Initialement, seul l’approche de la pratique d’un oscilloscope numérique à mémoire était envisagée, considérant que l’utilisation de multimètres plus classiques allait de sois. Ce n’est en rien démontré, un « Arduinaute » peut très bien avoir rencontré le plaisir de la programmation système, sans pour autant s’être promené dans les dédales du mesurage électrique ou électronique. Alors, sous cette hypothèse pas forcément dénuée de sens, papillonner avec les fonctions de base peut plaire à pas mal de lecteur, sans pour autant léser les plus chevronnés qui se contenteront de ne parcourir que les chapitres pour lesquels ils pensent trouver dans ces lignes quelques intérêts.
Par ailleurs, imaginer que c’est le plaisir de la programmation qui a « égaré » le lecteur dans cette aventure n’a rien de ridicule. Pourquoi ne pas se promener ensemble dans ce sentier passionnant, et entrevoir la richesse potentielle que procure intrinsèquement la possession d’un multimètre dont on peut à convenance modifier le comportement. En résumé, nous allons papillonner dans un entrelac touffu et indéterminé d’électronique, d’informatique système et de mesures en tous genres. Ces pérégrinations non linéaires au cheminement un peu aléatoire vont permettre aux moins aguerris de vérifier en détail la fiabilité de cette nouvelle acquisition qui voisine en osmose avec Arduino UNO. Dans ce contexte, nous allons supposer que l’ordinateur hébergeant l’IDE dialogue avec un Arduino UNO pour tester divers programmes, le bureau étant encombré d’une plaque à essais, d’une boite avec divers composants et surtout, que bien en vue trône notre mini laboratoire. Naturellement la notice de ce dernier reste à portée de la main. Tripatoumesurages et Arduinage sont les deux mamelles de la programmation de loisir. À bon entendeur … langage C !
UN PEU DE TOUT.
Logiquement c’est nettement mieux que « beaucoup de rien » ! Avec ce petit chapitre de mise en jambes, nous allons manipuler notre appareil de mesures en « circuit fermé », c’est à dire directement du producteur au consommateur. Rien à brancher si ce n’est un ou deux fils entre ses entrées et ses sorties. Pour peu que vous soyez adepte de la production de sons sous diverses formes dans le domaine de la basse fréquence, inexorablement vous serez confronté AUX FRÉQUENCES DE RÉSONANCE. C’est un phénomène absolument omniprésent qu’il est préférable de bien maitriser pour éviter bien des tracas, quel que soit le domaine envisagé.
Fréquence de résonance du BUZZER.
Prenez l’un des couteaux de la cuisine, placez-le en porte à faux sur la table, pointe de la lame plaquée sur cette dernière manche dans le vide. Une légère « pichenette » sur le manche, et notre ustensile à couper la viande se met à vibrer à sa fréquence propre nommée fréquence de résonance. Changez la longueur qui dépasse dans le vide. Recommencez l’expérience. Les « formes » ayant changé, la fréquence de vibration aussi. Plus le corps oscillant est long, plus la fréquence de vibration propre diminue. Allez maintenant chercher un deuxième couteau dans le tiroir : Pas forcément identique. Si dans cette expérience vous n’avez pas encore trop agacé votre entourage, demandez à un(e) volontaire de tenir le premier couteau avec un porte à faux procurant une amplitude de mouvement importante, donc pas trop court car les vibrations rapides sont délicates à observer visuellement. Cet élément étant au repos, va servir de « capteur sonore ». Placez à proximité le deuxième couteau qui va servir d’excitateur. Faites-le osciller et changez sa fréquence propre. Arrivera logiquement un moment ou le capteur va entrer en vibration « visuelle » quand l’excitateur est sur sa résonance, l’énergie mécanique étant transmise par l’air et surtout, mécaniquement, par le plateau de la table. Nous avons un couple qui vibre à l’unisson : C’est le plus gros problème que doit résoudre le concepteur d’une automobile, d’un avion, d’une fusée, d’un pont, d’un clocher, d’un système de ventilation général dans un grand immeuble. Partout la vibratoire vient enliser les développements.
