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| Afficheur 7 segments 4 digits + Arduino |
Le composant
Pour plus de détails, on retrouvera les informations du composant ici. Je ne donne ici que les informations importantes pour l’utiliser. Pour commencer, il s’agit d’un afficheur à cathode commune, ce qui signifie que les cathodes de différentes LED sont reliées entre elles. Il est opéré via 12 pins : 1 pin commun pour chaque digit (la cathode commune d’un groupe de 8 LEDS), et 1 pin commun pour chaque segment tout digit confondu (y compris le symbole point séparateur de décimale) : soit 4 + 8 = 12 pins C’est le choix du pin « digit » et du pin « segment » qui permet de décider quel segment sur quel pin va s’allumer.
On comprend alors bien que si l’on choisit un chiffre à afficher et qu’on active les 4 digits, on retrouvera 4 fois le même chiffre. Comment faire donc pour afficher des chiffres différents sur les 4 digits : en allumant et éteignant successivement les 4 digits tour à tour, et suffisamment rapidement pour qu’on ne s’en rende pas compte. C’est le travail de la librairie que l’on va utiliser.
Le montage
On manipule des LEDs, donc on les protège avec une résistance, ici choisie à 220 ohms (mais l’on pourrait descendre à 120 ohms), que l’on place à la cathode de chaque digit. On câble ensuite :
– en jaune chacun des digits en sortie des résistances
– en rouge les digits en sortie de l’afficheur
– en blanc les 8 types de segments (7 segments + le point)
Voici le tableau complet du câblage avec les conventions du composant:
Voici la photo de la réalisation:
Et voici le câblage plus lisible:
Reste maintenant à programmer l’Arduino pour afficher un nombre.
Le programme
Le programme suivant se base principalement sur une librairie facile d’utilisation que l’on trouve ici.
En seulement deux commandes, elle permet de préparer le nombre Ã
afficher et de l’afficher. Pour conserver l’affichage, il faut souvent
appeler la méthode PrintOutput. Si trop d’opérations sont effectuées
entre deux appels de PrintOutput, l’affichage clignotera sensiblement
plutôt que de rester stable.
Enfin, on remarque l’appel à Begin et sa
longue liste d’argument. Avec les conventions et le câblage ci-dessus,
il sera parfaitement fonctionnel. Mais pour un câblage légèrement
différent, il faudra penser à changer l’ordre des arguments.




Figure
1 : Schéma synoptique d’un détecteur de métaux à battement. Le signal
produit par la self détectrice est mélangé avec une fréquence identique
produite par un étage oscillateur interne. Quand la fréquence de la self
détectrice varie à cause du voisinage d’un objet métallique, le
haut-parleur émet une note.
Figure
2 : Schéma synoptique d’un détecteur de métaux à variation d’amplitude.
Quand on approche un objet métallique de la tête détectrice, une
variation d’amplitude du signal de produit. Cette variation est utilisée
pour exciter un oscillateur BF fournissant le signal acoustique.
Figure
3 : Schéma synoptique d’un détecteur de métaux à impulsions. La self de
ce détecteur de métaux fonctionne alternativement en émission et en
réception. En émission, la self rayonne à travers le sol un train
d’impulsions et, en réception, la même self capte ces impulsions, si
elles ne sont pas atténuées par des objets métalliques.
Figure
4 : Schéma synoptique d’un détecteur de métaux à selfs équilibrées. Les
deux selfs réceptrices sont en opposition de phase de manière à annuler
le signal produit par la self émettrice. Quand la tête s’approche d’un
objet métallique, le signal est déséquilibré et le générateur BF émet
une note.
Figure
5 : Vue de la face avant en aluminium du boîtier du détecteur de métaux
à selfs équilibrées. Le premier bouton en haut à gauche sert à régler
la sensibilité (R33, figure 9a), le deuxième à droite à régler
l’équilibrage (R10) et le troisième en bas à régler la remise à zéro
(R26). Si vous dosez parfaitement ces 3 boutons, vous pourrez découvrir
des objets enterrés, même à de grandes profondeurs.
Figure
6 : Schéma électrique du détecteur de métaux à selfs équilibrées. Le
circuit est alimenté par deux piles 6F22 de 9 V, insérées dans les deux
équerres latérales utilisées pour fixer le petit haut-parleur dans le
boîtier plastique (figure 12).
Figure 7 : Brochage des circuits intégrés vus de dessus, du régulateur de tension et des transistors vus de dessous.
Figure 8 : Photo d’un des prototypes de la platine du détecteur de métaux à selfs équilibrées.
Figure
9a : Schéma d’implantation des composants de la platine du détecteur de
métaux à selfs équilibrées. Sur les broches du connecteur de la tête
détectrice sont marqués les numéros 4-2 et 1-3 destinés à éviter toute
erreur de câblage. Le circuit imprimé est double face à trous
métallisés, si vous le réalisez vous-même, n’oubliez pas toutes les
liaisons indispensables entre les deux faces.
Figure 9b-1 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé double face à trous métallisés, côté composants.
Figure 9b-2 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé double face à trous métallisés, côté soudures.
Figure
10 : Pour fixer le haut-parleur en face avant, utilisez deux équerres
et 4 entretoises constituées de boulons avec deux écrous et une rondelle
frein.
Figure
11 : En face avant sont fixés, en plus du haut-parleur, les trois
potentiomètres, le poussoir P1 et l’interrupteur S1. Contre les deux
équerres prennent place les deux piles 6F22 (figure 12).
Figure
12 : L’installation dans le boîtier plastique. Le circuit imprimé est
fixé sur le panneau arrière en aluminium du boîtier plastique à l’aide
d’entretoises de 5 mm (figure 15). La prise casque est fixée près de P1
sur le flanc en plastique du boîtier.
Figure
13 : Avant de fixer les trois potentiomètres en face avant, vous devez
en raccourcir les axes afin de pouvoir fixer correctement les boutons (Ã
quelques mm du panneau). La rondelle et les écrous servent à tenir Ã
distance du panneau les équerres en L et à fixer le hautparleur.
Figure
14 : La face avant en aluminium de ce détecteur de métaux (figure 5)
est fixée sur le boîtier plastique au moyen de 4 boulons. Sur la paroi
plastique latérale est fixé le socle jack de la prise casque. Vous
pouvez ne pas le monter si vous pensez que le haut-parleur vous suffit.
Figure
15 : Le panneau arrière du boîtier (figure 12 à droite) avec le
connecteur allant à la tête détectrice et le circuit imprimé, est fixé
sur la poignée du manche (figure 16). Le circuit imprimé est fixé avec
des entretoises mâles/femelles. L’écrou va sur le circuit imprimé et la
vis à l’extérieur de la poignée.
Figure
16 : Le manche de maintien, avec sa poignée et l’appui en U pour le
bras, est constitué de deux tubes en plastique. Après avoir réglé la
longueur des deux tubes à votre taille, vous devez les immobiliser avec
un boulon. Si vous voulez faire des économies, vous pouvez utiliser une
vieille canne anglaise, elle aussi réglable et pourvue d’une poignée et
d’un appui en U.
Figure
17 : Entre les deux flasques situées au bord de la self détectrice,
insérez l’extrémité du manche en utilisant des rondelles plastiques
comme cales et un boulon à écrou à oreilles en plastique comme axe.
Figure
18 : Pour explorer un terrain, ne procédez jamais en zigzag et au
hasard, mais au contraire systématiquement en utilisant la technique des
paysans pendant les semailles, ainsi pas un pouce de terrain ne sera
omis.














