Notice KIER116

LED FOLIE
ERMES116
une présentation succincte
classique du tout.
de ce microcontrôleur pas
A ) Le micro contrôleur MC68HC908GP32 :
- 512 octets de mémoire RAM.
- 32 Kilo-octets de mémoire FLASH.
- 24 lignes I/O bidirectionnelles.
- 7 lignes en entrées.
- 1 interface SCI ( Interface de Communication Sérielle ).
- 1 interface SPI ( Interface de Communication avec les
Périphériques ).
- 1 TIMER 16 Bits ( Horloge interne ).
- 1 WATCHDOG (Chien de garde : Auto-contrôle du
programme).
- 1 IRQ : (Interrupt ReQuest : Pin d'interruption du
programme par un phénomène extérieur ).
B ) Principe de fonctionnement :
Caractéristiques :
Alimentation : 12v 500mA
Nombre de LEDS : 121
Dimension : 88mmx84mm
1
PRÉSENTATION
C'est un affichage par matrice à LEDS programmable qui
pourrait sembler banal, s'il n'était accompagné d'un logiciel
simple et très convivial qui vous autorise des " folies "
lumineuses, aux animations les plus inattendues.
2
FONCTIONNEMENT
La matrice constituée de 121 LEDS est multiplexée, ce
qui revient à partager cette matrice en 11 lignes et 11
colonnes, cet artifice permet la diminution du nombre de
lignes de commande. En effet seule, une colonne et
alimentée à la fois, soit 11 LEDS, la vitesse de balayage
des colonnes inférieures à 20ms donne l'impression,
grâce à la persistance rétinienne, que la matrice est
alimentée entièrement. Cette simplification des circuits
imprimés, et du nombre de composants impose un petit
surcroît de travail au niveau de la programmation du µC;
D'autre part le stockage des données nécessaires à
l'animation de la matrice requiert une capacité mémoire
importante, d'où le choix d'un µC puissant, j'ai nommé le
MC68HC908GP32 de MOTOROLA.
Ce µC est tout désigné pour cette application, grâce à
ses caractéristiques techniques, pour les curieux, voici
L'alimentation du montage est confiée à un bloc secteur
extérieur, suivit d'un filtrage par C3 et d'un régulateur 5V
(U1), la diode D1 est là pour protéger le montage d'une
éventuelle (et si rare !) inversion de polarité.
Pour activer le µC : un circuit de RESET (C10) et une base
de temps à quartz (Q1/ C12 /C13 /R2,R3). Il faut ici souligner
le caractère particulier de cette base de temps ; en effet ce
µC permet à partir d'un quartz de 32.768Khz, fréquence bien
connue des montres et autres horloges, la génération d'une
fréquence bien supérieure (jusqu'à 20Mhz) grâce à un PLL
interne (boucle à verrouillage de phase gérée par R1, C8,
C7). Cela permet un fonctionnement très intéressant, Par
exemple un réveil du µC toutes les secondes et une vitesse
de fonctionnement très importante. d'où une consommation
en mode WAIT ou STOP infime.
La consommation des LEDS impose l'emploi de buffers pour
obtenir l'intensité nécessaire à la matrice, intensité plus
importante car le multiplexage diminue le temps
ERMES116
d'alimentation des LEDS. Les circuits ULN2003 intègrent 7
transistors NPN de 500mA avec leurs résistances de base.
Les circuits 74HC373 intègrent eux, 8 buffers "latchés" de
50 mA dont certains sont mis en parallèle pour utiliser au
maximum ces circuits.
La connexion avec l'ordinateur et réalisée grâce à une
interface RS232. Cette liaison RS232 permet un
dialogue sériel bidirectionnel (8 bits de données, 1 bit
de stop, 9600 Bauds) entre le PC et le montage et
transforme les signaux 0V/5V en +12V/-12V, pour
ATTENTION : POSER LES
LEDS COTÉ FC ET FAIRE
LES SOUDURES COTÉ FS
ERMES116
Implantation LEDS :
diminuer leur sensibilité aux parasites. Cette interface
réalise grâce à T2 (2N2222) et T1 (2N2907) une remise en
forme des signaux pour les rendre compatibles avec
l'interface SCI du µC.