Notre mini laboratoire disposant d’un transducteur acoustique ne va pas pouvoir échapper à ce phénomène absolument universel. Le buzzer piézo-électrique a pour mission de rendre audibles divers signaux qui seront générés par ses bienfaits, mais aussi (Et surtout) par un dispositif analogue en relation avec le projet que vous développez sur Arduino. Il importe quand vous allez vous servir de ce composant, d’en situer les faiblesses et d’en tenir compte par la suite.
Expérience simple et immédiate : Valider la tension continue du potentiomètre, sélectionnez la fonction générateur basse fréquences sur le calibre [1500Hz à 10000Hz]. Ouvrez le manuel à la page 27. Il y est précisé que la résonance du KBT-33RB-20N se situe à 3300Hz. On va le vérifier. Il suffit de balayer la gamme. Chaque fois que l’on va rencontrer une résonance, le son entendu sera manifestement plus fort. Pour mon appareil c’est 3364Hz qui semble engendrer le pic sonore. Si nous voulions une grande précision, il importerait d’utiliser un sonomètre, mais nous sortons du cadre de cette application de loisir. En balayant toute la plage, on repère des « creux » et d’autres « pics ». Il faut savoir que le comportement du composant échantillonné est considérablement influencé par les « ondes de compression » qui se propagent à l’intérieur du coffret. Cette référence insérée dans votre boitier différent structurellement n’aurait pas exactement un spectre sonore identique.
Sachez par ailleurs que nous injectons sur ce transducteur une onde « carrée » qui impose des harmoniques. Ces dernières peuvent entrer en résonance avec les harmoniques propres du buzzer d’où tous ces pics sonores et ces « creux » par absorptions. Amusez-vous en testant les trois plages de génération possibles, ainsi votre expérience en « acoustique » va s’enrichir. Notez que saturer un tel composant pour en déduire les caractéristiques vibratoires n’est pas du tout une bonne idée. Au contraire, atténuer au maximum le signal injecté va rendre le pic plus facilement détectable auditivement. Pour ma part j’ai placé une résistance de 10kΩ entre la sortie B.F. et l’entrée BUZ pour évaluer mon transducteur en situation.
CONCLUSION : Un transducteur acoustique présente obligatoirement une ou des fréquences de résonance qu’il va favoriser. Il peut aussi absorber certaines « notes ». Quand on le sollicite sur toute la gamme audible, on rencontrera des « creux » et des « Pics » sonores. Les prendre en compte nous évitera de mal interpréter ces constats et de les attribuer à tort au générateur par exemple.
Votre limite auditive.
À la naissance, le tympan de notre oreille est très souple et peut vibrer à des fréquences très élevées. Par exemple, à l’époque des téléviseurs à tubes cathodiques la déviation du faisceau électronique était réalisée par des bobines de déflexion. La deuxième chaîne en 625 lignes balayait horizontalement à 15625Hz. Comme tout bobinage, le bloc de déviation magnétique dont le fil émaillé n’était pas englué dans un quelconque matériau vibrait car constitué d’un conducteur parcouru par un courant pulsé et situé dans un champ magnétique. L’air vibrait à son tour et les
personnes dont l’oreille était sensible dans les aigus entendaient un sifflement. La première chaîne en 819 lignes était plus haut en fréquence et la perturbation sonore était inaudible car située dans les ultrasons. Et bien à cette époque, situé dans une pièce voisine, je pouvais avec certitude préciser si le poste était calé sur la première ou la deuxième chaîne. Avec l’âge, le tympan voit sa souplesse diminuer et l’on entend de moins en moins haut dans le spectre sonore. Actuellement ma limite haute se situe vers 8600Hz.
