L'idée est d'afficher à l'écran de l'oscilloscope une ligne horizontale que l'on peut déplacer à loisir afin de la faire coïncider avec le signal observé, afin de mesurer la valeur de tension d'un palier, d'un maximum, d'un minimum ... et d'afficher dans le readout la valeur de la tension.

Afficher une ligne horizontale qui se déplace, ça c'est simple, il suffit de générer une tension continue. Pour le reste, c'est un peu plus compliqué, sauf que les oscillos comme le 5440 (ou la série 7000) sont équipés du circuit Readout, c'est-à-dire l'affichage des calibres à l'écran. J'ai déjà utilisé cette fonction pour une pendule .
Au lieu d'utiliser un des deux champs d'affichage externes, ce qui nécessite la présence de l'option qui va bien (connecteur à l'arrière), le plus élégant est d'utiliser le champ d'un tiroir.
Et donc, il suffit d'un tiroir double voie, comme le 5A48, pour réaliser ce générateur de curseur :
- une des voies, CH1 par exemple, reçoit le signal à visualiser
- l'autre voie, CH2, génère la ligne horizontale et l'affichage de la tension sans son propre champ du readout

Une contrainte serait que la modification soit réversible, car au prix des tiroirs en bon état ... ou du moins qu'on puisse utiliser quand même le tiroir normalement, sans curseur, mais pour visualiser 2 signaux en même temps.

Le plus simple est de faire appel à un PIC et à un système utilisé pour la pendule : des générateurs de courants pour créer les caractères dans le readout, commandés par des CNA série comme les MCP4822.
Si on veut pouvoir utiliser le tiroir normalement, il va falloir faire des commutations .... Comme on n'a pas non plus une place infinie en face avant, il va falloir ruser.
D'autre part, alors que pour générer la ligne horizontale, il suffit de générer une tension comprise entre 2 valeurs (une positive et une négative) et régler la sensibilité du canal toujours à la même valeur, pour afficher la valeur de tension exacte, il faut connaitre la sensibilité de l'autre canal ! Par exemple, si on injecte un signal d'amplitude 10V crête sur CH1, on choisira la sensibilité 5V/cm pour l'afficher sur l'écran. Si on génère la ligne avec la sortie d'un MCP4822 entre -2 et +2V, le canal CH2 sera réglé sur 0,5V/cm pour pouvoir déplacer la ligne sur toute la hauteur. Or, le signal à mesurer aura une amplitude de 4 carreaux en tout, soit, pour la ligne, un intervalle de valeur de -1 à +1V. On a donc un rapport de 10 entre la valeur de la tension générée et la valeur affichée.
Donc, il faut que le système aille récupérer le calibre du CH1, y compris la présence ou non d'une sonde x10. Je rappelle que sur ces tiroirs, le calibre affiché change automatiquement lorsqu'on branche une telle sonde.
La difficulté principale va être d'ajouter un potard de réglage de position du curseur, car ce serait trop complexe d'utiliser le potard de réglage continu de sensibilité (le petit bouton rouge) En revanche, l'inter M/A peut être installé n'importe où, car on le manoeuvrera tiroir sorti (aucun intérêt de changer la fonction tiroir installé)

Bon, mon 5400 est équipé de deux tiroirs 5A48 d'origine, mais je n'ai pas envie d'en tuer un pour faire ce genre de bidouille. Je vais donc en chercher un sur EB, à pas trop cher, même en panne, quitte à le réparer d'abord.

Voici le schéma de principe :


Principe du système

Un microcontrôleur type PIC 16F690 gère l'Ensemble
En entrées, il reçoit :
- la commande de marche-arrêt (M/A) qui permet de commuter soit en "normal" (le tiroir fonctionne comme à l'origine, à part le réglage continu de sensibilité qui n'est plus opérationnel), soit en "curseur"
- une tension fournie par le potentiomètre de réglage de sensibilité, qui permet de déplacer le curseur sur l'écran dans le sens vertical
- une information iniquant si une sonde x10 est branchée sur le CH1
- une tension reflet du calibre du CH1, issue d'un convertisseur numérique/analogique dont les 5 entrées sont connectées sur les 5 contacts du commutateur lié aux atténuateurs de CH1

En sorties, on trouve :
- 3 générateurs de courant pour produire 3 chiffres significatifs (C,D,U) qui seront intégrés au mot affiché
- 1 générateur de tension qui produit la ligne horizontale et qui est appliquée sur l'entrée des atténuateurs du CH2
- des commutations pour passer du mode normal au mode Curseur

Le formatage consiste à générer le mot qui sera affiché à l'écran sous différents formats pour conserver la même précision quel que soit le calibre. Ainsi, le point décimal peut changer de place, la lettre m peut être affichée ou non, le signe de la tension également (+/-), ainsi que les caractères "C>" signifiant "curseur". Enfin, le dernier caractère est l'unité, V.

