Le but est de contrôler 32 LED différentes de manière quasi aléatoire. En fait, ces LED seront divisées en deux groupes indépendants de 16 LED, et deux d'entre elles seront allumées simultanément. Pour simplifier, nous ne décrirons que le fonctionnement d'une moitié de l'ensemble électronique, l'autre moitié étant identique.
Le cœur de la configuration repose sur l'utilisation d'un multiplexeur/démultiplexeur analogique à 16 canaux. Ce type de circuit peut être assimilé à un commutateur rotatif à 16 positions.
Semblable à son homologue mécanique, le multiplexeur/démultiplexeur ne peut établir qu'une seule connexion à la fois entre la broche commune et l'un des 16 canaux.
Le rang de la connexion dépend uniquement du code binaire présent sur ses quatre entrées : A, B, C et D.
Typiquement, ce code est généré par un compteur binaire, et la séquence de connexions se produit toujours dans le même ordre, qui peut devenir monotone avec le temps.
Dans notre application, chaque entrée du multiplexeur/démultiplexeur est commandée indépendamment par un oscillateur basse fréquence avec une constante de temps différente.
Il en résulte une combinaison quasi aléatoire des ordres de connexion, d'autant plus que les variations de température tendent à augmenter la désynchronisation des oscillateurs.
Description des circuits
Comme nous l'avons mentionné dans le paragraphe précédent, la description se limitera à la moitié du schéma de commande de 16 LED.
Les quatre grilles du circuit trigger de Schmitt, associées chacune à un composant réglable, une résistance et un condensateur, forment quatre oscillateurs basse fréquence variables.
Ce sont respectivement R1, R5, C1 pour les broches 8, 9, 10 de IC1 ; R2, R6, C2 pour les broches 4, 5, 6 de IC1 ; R3, R7, C3 pour les broches 1, 2, 3 de IC1 ; et enfin R4, R8, C4 pour les broches 11, 12, 13 de IC1.
Les sorties 10, 11, 4 et 3 des quatre oscillateurs commandent respectivement les quatre entrées binaires A, B, C et D du multiplexeur IC2.
Le point commun, représentant par analogie le curseur d'un commutateur rotatif, est relié à la borne positive de l'alimentation par l'intermédiaire d'une résistance de limitation R9.
Les 16 sorties sont connectées aux anodes des LED et les cathodes sont connectées à la terre via un fil commun.
Chaque interrupteur analogique laisse passer un courant nominal de 25 mA, mais en réalité, il peut supporter un courant maximum plus élevé.
L'alimentation est assurée par une pile 9V, et les condensateurs C5 et C6 assurent un fort découplage au point le plus proche du circuit.
L'autre moitié du schéma est identique, et dans la nomenclature, les composants sont désignés de la même manière par un signe prime.
Construction
Comme vous l'avez déjà remarqué sur les photographies de ce projet de fleur LED, tout l'intérêt esthétique réside dans la forme circulaire adoptée.
Malheureusement, une forme circulaire implique une carte de circuit imprimé (PCB) plus difficile à créer, à moins que vous n'utilisiez la méthode suivante :
Commencez par créer le PCB sur une carte époxy carrée en utilisant n'importe quelle méthode que vous connaissez.
Après avoir percé tous les trous des composants, procéder au perçage du trou central d'un diamètre de 5 ou 6 mm, marqué par un point.
Ensuite, dégrossissez la forme circulaire en coupant progressivement des angles plus petits et finissez-la avec une lime.
Une fois cette phase terminée, insérez une longue vis métallique de 5 ou 6 mm de diamètre, accompagnée d'un écrou et d'une rondelle, dans le trou central.
Fixez-le dans le mandrin d'une perceuse réglée à basse vitesse.
En tenant fermement la perceuse, utilisez un point de référence fixe et passez le côté plat d'une lime le long de la périphérie du PCB.
Cela se traduira par une forme circulaire parfaite qui peut être encore ajustée en appliquant une légère force avec la lime dans la perceuse.
Une fois le PCB terminé, disposez les 10 résistances, les 6 condensateurs, les 8 composants réglables, et n'oubliez pas les douilles du circuit intégré.
Une fois l'électronique terminée, reste la partie purement créative du projet.
Le modèle utilise une boule de coton, que l'on trouve couramment dans les fournitures de salle de bain, que l'on peut se procurer dans un magasin de variétés. Cependant, vous avez la liberté de choisir un autre modèle.
Vous devrez peut-être ajuster les dimensions du PCB en conséquence.