Même si vous avez l’avantage de la jeunesse, il peut arriver que vous n’entendiez pas aussi haut en fréquence, ayant abusé des décibels dans votre baladeur ou en « boite de nuit ». Avez-vous une idée de votre limite auditive dans le haut du spectre ?
Pour répondre à cette question il suffit de reprendre la manipulation précédente. Toutefois, un buzzer n’est pas du tout idéal pour ce genre d’expérience, car le son émis manque singulièrement de « rondeur ». Il est bien plus logique d’utiliser un transducteur spécialement conçu pour reproduire de la musique. Vous avez deviné que je fais allusion à un haut parleur. Pour ma part, je réalise une foule de petits modules à associer à Arduino pour « faire joujou » avec la programmation. Ils ont tous pour point commun d’être de petites dimensions ne devant sur le bureau ne prendre qu’une place très modeste. La Fig.1 montre un petit bricolage sur lequel figure un tout petit haut parleur EKULIT référencé LSM-S20K 080. C’est un petit modèle de 35mm sur 20 mm présentant une impédance de 8Ω et pouvant dissiper 1W d’après la notice. J’avoue que je n’oserai pas le charger à cette puissance. Le petit accessoire de RESET permet d’évaluer la taille de ce module. Attaqué directement par la sortie B.F. dont l’impédance est de 220Ω il ne reçoit qu’une faible partie de l’énergie fournie par l’ATmega328, mais largement suffisante pour entendre les sifflements générés par notre laboratoire. Il ne vous reste plus qu’à balayer la plage des fréquences du bas vers le haut pour trouver votre limite audible.
Battements de fréquences.
Toujours dans le domaine des sons audibles, nous allons réaliser une expérience assez amusante. La manipulation consiste à engendrer un battement de fréquence audio. Pour cette expérimentation il nous faut deux générateurs de sons. Le premier sera notre mini laboratoire, toujours en générateur B.F. dans la plage [150Hz à 2000Hz]. Le deuxième générateur sera constitué d’Arduino UNO sur lequel on branchera un petit haut parleur ou un buzzer entre la sortie binaire D12 et la masse. Intercalez impérativement une résistance de 220Ω à 330Ω pour limiter le courant, surtout si la charge fait 8Ω. Le programme à téléverser est assez compliqué :
Première instruction, D12 est configurée en sortie. Deuxième instruction, une PWM à exactement 1000Hz est générée par les ressources internes de l’ATmega328. Puis il y a passage à la boucle de base … qui se contente de boucler sans fin. Le processeur est au chômage et tourne en rond !
Pour vous éviter d’avoir à frapper tout ce listage dans l’éditeur de l’IDE vous trouverez dans le dossier <OUTILS> un sketch nommé P1_Generateur_1000Hz.ino montrant qu’avec quasiment rien on fait presque tout. Activez ce programme, branchez la résistance et le transducteur acoustique. Immédiatement le son se fait entendre. Coupez ce bruit. Puis allumez le mini laboratoire et calez la fréquence à une valeur très proche de 1000Hz. Une valeur comprise entre 1005 et 996Hz convient bien. Il vous semble entendre exactement la même note musicale. Activez alors le son sur Arduino. La note ne change pas, mais une fluctuation d’amplitude se superpose, dont la fréquence est égale à la différence entre les deux fréquences des deux sources sonores. C’est précisément cette fluctuation qui constitue un battement. Vous pouvez vous amuser à décaler l’ajustement du laboratoire en plus ou en moins, et bien écouter l’effet qui en résulte. Dernière manipulation : Vous décalez complètement le bouton vers 300Hz par exemple, et sans regarder l’écran vous accordez exactement votre instrument à 1000Hz. Il suffit à l’oreille d’annuler le battement …
Interférences et hétérodinage en hautes fréquences.