Je viens de recevoir le tiroir, acheté en Allemagne :



Il appartenait à l'armée fédérale allemande on dirait
Voyons s'il fonctionne, car il y a des chances qu'il ait des défauts, car vendu "en l'état". Je l'installe dans le 5440, en espérant qu'il ne provoque pas de court-circuits :


Bon, déjà, le readout fonctionne (entourés) et les lignes apparaissent (flèches) : 95% du tiroir fonctionne



En revanche, les voyants du calibre des 2 voies sont éteints !
Il faut donc que j'aille les visiter pour les changer éventuellement. Pour cela, il faut y accéder ! Or, ils sont positionnés à un endroit où je suis obligé de déposer les atténuateurs des deux voies :


Il faut enlever les 5 poussoirs des inters, puis les vis qui retiennent les blindages



De l'autre côté, il y a encore une vis pour chaque blindage à enlever
Puis on peut alors enlever les atténuateurs :


Il faut dessouder le fil du condensateur d'entrée de l'âme de la BNC de chaque atténuateur
On peut alors enlever les 5 vis par plaquette


Et dessouder le fil de sortie en soulevant la plaquette
Les plaquettes des atténuateurs peuvent alors glisser vers l'arrière pour libérer les 2 boutons de la face avant :



Chaque plaquette support un atténuateur x100 et un atténuateur x10, ainsi que 8 contacteurs
On découvre alors les empilements de cames de commande des contacteurs :


Et on découvre aussi les 4 emplacements des néons .... vides !
Les néons ont été carrément arrachés, car il reste des bouts de fils sur la carte imprimée ...
Pour réparer, il suffit donc de remettre des néons :


J'ai récupéré des néons sur lesquels j'ai soudé 2 fils souples. Les néons sont retenus par un point de colle thermo
Vérification du fonctionnement :


Ok, ça marche (j'ai vérifié aussi que lorsque je branche une sonde, l'autre néon s'allume pour les 2 voies
J'ai alors remonté tout et je me suis aperçu que sur CH2, certains calibres ne fonctionnaient pas, et que le disque gradué du CH1 était décollé du bouton :



Je l'ai recollé à la cyano et j'ai du redémonter l'atténuateur de CH2 pour passer un coup de nettoyant contacts sur les contacteurs.
Au remontage, j'ai vérifié que tout était OK.
Conclusion : tiroir 5A48 réparé et fonctionnel comme un neuf (ou presque) !

Je peux maintenant que le tiroir est réparé, le modifier afin d'installer l'électronique de gestion du curseur.
Je vais commencer par installer l'interface avec le CH1, c'est-à-dire la conversion de calibre, le détecteur de présence de sonde x10, la position du curseur et l'inter M/A.


Schéma originel comprenant les inters de calibre et la présence sonde pour le readout du CH1



Schéma partiel montrant l'interface entre CH1 et le processeur (à gauche sur le schéma)
Tout d'abord, la conversion de calibre. A base de portes logiques inverseuses (74LS14) commandant un réseau R/2R à 5 cellules :


Il faut isoler les interrupteurs des lignes allant vers le readout d'origine en coupant les 5 pistes
Puis on installe une nappe allant des 5 contacteurs à une petite carte électronique supportant les composants :


Vue d'ensemble de la conversion de calibre



Détail au niveau des contacteurs



Détail de la carte. La sortie Ucal est le reflet analogique de la combinaison des 5 contacteurs suivant le calibre
Voici la tension relevée en fonction du calibre de CH1 :


Tension de sortie du convertisseur de calibre en fonction de celui-ci
Vu qu'il y a 5 contacteurs (donc 32 combinaisons théoriquement), mais qu'il n'y a que 13 calibres, et que les 5 contacteurs ne sont Pas dans un ordre logique, la tension n'est pas une fonction simple du calibre. Il faudra donc en soft, utiliser une table de conversion.
Le tableau suivant indique les combinaisons des 5 contacteurs et leur valeur décimale, le nombre converti sur 12 bits (en décimal), le numéro qui sera affecté au calibre (de 0 à 12) et la valeur du nombre converti divisé par 32 :


Tableau de codage
Ainsi, si on se contente d'une précision suffisante sur N en divisant par 32, on voit qu'une table de 64 valeurs suffira pour décoder le numéro du calibre en fonction de la tension.

