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Le Projet Dé électronique traversant, est le premier projet du second semestre de GE2 à l'INSA de Strasbourg.
Il consiste en la création d'un circuit imprimé simulant le fonctionnement d'un dé, à l'aide de plusieurs circuits intégrés comme le NE555.
Il a commencé le 25 janvier 2018 et s'est achevé le 24 mai 2018, soit 119 jours.
Cahier des charges
[modifier | modifier le code]Il fallait créer un circuit imprimé reproduisant le fonctionnement d'un dé :
- Afficher un chiffre aléatoire entre 1 et 6 ;
- Ne permettre l'affichage que lorsque le dé est retourné ;
- Lorsque le "dé" n'est pas retourné, faire défiler les chiffres ;
- L'alimenter avec une pile bouton CR2032 ;
- Il doit être portable, et donc pouvoir être tenu dans une main.
Principe de fonctionnement
[modifier | modifier le code]L'oscillation est provoquée par un NE555 câblé en oscillateur astable de fréquence 48 Hz. Sa sortie est reliée à un compteur de référence CD4016 qui permet d'obtenir une sortie en binaire. Cette sortie est ensuite dirigée dans un décodeur de référence TC4511, dont la sortie est adapté à l'afficheur 7-segments qui suit.
De plus, pour ne permettre le défilement qu'entre 1 et 6, on utilise une porte NON ET (référence CD4011), qui permet de réinitialiser le compteur lorsqu'il arrive à 7.
Le dé comporte également une pile CR2032 pour l'alimentation, un interrupteur pour l'allumer ou l'éteindre et un interrupteur à bile (ou "capteur tilt") qui permet de détecter lorsqu'on a retourné le dé.
Schéma de principe
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Schéma électrique
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Circuit imprimé (PCB)
[modifier | modifier le code]Le circuit imprimé est réalisé en deux cartes électroniques. La première, la plus grande, est celle sur laquelle se situent la tous les circuits intégrés. C'est celle-ci qui permet de faire tous les "calculs" permettant d'afficher les chiffres. La seconde, plus petite, est destinée exclusivement à l'affichage. Elle ne comporte que l'afficheur 7-segments et les résistances de protection nécessaires, ainsi qu'un connecteur permettent de la relier à la première carte.
L'intérêt d'avoir deux cartes au lieu d'une seule est de permettre de placer la plus petite carte sur le dessus d'une boîte, et de pouvoir placer la plus grande en dessous, sans qu'elle soit visible.
Schéma de la première carte
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Schéma de la seconde carte
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Réalisation
[modifier | modifier le code]Si le montage sur plaquette a marché dès la première tentative, ce n'est pas le cas de la réalisation sur carte électronique.
Le dé n'a jamais vraiment fonctionné, malgré plusieurs heures de débogage. Il n'oscille qu'entre 5 et 6, et le 5 n'est même pas correctement affiché.
Apparence
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Ensemble du dé électronique -
Première carte, contenant les circuits intégrés -
Seconde carte, avec seulement l'afficheur
Défauts
[modifier | modifier le code]- Les soudures ne sont pas très bien réalisées, et certaine sont complètement absente ;
- Certaines broches de circuits intégrés sont soudés à l'aide de fil, et non à l'aide de connecteurs ;
- Le plan de cuivre sur le dessus est utilisé pour corriger des problèmes de soudures ;
- Un des circuits intégrés se trouve sur deux portes-CI ;
- Un des fils de connexion des deux cartes est soudé directement sur le plan de masse, et non à l'aide de connecteurs ;
- Il existe une perte de tension entre la pile et l'afficheur, ce qui implique que les leds de celui-ci sont peu éclairées ;
- Le dé ne marche pas comme prévu par le cahier des charges.
Qualités
[modifier | modifier le code]- Les circuits imprimés sont bien réalisés, et les cartes sont suffisamment petites pour être portables ;
- Le choix d'utiliser deux cartes est judicieux, même si mal réalisé.