L’ennemi numéro un de tous ceux qui pratiquent la réception radio dans des conditions délicates. On ne peut éliminer les parasites naturels, issus des orages, des effluves électriques d’été : Le QRN en langage codé international. (Code Q) Par contre, l’homme génère une foule considérable de pollutions hertziennes avec tout ce qui fonctionne à l’électricité : Le QRM. Si vous habitez à coté d’une ligne électrique haute tension, inutile de chercher France Inter sur votre vieux poste de radio en grandes ondes, des crépitements incessants enliseront le programme dans un bruit permanent. C’est pour lutter contre ces phénomènes que la modulation de fréquence a été généralisée, s’affranchissant très honorablement de ces perturbations omniprésentes.
Voisin du battement audio, l’interférence hertzienne peut devenir un outil très commode pour vérifier l’étalonnage d’un émetteur radio … ou de tout système générant une onde électrique périodique. On va expérimenter cette possibilité de créer du QRM pour contrôler la précision du générateur B.F. dans la plage la plus élevée en fréquence [9000Hz à 50000Hz]. Pour cette première approche on doit posséder un récepteur de radio grandes ondes et le caler sur France Inter qui transmet sur 170kHz avec une précision atomique. Cette station radio sert d’étalon de fréquence et génère dans sa modulation des signaux horaires totalement méconnus du grand public.
Notre générateur B.F. ne « monte » pas aussi haut en fréquence, mais le signal issu de l’ATmega328 n’étant pas sinusoïdal comporte de nombreuses harmoniques. Ajustez au mieux l’appareil sur la fréquence de 170.000 / 4 = 42.500Hz. L’harmonique quatre déchaîne immédiatement un vacarme pénible dans le haut parleur. Munir la sortie B.F. d’un petit fil d’environ trente centimètres de long qui va servir d’antenne. Éloigner le récepteur radio ou le mini laboratoire. À une distance de quelques mètres, le souffle se met à battre à la cadence de la différence de fréquence, comme pour les ondes sonores. Cette expérience est délicate à conduire, car le potentiomètre ne permet pas d’ajuster avec précision le 42.500Hz. Sur le prototype 42498Hz ont été possibles, le battement est alors parfaitement discernable et devait avoisiner 3Hz ce qui situe la précision à un Hertz environ.
Environ reste un vocable interdit pour qui veut vérifier avec précision l’étalonnage d’un appareil de mesures. Nous pouvons « sortir l’artillerie lourde », à savoir un récepteur de radio sur ondes courtes. Sur ces dernières existent des stations étalon, notamment sur 10MHz. On peut par exemple sélectionner le générateur étalon et le configurer pour qu’il produise du 50kHz. Avec un récepteur sur ondes courtes montré en 3 sur la Fig.2 on captera de nombreuses harmoniques. Pour ma part j’ai varié un peu l’approche. Le générateur étalon a été consigné pour générer 40kHz. Possédant un récepteur radio de trafic dont la précision est vérifiée en permanence sur les stations étalon, ce dernier a été calé à exactement 4MHz visible en 4. En 1 nous avons le générateur dont on remarque en 2 le bouton RESET « oublié » sur le flanc droit. Ce récepteur de trafic (En réalité un tranceiver.) dispose en 5 d’un indicateur de niveau de réception. Le battement audible sur les fluctuations de souffle se traduit également par une oscillation de l’aiguille du Smètre. Elle semblait vibrer à 4 ou 5Hz, confirmé par le bruit sonore de battement. Les 5Hz en harmonique 10 prouvent que l’oscillateur est à environ un demi Hz de la fréquence annoncée, ce qui confirme la précision du quarts de 16MHz et celle de l’instruction Tone() dans le système IDE.
Expériences stroboscopiques.