Passons à la présence de la sonde x10. Il faut récupérer l'information issue de la base de Q610 comme entrée du transistor à ajouter. Comme il n'y a que ce transistor et 3 résistances, on peut installer tout ça près des alims nécessaires, le +5 et le -15 :


repérage sur le plan d'implant. Attention, les composants sont ajoutés sur l'autre face
Voici ce que ça donne :


Vue d'ensemble de l'entrée présence-sonde
La résistance de 100k peut être soudée non pas sur la base de Q610, mais sur le premier fil de la nappe de fils provenant des inters de calibre.

Vérification de fonctionnement faite (la sortie S est notée PrSx10, active à 0:
- pas de sonde : S=+4,8V (PrSx10 inactive)
- sonde présente : S=0,2V (PrSx10 active)

Parfait. Maintenant, le plus ennuyeux, le potard de position curseur.
La première idée consistait à utiliser le potard de réglage continu de sensibilité (et son inter couplé pour la fonction M/A). Mais je crains que ce soit trop complexe. J'ai donc décidé d'installer un potard ailleurs, et à le commander au travers du seul trou de la face avant libre : la douille de 4mm de masse car, vraiment, cette douille sert rarement (voire jamais en fait):


Douille de masse pouvant servir de palier à un axe de commande

Coup de chance, cette douille est quasiment au milieu de la largeur du tiroir et il suffirait d'un axe un peu souple pour relier un potard installé sur le retour de la cloison à un bouton en face avant devant cette douille :


Entouré : position du potard, flèche : douille, courbe : axe de commande
Bon, c'est vrai, c'est un peu "tordu" au sens propre d'ailleurs. L'axe doit être un peu souple, de diamètre inférieur à 4 mm pour passer dans la douille, contourner les blindages et suivre le blindage médian.
Quoi utiliser pour l'axe ? Une aiguille à tricoter de 3 1/2 fait 3,5 mm de diamètre et j'ai essayé de l'introduire dans la douille pour voir si elle peut aller jusqu'à la position envisagée du curseur :


L'aiguille à tricoter suit bien le chemin ... parfait.
Je peux déjà installer le potard :


J'ai trouvé un potard de 10k de petites dimensions dans mon stock
Il faut percer le trou dans le retour de la cloison, à une distance du circuit imprimé correspondant le plus possible à l'axe de la douille, afin de ne pas tordre en plus l'aiguille dans le plan vertical.
J'ai choisi une aiguille à tricoter assez ancienne à ame d'acier :


J'ai coupé l'extrémité pour extraire le fil d'acier que je conserve car il servira ...
L'aiguille est donc creuse et le fait d'enlever le fil d'acier l'a rendue plus souple.
Maintenant, il faut trouver ou réaliser un coupleur d'axe, d'un côté 3 mm (pour l'axe du potard), de l'autre 3,5 mm (pour l'aiguille) :


J'ai utilisé une entretoise qui avait 2 trous de diamètres différents (coup de bol) que j'ai percé de 2 trous que j'ai taraudés à M3x0.50
Passons à l'autre extrémité de l'aiguille :


Le fil d'acier est bien pratique pour guider l'aiguille lorsqu'on veut la passer dans le trou de la douille, avant de serrer le coupleur sur l'axe du potard
Il n'y a plus qu'à retirer le fil d'acier, couper l'aiguille à la bonne longueur, trouver un bouton et une entretoise pour décaler celui-ci du disque gradué du bouton de sensibilité du CH1 :


Aiguille installée, équipée de son bouton



J'ai du déformer un peu la cloison pour que les vis pointeaux du coupleur ne frottent pas dessus ...



Cheminement de l'aiguille entre les blindages et les contacts élastiques de masse



Le bouton (flèche noire) est à serrage par pression périphérique; il est décalé grâce à une entretoise (flèche rouge)
J'ai du tout de même repercer le presse-étoupe du bouton au bon diamètre (3,5) car il était prévu pour des axes de 3 mm.