3
RÉALISATION
Souder les barrettes sécables mâle très près du circuit
imprimé, le plastique côté composants. Faire des soudures
très fines pour permettre un emboîtement profond de la
barrette femelle.
Implantation composants :
ATTENTION :
Suite aux retours SAV, nous avons constaté certaines
erreurs dues à l'inattention ou au manque d'application lors
de la réalisation des KITS. Vous trouverez ci-après les
erreurs classiques généralement constatées.
1/ La soudure froide : Elle se produit lorsque la panne du
fer ne chauffe pas assez les deux éléments à souder, la
soudure ne peut pas accrocher, car la température n'est
pas atteinte. Une panne peut se produire de suite ou après
quelques temps d'utilisation lorsque l'oxydation fait son
œuvre. vérifiez que la soudure est brillante et qu'elle forme
un cône autour de la patte du composant, de plus
rappelons qu'il ne faut jamais souffler sur une soudure
( même pour aller plus vite) .
2/ La " gougoutte " de soudure entre deux pattes très
proches : La solution est simple, vérifiez avant la soudure
les connexions aboutissant à la pastille que vous allez
souder, et contrôlez après. N’oubliez pas, que plus un
composant est petit (condensateur, transistor), plus il a du
mal à évacuer la chaleur. Ne rester pas trop longtemps
(<5s) sur une patte et espacez le soudage sur un
composant actif.
3/ N’hésitez pas à plaquer correctement les éléments sur
le circuit imprimé ( support CI, poussoir etc..), Dans le cas
contraire lors de l'utilisation (insertion, extraction, serrage)
les efforts ne seront pas transmis sur l'élément, mais sur
les pistes du circuit imprimé d'où rupture de celles-ci. La
méthode consiste par exemple pour un support C.I., à faire
2 soudures en diagonale puis appuyer sur le support et à
chauffer les 2 soudures, l'une après l'autre, vous serez
surpris de voir que le support s'enfonce encore. Une
exception à cette règle, concerne les éléments qui sont
amenés à chauffer (risque de brûlure sur le circuit
imprimé).
Un dernier conseil : Pour le positionnement des
composants nous vous conseillons de les implanter
dans le même sens de lecture ( la vérification des
valeurs sera grandement facilitée ), et de bien les
plaquer sur le circuit-imprimé, la résistance mécanique
sera bien meilleure.
ERMES116
ATTENTION :
Certains composants sont polarisés, ils ont donc un sens
d'insertion particulier. Il s'agit des diodes, des leds, des
circuits intégrés et de leurs supports. Il est conseillé
d'implanter les composants par ordre de taille croissante,
veuillez donc, de préférence, procéder comme suit.
Le circuit imprimé étant percé et sérigraphié (attention,
nous avons affaire à un circuit double faces trous
métallisés), la difficulté réside dans le placement des
composants. Les circuits doubles faces sont difficiles à
dessouder (avec les moyens classiques), entendez par-là
qu'une inversion de sens des composants, devient vite une
affaire très pénible. Ici il ne s'agit que de Leds mais éviter
toutes précipitations.
Premier circuit imprimé
Montez les 6 straps :
En utilisant du fil dénudé.
Attention : 2 straps sont situés sous les supports de
Circuit intégré U5, U6.