Contrairement à l’expérimentation précédente qui n’est pas foncièrement facile sur le plan opérationnel et qui impose la disponibilité d’un récepteur de radio sur ondes courtes, ce petit paragraphe sera modeste par l’investissement en matériel. Toujours fonctionnant en générateur B.F. dans la plage la moins élevée en fréquence cette fois, nous allons faire « joujou » avec la stroboscopie, c’est à dire l’art de visualiser de façon stable un système en rotation. Vous avez tous remarqué un jour ou l’autre la roue de la diligence qui se mettait à tourner en sens contraire quand Texbil au cinéma arrêtait ses fougueux chevaux dans Canailleville. On va reproduire facilement ce phénomène étrange qui résulte du fait que l’objet tournant est « regardé en clignotant ». Naturellement il continue de tourner dans le sens correct, mais si chaque image successive est saisie un peu « avant » dans sa rotation, on a l’impression qu’il repart en rétrograde. C’est l’effet stroboscopique qui au cinéma filmé résultait d’une prise d’image cinquante fois par seconde. Branchez directement sur la sortie B.F. une diode électroluminescente, de couleur blanche si possible. Partant de la fréquence la plus faible elle clignote. Augmentez la valeur de la consigne, arrive un moment où notre œil « n’arrive plus à suivre ». C’est le principe du cinématographe et de la télévision pour lesquels on adopte une cadence d’image largement au dessus de cette impression de continuité.
Trouvez dans votre bric à brac un dispositif quelconque qui tournera à une vitesse relativement stable. Par exemple un petit ventilateur comme celui de la Fig.3 dont le moteur asynchrone une fois le régime de croisière atteint tourne à une vitesse régulière. En repartant de la fréquence la plus faible et en éclairant l’objet en rotation, après avoir créé une pénombre dans la pièce, vous allez nettement voir les pales tourner en sens positif ou en rétrograde en fonction de l’ajustement potentiométrique. Non, les pales ne seront pas nettes et leur contour est flou. Pour atteindre cet objectif il faudrait un vrai stroboscope, c’est à dire un dispositif dont on peut ajuster la fréquence, et dont les flashes lumineux soient de très courte durée. Vous pouvez écrire un petit programme dans ce but, générant des impulsions d’environ 30µS dont la fréquence de répétition sera fonction de la tension potentiométrique disponible sur le laboratoire, le module Arduino externe servant de stroboscope. Un sentier fabuleux à explorer s’ouvre à nous …
Braver les interdits.
Affirmer péremptoirement une valeur telle que les 30µS relevant de l’intuition Arduinesque n’est pas très sérieux. Seule une expérimentation concrète peut permettre de déterminer ce type de paramètre et de vérifier qu’il convient réellement.
Non, cette valeur n’est pas issue du hasard, mais résulte de divers essais proposés dans ce chapitre sur l’utilisation de l’appareil de mesures à tout faire. Histoire de varier l’ordinaire, nous allons associer Arduino à un petit zeste d’électronique. Le but final consiste à réaliser un vrai stroboscope pour pouvoir observer la forme des pales du petit ventilateur, alors qu’il brasse l’air ambiant pour notre confort estival.
La Fig.4 décrit la stratégie adoptée qui comporte deux phases. Ayant personnellement conduit des manipulations variées, ces dernières ont montré que des impulsions de l’ordre de 30µS conviennent parfaitement pour agencer un stroboscope, inutile de chercher à redécouvrir le monde. Nous allons nous contenter de créer un ensemble qui génère les signaux convenables à cette valeur. La première étape consiste à réutiliser Arduino en A avec le sketch nommé P1_Generateur_1000Hz.ino qui délivre sur D12 une onde à 1000Hz dont les impulsions positives de 500µS sont trop longues pour servir le stroboscope. Ce signal va piloter un module électronique M à 1000Hz, ce dernier ayant pour mission de réduire le créneau d’état « 1 » aux 30µS désirées. Le laboratoire L consigné en IMPULSIOMÈTRE sera chargé de mesurer la durée du créneau « positif ».