Je peux maintenant réinstaller les 5 poussoirs des boutons que j'avais enlevés pour pouvoir facilement accéder au circuit



Il faut que je trouve un cache vis pour ce bouton ....


Pour le bouton M/A, je l'installerai directement près du microcontrôleur et donc, pour l'instant, il faut définir et réaliser la partie mécanique de l'électronique, autrement dit, voir comment découper en plusieurs cartes car le volume est limité et préparer les connexions.
Avant, je vérifie que la petite carte supportant l'interface calibre ne gêne pas la pose du couvercle :


J'ai bien fait de vérifier : l'alu touchait les résistances du réseau R/2R (entouré)
J'ai du "aplatir" un peu tout ça ...
Et j'ai déjà connecté les fils d'alimentation qui seont branchés sur les cartes et j'ai fait passer les fils venant de l'interface calibre de façon à ce qu'ils arrivent au voisinage des cartes, ainsi que les 3 fils allant au potard :



Préparation des connexions filaires

Je prépare la fixation des cartes et je commence par imprimer des supports en PLA :



Ils sont montés par vissage sur le profilé d'alu du tiroir :




Les vis sont à tête fraisée et l'alu a été fraisé pour qu'elles ne dépassent pas

Les supports comportent des trous pour fixer les 3 cartes prévues pour l'électronique :


J'espère que 3 cartes suffiront !
- Carte 1 : processeur
- Carte 2 : relais
- Carte 3 : générateurs de courant


Je commence par la fonction "formatage":



Elle comporte 8 relais en tout, dont un, R8, commute l'entrée des atténuateurs du CH2 entre la BNC et la tension Uch2 générée par la commande. Il est préférable d'installer ce relais le plus près possible de l'entrée, pour éviter d'avoir des fils baladeurs qui pourraient être influencés par l'environnement (comme le générateur de haute tension de l'oscillo par exemple.

Pour installer ce relais, il faut enlever le blindage des atténuateurs de CH2 :



Puis il faut dessouder le fil du condo d'entrée et commencer à raccorder le relais


Le condo est soudé sur la broche C du relais (jaune) et l'âme de la BNC à la broche R (rouge)

Il faut maintenant découper le blindage car le relais dépasse :


En noir : l'ancien contour du blindage

On peut alors refixer le blindage :


coup de bol, les broches à raccorder sont accessibles !

Enfin, les fils sont raccordés au relais :


fils jaunes : bobine du relais, le coaxial est connecté sur la broche T du relais (UCH2)

R7 est constitué de 3 relais commandés en même temps qui ne sont pas non plus sur la carte.
Il comporte 6 circuits RT (d'où la nécessité d'avoir 3 relais 2RT) car en plus d'aiguiller les lignes COL et ROW, il faut aussi mettre à la masse les lignes du readout non utilisé pour éviter que les courants ne circulent dans les résistances non utilisées :


Commutations effectuées par les relais R7

Comme on peut le voir, lorsque le readout normal du tiroir est actif (relais au repos), les lignes COL' et ROW' du readout du curseur sont forcées à la masse. En revanche, lorsque le tiroir est en mode curseur (relais au travail), ce sont les lignes COL-R et ROW-R du readout normal qui sont à la masse.
Pour insérer ces relais, il faut déjà couper les lignes COL et ROW normal :


coupures à effectuer

Les pistes à couper se trouvent dans cette zone :


Zone des 2 coupures (entourées)



Il faut couper le petit bout de piste entre la broche du commutateur et la pastille



Là, la piste à couper est plus accessible

Ensuite, les 3 relais sont d'abord câblés ensemble en dehors du tiroir, puis y sont raccordés :


Modification effectuée
Les fils concernant la ligne COL sont gris, ceux de la ligne ROW jaunes. Les fils violets correspondent aux bobines des 3 relais R7.