Montez les diodes :
D2, D3 : 1N4148 (attention au sens)
D1 : 1N4007 (attention au sens)
Montez les résistances :
R2 : 10MR (marron, noir, bleu)
R10 à R20 : 100R (marron, noir, marron)
R1, R4, R5, R8: 10KR (marron, noir, orange)
R6 : 3KR3 (orange, orange, rouge)
R3: 330K (orange, orange, jaune)
R9 : 4KR7 (jaune, violet, rouge)
R7: 8KR2 (gris, rouge, rouge)
R21 : 0R (noir) strap
Montez les supports circuit intégré :
U4 : support tulipe 40 broches
U5, U6 : support tulipe 20 broches
U2, U3 : support tulipe 16 broches
Montez les condensateurs céramiques :
C12, C13 : 15pF
Montez les condensateurs milfeuil :
C1,C2,C4,C5,C9,C10,C11 : 120nF
C7 : 10nF
C8 : 33nF
Montez les transistors :
T2 : 2N2222P
T1 : 2N2907P
Montez les condensateurs chimiques :
C3 : 100uF/16V radial (respectez la polarité)
C6 : 1µF/16V radial (respectez la polarité)
Monter le quartz :
Q1 : 32.768Khz
Montez le connecteur HE10 (attention au sens):
JP5 :
Montez le jack d'alimentation:
J1 :
Montez les borniers :
JP3, JP4: bornier mâle 22 plots
Montez le régulateur :
U1 : LM7805
Deuxième circuit imprimé
Montez les 121 Leds :
L1 à L121: Led rouge 3mm (attention au sens)
- Positionnez une Led, presque en butée sur la carte
- Soudez une patte
- Attendez le refroidissement de la soudure
- Redressez éventuellement la LED
- Soudez l'autre patte.
Attention :
C'est le bon alignement des LEDS qui donnera un
aspect final soigné.
Montez les borniers :
JP1,JP2: bornier femelle 22 plots
Fabrication du cordon :
Réalisez le cordon RS232 du PC en sertissant le
connecteur HE10 sur le câble plat, ceci peut être réalisé
avec un étau, une pince multiprise ou plus simplement
avec la pince adéquate. Dans tous les cas, travaillez
avec précaution. Les principales causes d'échec de ce
type de sertissage sont de 2 ordres, soit un câble n'est
pas serti dans l'axe, soit un sertissage trop violent
conduit à une explosion du dit connecteur. Réalisez de
même du côté de la DB9, attention au sens du câble, la
précaution de tirer un trait au feutre indélébile entre le fil
1 et 2 tout le long du câble plat permet un bon repérage.
Voir photo et explication page suivante !
Avertissement :
Vérifiez toujours les soudures, ainsi que les éventuels
courts-circuits réalisés malencontreusement. Avant
d'insérer les circuits intégrés vous pouvez si vous
posséder un multimètre, vérifier les tensions
d'alimentations.
Reliez le bloc secteur, mettre le montage sous tension .
- Vérifiez la présence du 5v entre les pattes 1 et 2 du
circuit intégré U4 et entre 10 et 20 des circuits intégrés
U5,U6
- Mettez hors tension le montage, attendez que les
capacités se soient vidées.
- Avant de positionner les circuits intégrés, il est utile de
se décharger les mains sur une conduite métallique, un
radiateur ou tout simplement sur une prise de terre,
pour évacuer l'électricité statique qui serait fatale au
Liste des composants
Désignation :
ERMES116
Détail d’enfichage des
deux cartes :
circuit à plus ou moins long terme. Ceci n'est pas un détail,
certains ont pu s'en rendre compte en recevant une
décharge électrostatique à l'occasion d'un rééquilibrage de
potentiel, pensez donc à vos circuits intégrés.
- Insérez tous les circuits intégrés en vérifiant le sens
d'insertion.
- Ces étapes paraissent simples mais peuvent conduire
en cas d'erreur à la destruction des circuits intégrés.
Enfichage des deux cartes :
Voir photo ci-contre, pour un enfichage correct, vérifiez que
les deux point blancs situés coté soudures ( coté FS ) du
circuit imprimé ER116X1 soient visibles à travers les deux
trous de fixation du circuit imprimé ER116X2.
Fabrication du cordon série :
Voir photos ci-contre, utilisez le connecteur HE10 femelle
10 broches, le connecteur SUB-D femelle 9 broches et le
cable en nappe. Enlevez un conducteur sur les 10, coté
sans repère. Attention au repère pour le positionnement
sur le connecteur et pour finir mettre les anti-tractions sur
les connecteurs.