Deuxième phase : Le mini laboratoire L sur sa fonction générateur B.F. dans la plage la moins élevée en fréquence pilotera le module électronique M constitué d’un monostable redéclenchable en technologie TTL de type SN74121. Dans cette configuration la durée du repos à l’état « 0 » R sera ajustée à convenance avec le potentiomètre de L. Nous disposons à la sortie de M d’une onde de fréquence librement ajustable et dont les créneaux « 1 » sont très courts … donc un vrai stroboscope. Ce signal pilotera une LED de préférence blanche et à haut rendement pour générer les flashes impulsionels qui serviront à observer les systèmes vibrants ou tournants. La Fig.5 présente le schéma de branchement du SN74121. Avec les valeurs adoptées la durée de l’impulsion fait 31µS et convient parfaitement. Ce document n’étant pas un
traité d’électronique logique, on va se contenter ici du minimum d’explications. Les deux entrées de déclenchement A1 et A2 étant à la masse n’auront aucun effet. D12 pilote l’entrée B qui produira sur la sortie Q une impulsion « positive » de 31µS à chaque transition négative sur B. Si la valeur de C ou celle de R augmente, la durée du créneau généré par le SN74121 augmente également. En fonction des divers composants qui sont à votre disposition vous pouvez rechercher une combinaison de valeurs qui aboutisse à une temporisation du même ordre de grandeur.
Horreur, gnarf gnarf gnarf … l’auteur de ce document s’est trompé et a branché directement la diode électroluminescente D sur la sortie Q sans intercaler de résistance de limitation de courant !
C’est proprement INTERDIT !
Rassurez-vous, cette brave LED va survivre à ce traitement. Elle n’est absolument pas en danger et ce pour deux raisons. D’une part la logique TTL présente des sorties avec une limitation de courant interne de 100Ω au niveau haut. Le courant de sortie en court-circuit est donc limité à 55mA. En outre, la LED à 1000Hz reçoit un signal dont le rapport cyclique mesuré par L est de 0,03 soit un courant moyen de 1,6mA. Elle ne va pas chauffer beaucoup dans de telles conditions.
C’est du reste la vraie différence entre un stroboscope utilisant un tube à éclat qui génère à cadence rapide des flashes à très forte luminosité, et notre LED qui à la cadence de notre expérience qui titille les 170Hz éclaire à peine et oblige à placer notre local dans une pénombre pratiquement obscure. À cette fréquence le rapport cyclique atteindra à peine 0.005 et le courant moyen va se situer péniblement à 200µA. Elle ne risque pas d’avoir de la fièvre cette LED. Et encore, ces calculs supposent un court circuit, alors que D présente à ses bornes une tension de plus de 2Vcc. Laboratoire configuré en générateur, petite électronique branchée, masquez entièrement les sources de lumière du local et branchez le ventilateur. Bien que l’éclairage ne soit pas phénoménal, sur le petit modèle de la Fig.3 on peut distinguer les plus petits détails sur les pales qui sont en aluminium et réfléchissent bien la lumière. Sur un plus gros ventilateur, c’est vers une fréquence de 82Hz que les meilleurs résultats ont été obtenus. C’est assez fascinant de pouvoir ainsi observer un corps en mouvement alors qu’il semble immobile. « Immobile » est un peu exagéré, car lentement la vitesse du ventilateur dérive et on le voit légèrement accélérer ou ralentir, nous obligeant à réajuster la consigne sur L. Si vous ne disposez pas de rideau d’occultation ou de volets sur les fenêtres du local de loisir, il suffit d’attendre la nuit, mais l’expérience mérite largement ce sacrifice.
Avant dernière expérience stroboscopique.
