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Le joystick automatique

Basé sur l'article publié dans Quasar CPC numéro 7, Électronique, par Zik.

L'antique joystick ! Je vous propose ici une application assez originale d'un montage électronique de base qu'est le multivibrateur astable. Ce petit circuit vous permettra “d'économiser” vos pauvres joysticks qui souffrent tant dans les jeux de simulation sportive (en général) où le but du jeu est finalement d'agiter sa manette de jeu frénétiquement de droite à gauche puis de gauche à droite et ainsi de suite. Vous avez donc tous (ou presque) deviné que ce montage va faire ça tout seul, il vous suffira juste de régler la vitesse.

Qu'est-ce à dire ?

Le cœur du montage est, comme je l'ai déjà dit, un multivibrateur astable (je vous assure que c'est du français irréprochable). On comprend facilement le terme “multivibrateur” (plusieurs vibrations si vous voulez), et le mot “astable” signifie que ces vibrations ne sont pas stables. Vous connaissez tous les DEL (ou LED en anglais) ? Mais oui, les petits trucs qui s'allument quand on les branche : sur le schéma, ce sont les petits triangles avec les deux flêches !

Bon, ce circuit va donc les faire clignoter alternativement.

Minutie et précision ! Le schéma de principe :

Schéma de principe

Mais pourquoi ça clignotte ?

Et voici la clef du mystère (non Tony, ce n'est pas la saucisse !). Je considère à partir de maintenant que vous avez quelques bases en électronique.

Le principe du montage est que l'on aura toujours qu'un seul transistor conducteur à la fois. Supposons que le transistor T1 est conducteur (donc T2 bloque). Le condensateur C1 se charge rapidement par dessus la diode base-émetteur de T1 (la DEL de droite sur le schéma). D'autre part, C2 se charge lentement par dessus T1 (qui est toujours conducteur) et la résistance R2. Vous avez toutefois remarqué (je n'en doute pas) que C2 est alors mal polarisé ! Mais, pas d'inquiétude, car lorsque la tension de charge passe à environ 0,6 Volt (tension également appliquée à T2), le transistor T2 va devenir conducteur (la tension à sa base arrivant à la tension de seuil de déclenchement). À partir de là, au collecteur de T2, la tension va passer de positive à négative et ce changement va se transmettre par dessus le condensateur C1 (chargé) par une impulsion négative à la base de T1 qui va alors devenir bloquant.

La situation s'est donc inversée et le cycle recommence ainsi indéfiniment.

Et notre montage alors ?

Dans le cas qui nous intéresse, ce ne sont pas réellement des diodes qui vont clignotter. En effet, on utilisera des optocoupleurs (Opt1 et Opt2) qui assurent une isolation parfaite (!) entre le circuit de commande et le circuit dérivé.

Quand on applique une tension aux bornes de la “diode intégrée”, le transistor (également compris dans le CI) va devenir passant. Il nous suffit donc de faire les branchements adéquats avec la prise joystick du CPC pour arriver à notre but.

Résistance 47kΩ

Mais comment elle marche la prise joystick ?

Le connecteur joystick du CPC :

Le brochage du connecteur joystick du CPC

Au passage, admirez donc le schéma ci-dessus.

Bon, cette prise dispose d'une broche Com1 et d'une broche Com2, seule la première va nous servir ici car nous n'avons besoin que de la manette 1. Les différentes directions sont obtenues par simple contact entre Com1 et une autre broche (excepté Com2 bien sûr). Je précise que le bouton feu utilisé (puisqu'il n'y en a qu'un le plus souvent) est le Feu 2.

Pour identifier ces différentes broches sur le câble que vous vous serez procuré, il vous suffira de tester sous BASIC les différentes combinaisons (en branchant le câble bien évidemment !).

Normalement, la broche Com1 devrait correspondre au fil noir (enfin, je crois bien !). Bref, essayez, c'est la meilleure façon de trouver ! Sur CPC+, branchez-vous sur la prise joystick 1 pour le montage et les essais.

Comment se connecter sur le montage ?

Pilote virtuose de vaisseau à propulsion thermonucléaire à injection À partir du moment où vous avez trouvé les différentes broches, il vous suffit de connecter les bornes des directions gauche et droite chacunes sur une des deux pattes de chaque optocoupleur. On branchera ensuite le Com1 sur les bornes des optocoupleurs restées libres (une sur Opt1 et une sur Opt2). Tout cela est représenté en plus clair sur le schéma précédent (ne cherchez pas trop loin, c'est juste au dessus !).

Mais l'utilité de ce montage ne s'arrête pas là. En connectant la borne Feu 2 sur un des deux optocoupleurs tout en laissant celle de l'autre “en l'air” (non connectée) et les deux autres bornes de chaque optocoupleur restant branchées au Com1, on obtiendra un bête mais bien pratique auto-fire (comme on dit). Bien sûr, il sera préférable de brancher un joystick en parallèle du circuit pour pouvoir commander votre vaisseau à propulsion thermonucléaire à injection (!) que l'on retrouve dans tout bon shoot'em up.

Pas trop vite !

Et le réglage de la vitesse me direz-vous ?

Hum ! Si vous avez bien compris le fonctionnement de ce multivibrateur, vous en déduisez que la durée de stabilité des sorties du circuit (c'est-à-dire la fréquence de clignotement des diodes) dépend des valeurs de R2 et C2 mais aussi de R1 et C1. Sur le schéma (pas très clair sur ce point), j'ai voulu remplacer les deux résistances R1 et R2 par un potentiomètre double (d'où le pointillé) pour permettre de faire varier la fréquence de manière identique pour les deux diodes des optocoupleurs.

On n'agira pas sur la valeur des condensateurs qui restera donc fixe (cette valeur est la même pour les deux condensateurs). Les valeurs que j'ai indiquée à la fin de l'article sont des valeurs qui conviennent pour plusieurs jeux mais d'un jeu à l'autre, le test clavier peut être plus ou moins rapide (sensible !) et il est possible que vous soyez amenés à modifier ces valeurs. Je répète que je parle des valeurs de P1 et C1/C2. Les deux résistances Rp ne sont là que pour protéger les diodes des optocoupleurs.

À part ça, j'ai oublié de vous dire que l'ensemble s'alimente par une pile 9V mais je ne pense pas que la consommation du montage soit critique (ne vous inquiétez pas pour ça).

Rien ne sert de courir, il faut partir à point ! Liste des composants

  • Rp : 2 résistances de 470 Ω
  • P1 (R1/R2) : potentiomètre double de 10 KΩ
  • C1 et C2 : 2 condensateurs électrolytiques de 10 µF
  • T1 et T2 : 2 transistors identiques (des NPN) ; des BC548 conviennent
  • Opt1 et Opt2 : deux optocoupleurs CNY17 ou équivalent
 
electronique/joystick_auto.txt · Dernière modification: 2017/10/09 10:04 (édition externe)