Mise en route :
Le montage doit fonctionner dès la mise sous tension, un
programme de test intégré affichera une petite animation
lumineuse.
ER116X1
ER116X2
Fabrication du cordon
série : 9 conducteurs
Mettre la nappe vers
la gauche car il y a
un conducteur en
moins
Cond. Céramique
Cond. Milfeuil
Cond. Chimique Radial
Cond. Chimique Axial
Cond. Milfeuil
Cond. Milfeuil
Diode
Diode
Led rouge
Résistance 5%
Résistance 5%
Résistance 5%
Résistance 5%
Résistance 5%
Résistance 5%
Résistance 5%
Résistance 5%
Transistor NPN
Transistor PNP
Micro-contrôleur
C.I interface
C.I interface
Régulateur 5volts
Quartz
Jack Alimentation
Sup Tulipe
Sup Tulipe
Sup Tulipe
Connecteur Bas profil HE10 M
Connecteur HE13 F
Connecteur Droit F
15pF
120nF
V100uF/16V
V1uF/40V
33nF
10nF
1N4148
1N4007
LED_R
10M
100
10K
3.3K
0R
4.7K
8.2K
330K
2N2222
2N2907P
68HC908GP32
ULN2003
74HC373
LM7805
32.768KHZ
ALT325
40 Broches
20 Broches
16 Broches
10 Broches
21 Broches
21 Broches
Accessoire montage
Cordon RS232 10 conducteurs + fiches
JP5 à sertir
Vis M3 X 10mm
Ecrou M3
Rondelle Frein 3mm
Vis M2 X 10mm
Ecrou M2
Qté
Repère
2
7
1
1
1
1
2
1
121
1
11
4
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
1
1
1
1
2
2
1
2
2
C12,C13
C1,C2,C4,C5,C9,C10,C11
C3
C6
C8
C7
D2,D3
D1
L1 à L121
R2
R10 à R20
R1,R4,R5,R8
R6
R21
R9
R7
R3
T2
T1
U4
Programmé
U2,U3
U5,U6
U1
Q1
J1
SUP 4
SUP 5-6
SUP 2-3
JP5
JP1 - JP2
JP3 - JP4
1
Observation
DB9 P3 + HE10
1
1
1
2
2
Repère sur la nappe
Anti-tractions
Dent restant visible
Garantie :
Les Kits ERMES ont été élaborés et testés de façon rigoureuse. Un soin tout particulier est apporté dans le choix des composants et le
circuit imprimé est d’une qualité irréprochable. Si toutefois vous deviez rencontrer un problème lors de la réalisation, veuillez avant toute
chose vérifier l’implantation des composants (sens et valeur), les soudures, le câblage. Vérifier de plus l’alimentation des circuits intégrés.
Si le phénomène persiste, notre service technique est à votre disposition pour vous aider. Envoyez-nous un courrier, accompagné d’une
enveloppe timbrée pour la réponse (délai réponse env. une semaine), en nous donnant le maximum d’informations. Nous garantissons le
bon fonctionnement des kits ERMES. En cas de problème, ramenez le kit chez votre distributeur. La réparation sera effectuée gratuitement,
sauf en cas de mauvais assemblage évident.
Nous déclinons toute responsabilité pour tout dommage causé par l’utilisation ou la défectuosité d’un kit ERMES.
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Installation et raccordement :
Installez le logiciel
- Raccordez le programmateur au COM1 ou COM2 du PC
(situé derrière l'ordinateur), par l'intermédiaire du cordon
de liaison série confectionné comme indiqué dans le
schéma de principe.
- Insérez le CDROM fourni
- lancez le programme SETUP
- le logiciel va s'installer sur le disque dur dans le
répertoire C:\LEDFOLIE
- lancez le programme.
En cas de mauvais dialogue vérifiez:
- le port du PC (COM1/COM2).
