L'électronique - Le pupitre de commande

Généralités

Cette carte est la plus importante en fonctions réalisées et en taille. Elle comprend les alimentations des projecteurs d'éclairage général, de simulation de pollution lumineuse, de méridien et de simulation de lever et de coucher de soleil. Les alimentations des moteurs journalier (rotation de la sphère céleste) et de latitude sont aussi réalisées sur cette carte. La luminosité de certains projecteurs est réglable, cette carte comprend donc ces 9 réglages (les 2 projecteurs d'étoiles, les 5 objets du ciel, la voie lactée et la pollution lumineuse). La gestion du codeur optique est également embarquée sur ce module. La réception du message du pupitre, le formatage d'un nouveau message pour les modules des sphères ainsi que d'un autre pour le pupitre (codeur optique) sont aussi sur cette carte. Le nombre de signaux et de fonctions à gérer est assez important ce qui implique l'utilisation de 2 LCA.

Le réglage des projecteurs

Le réglage des projecteurs est réalisé à partir de commutateurs de réglage à 16 positions. 16 intensités lumineuses différentes sont donc disponibles pour le projecteur. En fonction de la position du commutateur la durée de la période P1 est plus ou moins grande. Le courant passe donc plus ou moins longtemps dans la lampe. Le projecteur est donc, par ce fait, plus ou moins lumineux. 4 fils sont nécessaires pour coder chaque commutateur. Toutes ces informations, sauf celle du projecteur de pollution lumineuse, sont insérées dans le message émis vers les demi sphères.

Réception du message du pupitre

Un récepteur différentiel converti le signal reçu du pupitre en signal compatible de l'entrée du LCA. Les commandes nécessaires à cette carte sont conservées tandis que celles des plateaux sont transmises à la partie gérant ce message (voir le paragraphe suivant).

Le message vers les hémisphères

Basée sur le même principe que celle contenue dans le pupitre, cette fonctionnalité collecte les commandes décodées par la partie réception et y inclut celles des réglages des projecteurs. Toutes ces informations sont ensuite formatées en un message série pour les plateaux. On a, à ce moment là, 53 commandes à émettre vers les demi sphères. Ce qui fait, avec le bit de démarrage, 54 fois 1 mS soit 54 mS pour transmettre ce message. Un émetteur différentiel, pour éviter les perturbations car cette liaison doit passer dans le joint tournant, transmet ce message aux plateaux.

Gestion du codeur optique et formatage du message

Cette partie reçoit les signaux (phases A et B) du codeur optique. Une fonction génère, à partir des phases A et B, les impulsions pour utiliser le codeur en 1000 impulsions par tour ainsi que le signal indiquant le sens de rotation. Un étage compteur compte ou décompte (en fonction du sens de rotation) les impulsions générées précédemment. Ce compteur est remis à zéro par un détecteur indiquant l'angle de latitude 0°.

Ce codeur est entraîné, sur la machine, par un jeu de pignons insérant un rapport de multiplication de 50/15 = 3,333. Donc pour un tour du codeur il y a 3333 impulsions générées soit 0,108° par impulsion. Ce compteur indique un nombre de fois 0,108°, il faut convertir ces valeurs en angle. Pour cette conversion une mémoire programmable est utilisée, et pour plus de facilité elle ne génère pas un angle mais directement les signaux pour commander les 15 segments des afficheurs (7 segments pour chacun des deux afficheurs plus un pour le signe). Le contenu de cette mémoire, généré par un petit programme écrit en PASCAL, est ensuite écrit dans la mémoire par un programmeur fabrication maison (merci les sites Internet qui décrivent ce type de montage).

Cette mémoire agit comme une table de correspondance car à une valeur du compteur (donc un angle) correspond une configuration des segments des afficheurs pour afficher la valeur de cet angle. Ces 15 signaux sont ensuite réintroduits dans le LCA pour être formatés en un message série qui est transmis au pupitre pour affichage.

Un émetteur différentiel permet encore une fois de s'affranchir des perturbations.

Les projecteurs d'éclairages, lever et coucher de soleil

Ces projecteurs doivent simuler l'aube et le crépuscule avec le lever et le coucher de soleil. Cette fonctionnalité doit donc commander les alimentations des projecteurs de façon progressive tant en allumage qu'en extinction. Les alimentations sont décrites dans Les principes.

A la mise sous tension du planétarium l'éclairage général est allumé. Au début de la séance le projecteur d'éclairage général s'éteint progressivement. Une minute est nécessaire pour l'extinction complète. 20 secondes avant la fin un projecteur de coucher de soleil commence à s'allumer. L'intensité lumineuse croît pendant 10 secondes puis décroît pendant encore 10 secondes. La séance peut alors commencer.

A la fin de la projection un projecteur de lever de soleil s'allume progressivement. L'intensité lumineuse croît pendant 10 secondes puis décroît pendant encore 10 secondes. Dans le même temps les projecteurs d'éclairage général s'allument. Une minute est nécessaire pour l'allumage complet. Le chronogramme suivant indique les allumages et extinctions des différents projecteurs.

Les ampoules utilisées sont des ampoules 12V – 10W mais la puissance lumineuse n'est pas utilisée pleinement.

Le projecteur de pollution lumineuse

Ce projecteur permet de simuler le ciel de nos villes (merci les lampadaires qui éclairent autant, sinon plus, le ciel que les rues qu'ils sont sensés éclairer). Ce projecteur est donc réglable (ville avec plus ou moins de pollution lumineuse) à l'aide d'un des 9 commutateurs en face avant du socle du planétarium. Rien de particulier sur cette fonction car l'alimentation est celle décrite dans Les principes. L'éclairage se fait immédiatement sans montée progressive.

Le projecteur de méridien

L'allumage et l'extinction de ce projecteur se fait progressivement ( de l'ordre de 5 secondes). Il n'est pas réglable.

Les moteurs

Deux moteurs sont commandés par cette carte. Un moteur journalier qui permet de faire tourner les plateaux de la machine et donc de matérialiser le déplacement des étoiles dans le ciel. Un moteur de latitude permet de changer la latitude du lieu où la séance est sensée se passer. Ces moteurs peuvent être commandés en marche avant et en marche arrière à vitesse normale ou à vitesse rapide. Le changement de la vitesse de rotation est réalisé en changeant la durée de P1. Le changement du sens de rotation est réalisé en permutant les deux fils du moteur à l'aide d'un relais.

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