 Il n´est plus possible à personne
de raisonnable d´utiliser cent fils pour remplir
cent fonctions. Aussi
bien les ingénieurs qui ont construit votre voiture ont-ils fait passer
dans un seul câble toutes les fonctions utiles, du démarrage et
du freinage jusqu´à l´essuie-glace. Nous en ferons autant,
car nous ne trouverons plus nulle part aujourd´hui le temps et la patience
de souder puis de tester 1000 bornes de relais comme Monsieur Chenevez,
auteur de l´Électricité
au service du modélisme (d´ailleurs ce titan
de la logique ferroviaire discrète n´a jamais eu l´envie
d´ajouter
le moindre bâtiment
ou même un arbre à son réseau resté tout électrique !
Il faisait rouler de splendides machines en zéro, style Fulgurex et autres,
mais ces machines étaient réduites à l´état de
simple châssis, la carrosserie ayant été enlevée
pour montrer l´électronique à l´intérieur !).
 À ceux qui se plaignent
que, justement “c´est pas un bon exemple”, que leur voiture ne leur
obéit
plus et qu´une simple panne de batterie les rend aujourd´hui stupides
et infirmes, nous répondrons
que c´est le concepteur qui décide jusqu´à quel point il doit
confier son sort
à une machine, et que NOUS, on ne se laissera pas aller
quand on fabriquera nos circuits... 
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Blague à part,
faire tout avec moins de câblage s´appelle le multiplexage.
(Nous l´avons abordé déjà de manière
discrète avec
le super-4017.)  Au
lieu d´utiliser plein de fils dont
certains très épais (pour un moteur d´aiguille
Peco par exemple), on fournit
à une boîte un ordre (généralement “allumé” ou “éteint”,
mais ça
peut être “vitesse : ralenti” aussi bien
que “sol
bémol”) et l´adresse
du composant auquel s´adresse l´ordre (aiguillage,
dételeur, haut-parleur)...
Sortent de la “boîte” autant
de fils qu´il y en avait avant... |
... mais beaucoup plus
courts, puisque la “boîte” sera tout près des composants ; une “boîte” coûte
des clopinettes et on
peut en mettre autant qu´on veut partout où on veut.
| La logique
à trois positions : pas un point de détail |
Nous sommes habitués à la
sortie binaire (par exemple celle du circuit
temporisateur 555), parce qu´elle n´est autre que celle d´un inverseur
manuel :
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—
dans la position A, la sortie du
555 est à zéro volt, elle absorbe le
courant consommé par
la lampe jaune ;
—
dans la position B, le 555 est au
 ,
la sortie fournit du
courant à la
lampe rouge.
Cette
différence fournir-absorber du courant est importante
en électronique
moderne : parce que certains circuits ne peuvent qu´absorber,
ou que fournir du courant ; d´autres fournissent et absorbent
des quantités
différentes de courant. Les mots rencontrés couramment
dans la littérature sont sink (absorber, A)
et source (fournir,
B).
Résumons ! A :
je fais quelque chose, B : je fais
l´inverse... |
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Ajoutons
un troisième
concept :  je
ne réunis la sortie de mon circuit à rien
(position C) Les lampes sont éteintes
toutes les deux.
Cette troisième
position,
“sortie en l´air” est appelée la “haute
impédance”, souvent en anglais “hi
Z” (d´où le z dans le schéma). Ça vous
paraît
tout bête
d´avoir trouvé une
troisième position
à une logique dite binaire ? Eh bien, sachez que ça
a fait l´objet d´un brevet d´invention, de royalties et tout et tout,
et qu´on doit mettre des majuscules à ce
concept appelé Tri-State (trois
états).
| La pratique des trois états |
Mettons
en pratique : voici une des six entrées-sorties de notre
circuit intégré,
on a choisi la nommée GP2.
a) Quand
cette pin est portée à zéro volt
(zéro logique),  elle
absorbe du courant, et la led jaune s´allume.
b) Au
milieu  , la
patte GP2 est portée au , elle fournit du courant,
la led rouge est active.
c) À droite,
en position z = haute impédance ,
c´est comme si GP2 n´était pas câblée ! |
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Horrible surprise : les
deux leds sont allumées, et à la moitié de leur puissance
d´avant ! Il suffit — et nous vous laissons trois secondes
pour cela
— de regarder de près le câblage et sa différence
d´avec celui plus haut,
pour comprendre...
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Comment
réagir ? Il y a de nombreuses solutions possibles,
la première a été trouvée sur
le sympatique site Freebotte.
On ajoute en
série des diodes “normales” qui font chuter la tension de telle
sorte que les leds ne puissent s´allumer à deux.
Les 2 leds et
les 4 diodes
sont alimentées
en 5 volts mais ceci n´est pas suffisant pour éclairer les leds.
Avec un seuil de 0,6 V minimum par diode, plus deux fois au moins 1,8 V
pour les leds (1), il faudrait 6 volts pour éclairer.
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Phénomène
qui ne se produit pas quand une seule led est concernée, quand GP2 alimente
seulement la partie haute (jaune) ou seulement la partie basse (rouge)
du montage, dans ce cas les seuils ne sont plus qu´à 0,6
+ 0,6 + 1,8 volt...
Les
résistances seront de deux valeurs inégales, les leds de couleurs
différentes n´ayant pas des puissances apparentes égales
et seront choisies par essais, selon les modèles dont vous disposez.
[Vous pouvez tester et “apparier” vos couples résistances-leds à tête
reposée, sans avoir de encore de PIC sous la main : remplacez-le
par un fil souple allant vers le pluss, la masse ou restant en l´air.]
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Deux
leds sur une seule pin, ça peut être représenté aussi
comme ça — utile
quand on pilote des leds bicolores (en plus jaune et rouge mélangés
donnent de l´orange, nos amis amateurs de signalisation américaine
vont être ravis) ;
beaucoup moins de composants mais consommation plus importante,
puisqu´un
courant traverse en permanence une ou deux résistances. |
Résumons : on
a bien sur une seule patte, une seule pin, trois états,
jaune - rouge - tout éteint. Bien
sûr, vous n´êtes pas contents (vous n'êtes jamais contents !) car
vous vouliez jaune - rouge - tout allumé. Ce sera pour une prochaine
fois... |
Ptitrain 
