le microcontrôleur PIC et le haut-parleur.

• Schéma de la disposition des LED

• A la mise sous tension du dé électronique, l'animation visuelle suivante est répétée 3 fois :

Merci à Maxime Weiten pour ses idées et schémas.

• 4- Liste du matériel

   
  

  • 1 programmateur pour flasher le programme du microcontrôleur PIC
  
  
  • 1 microcontrôleur PIC 16F84A
    • Remarque : vous pouvez demander des échantillons gratuits chez Microchip :)
  • 1 condensateur de 470 pF
  • 1 condensateur de 100 nF (filtrage de l'alimentation)
  • 1 condensateur électrochimique de 10 µF (filtrage de l'alimentation)
  • 1 résistance de 8,2 k
  • 7 résistances de 220 ohms
  • 7 LED
  • 1 fourche optique H21B1
  • 1 résistance de 470 ohms
  • 2 résistances de 1 k
  • 1 résistance de 47 ohms 1/2 W (ou deux résistances de 100 ohms 1/4 W en parallèle)
  • 1 potentiomètre de 470 ohms (réglage du volume sonore)
  • 1 transistor PNP 2N2905
  • 1 diode de roue libre 1N4148
• 1 source d'alimentation continue 5 V (ou 4,5 V)
• 1 haut-parleur 8 ohms
• 1 roue dentée (12 dents par exemple)

• 5- Code source du microcontrôleur PIC

Le code source a été écrit en langage assembleur avec l'environnement de développement gratuit MPLAB IDE de Microchip.

• Télécharger le code source en assembleur (.asm)
• Télécharger le code objet (.HEX)

• 6- Lien utile

Voici un lien vers un dé électronique qui n'utilise pas de logique programmée (pas de microcontrôleur).

Dé électronique (circuit en logique non programmée)

(C) Fabrice Sincère ; révision 01