Désireux de pousser plus avant l’expérimentation de la stroboscopie, ceux qui ont le courage d’investir dans du matériel peuvent réaliser un module spécialisé supportant un petit moteur 1 à courant continu tel que celui montré sur la Fig.6 dont le rotor en 2 est muni d’une « hélice » sur laquelle sont collés deux petits aimants. En vis à vis du rotor en 3 est disposée une cellule à effet Hall. C’est un composant qui intègre un capteur magnétique et qui délivre un « 0 » si pas de champ magnétique, et un « 1 » si un aimant passe dans son voisinage. Utiliser un capteur magnétique n’est qu’un choix purement expérimental. On peut fort bien récupérer une « étoile » sur un capteur rotatif quelconque et placer une fourche optique pour mesurer la vitesse de rotation. Ne vous préoccupez pas du bouton 4 qui a été récupéré sur un clavier dont chaque touche intégrait un capteur à effet Hall tel que celui utilisé en 3, ce module étant conçu pour conduire diverses manipulations.
Attention : Le moteur à courant continu engendre une kyrielle de parasites. L’idéal consisterait à alimenter le moteur avec un bloc secteur à part. Mais pour pouvoir faire fonctionner ce système directement sur le +5Vcc issu du laboratoire, l’antiparasitage dont on voit les condensateurs en 5 est soigné. La Fig.7 donne le schéma de la partie électronique relative au moteur. Les deux résistances de 22Ω limitent le courant de démarrage et le courant en fonctionnement. Le 47000pF filtre directement le moteur. Le condensateur de 0,1µF pour son compte filtre le +5Vcc et forme avec les deux résistances un filtre en π. Enfin, vous avez remarqué la diode D dite de « roue libre » qui écrête toutes les surtensions inverses dues à la commutation d’un bobinage. La manipulation proposée ici consiste à alimenter le moteur. Quand sa vitesse est stabilisée, on mesure au fréquencemètre le signal issu du capteur qui ici représente deux fois la vitesse de rotation. En calant ensuite le stroboscope à la moitié de cette fréquence, l’image doit être stable puisque les éclairs sont synchrones. En réalité, il y a légère divergence fluctuante car la vitesse de rotation du moteur dérive légèrement en permanence.
Dernière petite expérience stroboscopique.
Strictement élémentaire, il aurait été plus simple de commencer par cette manipulation qui ne demande rien d’autre que de brancher une LED sur la sortie B.F. Vous avez le choix de la couleur, donc si le rose bonbon vous séduit n’hésitez pas. Cette expérience est assez voisine de la stroboscopie, elle vise à nous faire constater un phénomène observable sur les systèmes multiplexés. Supposons un compteur utilisant quatre afficheurs à sept segments par exemple. Le microcontrôleur pilote simultanément et en parallèle les segments de tous les afficheurs. Pour allumer un seul chiffre à la fois, sur lequel il valide les segments à faire briller, seule son anode commune ou sa cathode commune est alimentée. Puis le programme passe à l’afficheur voisin. Pour ne pas créer un phénomène de clignotement, il suffit de balayer à une fréquence suffisante. Chaque afficheur semble alors éclairé en permanence.
Ajustez la fréquence la plus faible sur la fonction générateur B.F. La LED clignote. Augmentez la fréquence à 60Hz. L’éclairement semble constant. De préférence vous avez mis des fils un peu longs. Maintenant, faites bouger rapidement la LED latéralement. Au lieu de voir une ligne lumineuse continue, vous constatez des petits « tirets ». Montez la fréquence à 200Hz et remuez rapidement notre source de lumière. Les « tirets » sont plus courts, plus nombreux et plus proches les uns des autres. La fréquence de découpage détermine l’apparence de ce phénomène. À 1000Hz il faut secouer énergiquement la diode et avec une amplitude assez importante. La trace lumineuse devient une ligne pointillée, prouvant que notre œil est capable de « séparer » des flashes très courts. Donc, si un jour vous déplacez ainsi un quelconque affichage lumineux et qu’un phénomène de discontinuité apparait, c’est qu’il s’agit avec certitude d’un système multiplexé. Sympa cette expérience non ?