Voilà, les deux relais R7 et R8 sont installés. A noter qu'ainsi, c'est-à-dire sans le reste de la commande, les relais sont forcément au repos et que les contacts établis font que le tiroir fonctionne normalement. Je vérifie néanmoins que c'est le cas :


Vérification du fonctionnement
OK, le tiroir fonctionne correctement : le signal est bien visualisé et le readout est bien affiché. Les connexions des modifications sont donc correctes.
Je peux déjà câbler la carte comportant les 6 relais R1 à R6, les résistances de réglage des courants des caractères fixes du mot, Ainsi que les connecteurs de liaison aux autres cartes (y compris celle d'origine) :



Carte relais
Le connecteur femelle noir reçoit le +15 et les commandes des relais (y compris R7 et R8 déjà installés) provenant de la carte de gestion
Le connecteur comportant 5 pins sert à connecter les bobines des relais R7 et R8. Les 3 pins du milieu sont connectées au +15
La nappe de 4 fils en attente de connecteur sera connectée à la carte "générateurs" et véhicule les signaux COL, TSU, TSD, TSC (signaux TS commutés par les relais et qui vont commander les générateurs de courant des chiffres affichés)
Le connecteur comportant 11 pins reçoit la nappe en provenance de la carte d'origine; ce sont les lignes utiles du readout : COL,ROW, TS1 à TS9 qu'il me reste encore à câbler selon le brochage du connecteur de fond de panier :


Connexions des TS. COL et ROW de la carte sont reliés au relais R7 précédemment installé
Entourées : les lignes TS à raccorder (TS10 n'est pas utilisé)





Soudage de la nappe aux TS.
Les TS5,6,7 n'étant pas utilisés par le tiroir en mode normal, j'ai du souder les fils au ras des contacts du connecteur , j'ai même du percer un trou pour passer un des 3 fils de l'autre côté. Il faut absolument souder au ras des contacts rectangulaires, sinon, l'insertion dans le connecteur de fond de panier risque d'être difficile.


A l'autre bout de la nappe, j'ai soudé un connecteur femelle qui reçoit également les fils COL et ROW en provenance des relais R7
Il n'y a plus qu'à installer la carte :


Insertion des 3 connecteurs



Carte vissée (provisoirement avec 2 des 4 vis). Cheminement des fils jaunes de la bobine de R8


Il est temps de vérifier le fonctionnement (manuel). Pour cela, j'ai simulé la présence de la carte générateur :


3 résistances pour afficher les chiffres significatifs "104"

et soudé des fils sur un connecteur provisoire afin de commander quelques relais :


Les fils sont assez longs pour pouvoir les sortir du panier afin de les connecter à la masse pour commander les relais

Voici ce que ça donne :


Aucun relais commandé, mode normal. Le readout indique le calibre de la voie CH2




Relais R7 et R1 commandés. Le readout indique qu'on est en mode curseur (C>) et que la valeur de tension est négative : -104V




Relais R7, R1, R3, R4 et R6 commandés. Le format d'affichage est différent : 10,4mV. La tension est positive (+)

Voilà, la partie commande du formatage semble fonctionner normalement. L'étape suivante est la réalisation de la fonction gestion :


Schéma de la carte "gestion" à micro-contrôleur PIC

Dans un premier temps, vu que la carte générateurs n'est pas réalisée, je ne vais pas câbler les CNA MCP4822 et, du point de vue du soft, je ne vais que faire la gestion des relais en fonction du calibre de CH1 (Ucal) et de la présence ou non de la sonde x10 (PrSx10).
L'essai consistera à vérifier que lorsqu'on change la sensibilité du CH1, le format d'affichage de la tension curseur change. (en simulant les chiffres significatifs comme précédemment, avec 3 résistances)
Définition des connecteurs de cette carte permettant les liaisons avec les autres cartes et le tiroir :


Carte équipée de ses connecteurs

Sur le dessous, il y a un connecteur à 5 broches :


Connecteur vers : le potard de déplacement du curseur, la mini-carte de conversion du calibre de CH1 et l'interface de présence de la sonde x10

En bout de carte, on trouve 2 connecteurs : un recevant les alims venant du tiroir, un de liaison vers la carte générateur :


Répartition des alims (il y a correspondance entre broches des 2 connecteurs)

Essai d'installation de la carte :


Installation de la prise sur le connecteur du dessous




Pour embrocher la carte dans le connecteur de la carte relais, il faut soulever celle-ci




Installation de la prise d'arrivée des alims

La carte est câblée, du moins la partie relais et les entrées Ucal et PrSx10 :


Repérage des circuits intégrés, des alim et des positions de l'interrupteur de mode de fonctionnement




Dessous de la carte. Entourées : zones pas encore câblées

Une fois la carte partiellement câblée, pour faire les essais, j'ai confectionné 3 rallonges ce qui me permet d'accéder à la carte lorsque le tiroir est installé dans l'oscillo :


Carte connectée au tiroir par les 3 rallonges




Tiroir inséré dans le scope




La carte est accessible pour programmer le PIC ou pour tester le hard ...

