Dé 2

Le schéma

Il fait appel à deux circuits intégrés courants et à des diodes courantes. Quant aux résistances et condensateurs, on ne les présente plus.

de_002

L'oscillateur

L'oscillateur, de type rectangulaire, est construit sur le schéma classique du NE555 câblé en multivibrateur astable (en "clignotant" si vous préférez, c'est plus facile à dire et ça exprime la même chose). On recueille sur sa borne de sortie (broche 3), un signal qui passe alternativement de l'état haut (+9 V) à l'état bas (0 V). La vitesse de transition entre les états haut et bas est déterminée par la valeur donnée aux composants R1, R2 et C1. Elle doit être assez grande pour ne pas laisser le temps aux joueur de voir le nombre en cours d'affichage, et ne pas être trop faible pour laisser croire aux plus rapides qu'ils ont une chance de pouvoir tricher.

Le compteur

Le compteur utilisé ici est de type CD4017. Il s'agit d'un compteur Johnson, mais comme je ne sais pas ce que c'est et que je m'en fiche royalement, je n'en dirai pas plus que le strict nécessaire (j'aime parfois parler de choses que je ne connais pas, mais il y a tout de même des limites). Retenons simplement que ce compteur est une sorte de chenillard : il dispose d'une seule entrée de comptage et de plusieurs sorties, dont une seule ne peut être active à la fois. Et quand l'entrée de comptage change d'état dans le sens qui va bien, la sortie qui était active se désactive et laisse sa place à la suivante. Pour plus de détails, vous pouvez d'ailleurs vous reporter à la page chenillard. Le dé ne disposant que de six faces (c'est en tout cas ce qu'on m'a appris en cours de maths), les dix sorties du compteur ne seront pas toutes utiles. En réalité, nous allons nous contenter de six sorties sur les dix, je ne sais pas si vous voyez où je veux en venir. Disons simplement que chacune des six sorties du compteur que nous allons utilisé va servir à allumer les LEDs qu'il faut pour afficher le bon chiffre de 1 à 6. Un petit détail, pour finir : le compteur n'est "valide" que si son entrée E (broche 13) est à l'état bas. Ce qui n'est le cas que quand le bouton poussoir raccordé entre cette broche et la masse est enfoncé. Quand le poussoir est relâché, l'entrée E est portée à l'état haut grâce à la résistance de rappel R3 branché au +9 V, et le compteur est bloqué. En bon français : le compteur ne tourne que quand le bouton poussoir est enfoncé. 

L'affichage

L'affichage est constitué de sept LEDs, disposée physiquement en rond pour ressembler au mieux à un triangle isocèle. Comme un vrai dé, en somme. Et entre le groupement de LEDs et le compteur, une série de diodes dites de commutation basse puissance (ca fait joli dans un catalogue revendeur) qui oriente la tension issue de la sortie active du compteur, vers la ou les LEDs qui doivent s'allumer. Mais le plus simple est de passer en revue quelques exemples pratiques, où sur la portion de schéma qui nous intéresse, apparaissent les états logiques sous forme de carrés de couleur : bleu pour état bas (0 V) et rouge pour état haut (+9 V).

Sortie Q0 du compteur CD4017 active
Sur cette sortie Q0, n'est raccordée qu'une seule LED (D4), au travers d'une seule diode (D8). Et cela se comprend aisément quand on sait que cette sortie est dédiée à l'affichage du chiffre "1".

de_002_affichage_1

Sortie Q3 du compteur CD4017 active
Sur cette sortie Q3, sont raccordées deux diodes (D12 et D13). La diode D12 amène le jus au couple de LEDs D1 + D7, tandis que la diode D13 amène le jus au couple de LEDs D3 + D5. Au final, nous avons quatre LEDs qui s'allument.

de_002_affichage_4

Sortie Q5 du compteur CD4017 active
Sur cette sortie Q5, sont raccordées trois diodes (D17 à D19). La diode D17 amène le jus au couple de LEDs D1 + D7, la diode D18 amène le jus au couple de LEDs D3 + D5, et la diode D19 amène le jus au couple de LEDs D2 + D6. Au final, nous avons six LEDs qui s'allument.


de_002_affichage_6

Les autres cas
C'est la même chose que pour les trois cas analysés ci-avant, les diodes connectées sur chaque sortie du compteur CD4017 jouant leur rôle de "séparateur de sorties" ou de "routage", évitant qu'une sortie active ne viennent se reboucler sur une ou plusieurs des sorties inactives, ce qui ne serait pas très bon pour la santé du compteur. Le tableau suivant résume la situation en quelques lignes.

Chiffre affiché

Sortie compteur activé

Diode(s) passante(s)

LEDs(s) allumée(s)

1

Q0

D8

D4

2

Q1

D9

D1 et D7

3

Q2

D10 et D11

D1, D4 et D7

4

Q3

D12 et D13

D1, D3, D5 et D7

5

Q4

D14, D15 et D16

D1, D3, D4, D5 et D7

6

Q5

D17, D18 et D19

D1, D2, D3, D5, D6 et D7


Afin d'éviter des "blancs" (aucune LED allumée) qui seraient occasionnés par l'activation de sorties du compteur non utilisées, la sortie du compteur qui suit directement la dernière utilisée, en l'occurrence Q6 qui suit directement Q5, est reliée à la broche de remise à zéro du compteur, qui revient aussi sec à la première sortie dès que Q6 s'active. La sortie Q6 est donc activée mais tellement brièvement qu'on n'a pas le temps de s'en rendre compte, et les sorties Q7 à Q9 ne sont quant à elles jamais activées. Nous avons donc bien au final un affichage qui exécute en boucle la suite 1-2-3-4-5-6-1-2-3-4-5-6-1-2, etc.

 

 

Sorties du

4017 à Haut

Chiffre

du Dé

Del = Allumé

A

B1/2

C1/2

D1/2

Q0 et Q5-9

2

 

●●

 

 

Q1 et Q5-9

3

●●

 

 

Q2 et Q5-9

4

 

●●

●●

 

Q3 et Q5-9

5

●●

●●

 

Q4 et Q5-9

6

 

●●

●●

●●

Q5

1

 

 

 

 

B2

 

C1

D2

A

D1

C2

 

B1

 

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Accuil








 

 

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