- le cordon RS232
Aide logiciel :
À la suite du document l’aide complète est disponible mais
vous avez également un fichier d’aide au format PDF ainsi
que le logiciel ACROBAT READER pour les consulter, ils
sont disponibles sur le CD-ROM d’installation du logiciel
LED FOLIE.
Cliquez deux fois sur le fichier
“Acrd4fra.exe” pour installer le programme ACROBAT
READER. Après l’installation ouvrez par le menu
“Fichier”, “Ouvrir” la documentation “LED FOLIE.PDF”
qui est sur le CD. Elle vous permettra de vous familiariser
avec l’utilisation du logiciel !
Aperçu du logiciel LED FOLIE
Le curseur permet un déplacement rapide dans la séquence.
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3 Cadre Enregistrement :
Visualise le nombre d'enregistrement total, et la position actuelle dans
l'enregistrement.
L’option Rotation permet de faire rentrer à gauche le motif qui
sort à droite et ceci dans toutes les directions.
L’option Auto permet l'enregistrement automatique de la trame
déplacée à chaque appuie sur un des boutons poussoirs. Ceci permet la
réalisation d'une animation sans avoir à retoucher la matrice de leds. Cas
d'une balle ronde qui rebondit sur les côtés.
7 Cadre Edition du motif :
Il permet dans une animation l’insertion ou la suppression d’une
trame vierge grâce au bouton Inser et Supp.
Ainsi que la mémorisation et le rappel de vingt enregistrements
de trame grâce à ENR et RAPPEL. Certains motifs sont utilisés plusieurs
fois, il suffit alors de les enregistrer et de les rappeler à tout moment.
8 Cadre Forme :
Il apporte plusieurs fonctions importantes,
Les boutons Rond, Croix, Carré, Cœur, Pique, Mem utilisent des
fichiers du même nom Rond.led etc.. pour mémoriser et rappeler des
animations simples utilisées régulièrement. Cela va du carré grossissant, à
la croix qui bouge. Chaque appuie sur le bouton poussoir appelle la figure suivante.
L'enregistrement dans votre animation n'est effectif que lors de la validation par un click
droit de la souris.
Attention: Ces fichiers sont modifiables et ne sont pas protégés.
Le bouton TEXTE, permet la saisie de texte défilant.
Le bouton INV permet l'inversion de la trame actuelle.
Le bouton NUEE permet la réalisation d'une animation, partant
par exemple d'un cœur plein, l'animation générer par ce bouton, va recréer
ce coeur, élément par élément.
1.PRESENTATION :
Ce logiciel permet la programmation du module LEDFOLIE qui
devient alors
autonome et restitue des séquences lumineuses à des vitesses programmables.
Des fonctions puissantes de copie, symétrie, enregistrement de
séquence, fusion de séquence normale ou inversée, défilement de texte sont
possibles.
2.MENU :
Fichier :
Lecture :
Sauvegarde :
Ajouter :
Quitter :
permet la lecture de fichier d'animation.
permet la sauvegarde de fichier d'animation.
permet la fusion de fichier d'animation avec
celui en mémoire
ferme l'application.
Carte :
Port série :
permet le choix du port RS232 de
communication.
Option :
Couleur
Couleur
Couleur
Couleur
Transfert :
texte :
Choix des couleurs.
fond :
LED :
Simulation :
Permet la programmation du module LED
FOLIE.
Aide :
Apporte quelques précisions.
A propos :
Version du logiciel.
Glossaire :
Matrice : Ensemble des 121 leds.
Trame : Dessin défini par les leds de la matrice
Séquence : Ensemble de trame mise bout à bout, dont le changement produit
un mouvement, une animation.
4 Cadre Symétrie :
Il permet d'effectuer rapidement un motif symétrique par rapport à un
des axes AB AC AD etc..
Le secteur A est souvent le secteur de référence, aussi l'appui sur le
bouton central du cadre symétrie, permet la recopie de ce secteur vers les
secteurs B, C, D. Ceci permet la réalisation d'une figure par définition d'un seul
quart de dessin.