Premier programme servant à tester le câblage autour du PIC, gérer l'interrupteur normal/curseur : si normal, relais au repos, si curseur, relais R7 et R8 actifs :


Mode curseur : le readout commute bien sur le format prévu "C>...."

Bon, ce test valide déjà les connexions du PIC, du registre 164 et du réseau de transistors ULN.

Pour passer à la suite, c'est-à-dire vérifier la conversion de calibre, je vais d'abord vérifier la conversion "Ucal>>n_calibre" (n_calibre = numéro du calibre). J'ai donc cablé 4 leds sur les sorties R1 à R4 qui me serviront à afficher la variable n_calibre :


Le petit module d'affichage 4 bits à leds (le msb est à droite)

Dans un premier temps, j'affiche sur les leds un compteur de secondes :


Chronomètre (cliquer pour voir la vidéo)

Maintenant, j'affiche le numéro de calibre (0000 à 1100) en fonction de la sensibilité du CH1; Voici le tableau de conversion :


tableau de conversion Ucal >> n_calibre

- Colonne de gauche : calibre choisi
- à côté, la tension Ucal créée par le réseau R/2R en fonction des inters Xm,X2,X5,X0 et X00.
- NX ne sert qu'à indiquer la valeur décimale correspondant aux inters
- NCAN est la valeur décimale sur 8 bits en sortie du CAN interne du micro
- NCAL est le numéro du calibre qui est mémorisé dans la variable n_calibre
- la colonne de droite indique la valeur NCAN-16 qui sera comparée aux seuils par le décodeur qui décidera du numéro de calibre

Les seuils sont choisis en prenant la valeur centrale de l'intervalle compris entre deux valeurs consécutives, par exemple :
- la valeur nominale de NCAN-16 pour décider la valeur 3 est : 39
- la valeur nominale de NCAN-16 pour décider la valeur 6 est : 44
On choisit donc comme seuil de décision entre 3 et 6 la valeur centrale de [39;44], soit 42.

Voici ce que ça donne :



Affichage du numéro de calibre, de 0 à 12 (cliquer pour voir la vidéo)
Il y a 13 calibres de sensibilité, numérotés de 0000 à 1100

La gestion de la présence de la sonde x10 est simple, il suffit d'ajouter 3 au numéro de calibre n_calibre, lorsqu'elle est insérée, c'est-à-dire lorsque l'entrée PrSx10 est à 0 :



Modification de n_calibre en fonction de la présence de la sonde (cliquer pour voir la vidéo)
OK, ça marche. N_calibre passe de 7 (0111) à 10 (1010)
Vérifions tous les calibres, sonde présente :



Affichage du numéro de calibre de 3 à 15 (cliquer pour voir la vidéo)
OK, on a bien variation de 0011 à 1111

Il n'y a plus qu'à gérer les relais du formatage pour que celui-ci change en fonction du calibre.
Voici le codage des commandes des 5 relais gérant les caractères variables (C,D,U,point,m) :


tableau de conversion n_calibre >> relais

- à gauche les 16 calibres (13 gris sans sonde, 13 jaunes avec)
- le numéro de calibre, de 0 à 15
- la dynamique du calibre (+/- 4 cm en vertical)
- le format de l'affichage nécessaire pour que la valeur de la tension soit comprise dans la dynamique
- le numéro de format (F1 à F6)
- la commande de chacun des 5 relais gérant les caractères variables

Une fois le logiciel modifié pour gérer les formats, voyons ce que ça donne sur l'écran de l'oscillo :


Format d'affichage en fonction du calibre (cliquer pour voir la vidéo)

OK, le format s'adapte bien automatiquement avec la sensibilité (pour l'instant, les générateurs des chiffres sont remplacés par 3 résistances pour afficher les nombres "104", "10.4", ou "1.04")


Dernière carte à réaliser, les générateurs de courant pour les caractères variables, ainsi que la tension envoyée sur CH2 pour générer la ligne horizontale figurant le curseur :


Carte "générateurs"

Mais avant, il faut que je termine de câbler la carte gestion : en effet, je n'ai pas câblé les MCP4822, ni les fils allant au potard de réglage du curseur :


ce qu'il reste à câbler

Voilà, convertisseurs câblés, ainsi que le potard de position du curseur :