Flèche droite : Recopie de AC vers BD avec inversion.
Flèche gauche : Recopie de BD vers AC avec inversion.
Flèche Haut : Recopie de CD vers AB avec inversion.
Flèche Bas : Recopie de AB vers CD inversion.
Bouton central : Recopie de A vers BCD et inversion.
5 Cadre Fonction :
Ce cadre permet l’incrémentation + ou la décrémentation - du
compteur de position et la
visualisation de la nouvelle trame.
Lors de l’incrémentation si l’enregistrement pointé n’existe pas, il est
alors crée avec la trame précédente comme contenu. Pour incrémenter le
compteur on peut cliquer sur le bouton droit de la souris n’importe ou dans
l’écran. Le bouton gauche étant réservé à l’exécution de la fonction demandé.
La fonction Clear efface la trame en cours.
1.PRESENTATION :
1 Cadre Matrice LED :
Ce cadre permet la programmation de l’allumage des Leds
correspondantes en cliquant sur le bouton gauche de la souris. L’enregistrement
de la trame ainsi définie est effectué en cliquant sur le bouton droit de la souris.
2 Curseur :
La case STYLO permet le changement de couleur des leds avec le
bouton droit de la souris en déplaçant celle ci sur la matrice, bouton appuyé. Si
la case AUTO est cochée le mouvement va être enregistrer au fur et à mesure et
va créer une animation.
6 Cadre Déplacement :
Il permet le glissement de la trame complète dans la direction de la
flèche appuyée.
9 Cadre Séquence :
Cette fonction permet le traitement des séquences d’animations, duplication,
symétrie,
fusion, suppression, inversion. Dans un premier temps sélectionner la
séquence concernée par
la touche :
Enr : Début de l’enregistrement d’une séquence.
End : Fin de l’enregistrement d’une séquence.
Insère : Intègre la séquence dans l’animation en cours.
Supp : Efface la séquence sélectionnée.
Fusion : Mélange la séquence enregistrée avec la séquence
pointée.
Trame inversée : Inverse la séquence avant insertion ou fusion.
Symétrie Horizontale : Exécute sur chaque tableau une symétrie
horizontale (Haut/Bas).
Symétrie Verticale : Exécute sur chaque tableau une symétrie verticale
(Gauche/Droite).
Long Enr : Totalise la longueur de la séquence en cours d’enregistrement.
Avant de réaliser une fusion, positionner la trame en cours sur la trame de
destination.
10 Cadre Tempo :
Le cadre TEMPO permet le réglage et la modification de la
temporisation de base et du coefficient de chaque trame.
Le temps de présence d'une trame est égal au Temps de base
multiplié par le coefficient 1, 2, 4, 8, 16.
Le coefficient peut être modifié à chaque trame ce qui permet de
donner un effet d’accélération à certaine partie de l'animation. Par contre le
Temps est global pour toute l'animation, il permet d'accélérer l'ensemble de
l'animation
On peut modifier à tout moment le coefficient d'une partie de
l'animation (donc la vitesse de défilement ) en sélectionnant le début de la
trame par appuie sur le bouton DEB, ensuite allez à la fin de la trame
désirée, sélectionner le nouveau coefficient et appuyer sur TEMPO. A ce
ERMES116
moment l'ensemble de la trame sélectionnée intégrera le nouveau coefficient.
11 Cadre Simulation :
Ce cadre permet la visualisation à l'écran de l'animation sans passer
par la programmation du module.
La case ADRESSE visualise le numéro de la trame de départ de l'animation.
Départ :lance la simulation de la séquence enregistrée.
Stop : arrête la simulation.
Adresse : permet la sélection de la trame de départ, ce qui facilite la
mise au point d'une portion d'animation sans visualiser en
permanence toute la séquence.
Deb. : permet la programmation de la case Adresse avec la valeur de
la trame en cours (Case Actuel du cadre Enregistrement).