Repérage des liaisons des tensions vers la carte générateurs

Je peux maintenant m'atteler à la carte générateurs :


Soudage de la nappe de liaison avec la carte gestion

J'ai également fait une rallonge de 4 fils pour relier la carte formatage à la carte générateurs, pour pouvoir tester celle-ci facilement, étant reliée à la carte gestion :


Vérification qu'avec le bouchon "104" au bout de cette nouvelle rallonge, le fonctionnement est toujours OK





Repérage des liaisons de la carte générateurs avant son câblage

Après une heure ou deux, voici la carte câblée :



Carte générateur. Les 3 potards multitours sont les réglages d'offset

J'avais oublié de souder les 2 picots de raccordement du coaxial de UCH2. Sous la carte, on a donc ce coaxial et la nappe venant de la carte formatage (COL', TSC, TSD, TSU) :


Repérage des liaisons de la carte générateurs avant son câblage

Prêt pour les essais :


Installation de la carte générateur avec la carte gestion pour les essais du soft

Bon, déjà, le fait de brancher la nappe de 4 fils venant du formatage perturbe les readouts ... je connais le problème déjà rencontré lors de la réalisation de la pendule : il faut simplement mettre des cellules de découplage sur les TS :


Ajout des cellules RC sur les TS (100 ohm, 1nF)




Carte générateurs : les 3 condos de 1nF sont soudés directement sur le connecteur de liaison à la carte formatage
(les résistances de 100 ohm sont câblées sur la carte formatage)
Voilà, après cette modif, le readout n'est plus perturbé, je peux mettre au point le soft.


Gestion de la ligne curseur

La fonction consiste à :
- lire et convertir la valeur de la tension Uposcurs sur le curseur du potard de réglage (8 bits suffisent, vu la précision de positionnement sur un écran d'oscillo)
- conserver cette valeur pour l'affichage du readout
- formater la valeur obtenue : en effet, il faut pouvoir faire varier la tension UCH2 de -2 à +2V (au moins pour pouvoir déplacer la ligne curseur sur toute la hauteur de l'écran). Il faut alors multiplier cette valeur par 20 et prendre son opposé.
- appliquer cette nouvelle valeur au CNA qui produit la tension Uch2

Vérifions le fonctionnement :



Déplacement de la ligne à l'aide du potard ajouté en face avant (cliquer pour voir les vidéos)
A ce stade, la fonction d'affichage du readout se contente d'afficher les chiffres significatifs "205", le pont entre la valeur Uposcurs et les générateurs de courant n'est pas encore fait.
OK, ça marche.


Gestion de la valeur de tension affichée

La fonction consiste à :
- convertir la valeur Uposcurs en BCD, sur 3 digits
- gérer le signe afin de commander le relais R3
- appliquer un facteur multiplicateur selon le calibre pour un format identique
- transférer chaque valeur des digits aux générateurs de courant

Selon le format, la valeur doit être multipliée par 2 ou 4, ou conservée telle quelle :


Facteur multiplicateur selon le format affiché

Et voici ce que ça donne (signal sinusoïdal avec offset sur CH1) :



Mesure directe du minimum et du maximum du signal
Pas mal du tout !


Vérification du fonctionnement du curseur (cliquer pour voir la vidéo)

Parfait, le soft est opérationnel.


Voilà, je peux maintenant monter les cartes dans le tiroir :


Les 3 cartes à leur place

Il faut faire une découpe dans le capot gauche pour pouvoir accéder à l'interrupteur :


Tracé de la découpe
La découpe se fait à la Dremel. Il faut également isoler l'intérieur des 2 capots car l'électronique ajoutée n'est pas loin d'affleurer leur plan intérieur :



Isolation à l'aide de ruban adhésif
Les deux positions de l'interrupteur sont repérées à l'aide d'une étiquette :


Repérage de l'inter. (cliquer pour une vidéo)
Pour finir, voici le tiroir installé à côté d'un autre tiroir 5A48 (non modifié) pour vérifier qu'on peut visualiser 3 signaux et le curseur sur cet oscillo ainsi équipé :


Oscillo 5440 équipé de deux tiroirs 5A48 dont un modifié pour afficher un curseur de tension

Cette étude de faisablité est terminée. Cela change un peu des tubes, mais cette techno commence déjà à dater (50 ans environ) et fait partie du patrimoine industriel à préserver.

Suite : un circuit fréquencemètre avec affichage à l'écran de la fréquence