Le projet Synchro6

23/12/2002. Il n'y a pas encore de photos, mais cela ne devrait plus tarder. Je manque un peu de temps pour faire avancer le projet matériellement et, venant de déménager, mon "espace labo et atelier" n'est pas encore installé. Je ne pourrai pas détailler davantage les différentes cartes avant encore plusieurs semaines. Je suis désolé pour les impatients!

En cliquant sur ce lien, vous aurez accès à une première liste des composants principaux que j'ai prévu d'utiliser.

Pour rappeler de bons souvenirs à certains, en ces temps où l'on ne peut plus rien faire sans microcontrôleur, j'ai réalisé le concept complet Synchro6, c'est à dire toute la partie encodage, décodage et pilotage des sorties, avec des circuits intégrés logiques classiques de la famille 74HC et CD4000.
Seule l'interface avec le PC sera le cas échéant confiée à un UART bidirectionnel AY3-1015B (ou COM-8017 ou HD3-6402). Toutefois, si je parviens comme je le pense à utiliser la sortie imprimante LPT1 du PC, il n'y aura même pas besoin d'UART et la carte correspondante restera une option.

Le dessin CAO des circuits imprimés est terminé.
Je l'ai réalisé à l'aide du logiciel professionnel Cadstar sous DOS (un vieil ami). Je mettrai bientôt en ligne les fichiers Gerber permettant d'imprimer les transparents nécessaires à la fabrication des cartes. Il suffit d'un visualiseur Gerber pour Windows (gratuit sur certains sites Internet) pour les imprimer sur une machine jet d'encre ou laser.
Je donnerai tous les renseignements voulus dès que j'aurai validé le fonctionnement de l'ensemble.
Vous pouvez déjà tester l'impression d'un typon prototype: voir la page "Partie matérielle".

Malgré tous mes efforts, je n'ai pas pu réaliser une carte simple face.

L'ensemble est constitué de plusieurs platines:
- La carte alimentation et support des prises Din des 6 voies de sortie. Circuit simple face 178x155mm.
- La carte encodeur: circuit simple face 142x85mm supportant deux petites cartes (100x38mm) double face enbrochables gigognes comportant chacune 8 circuits latches 74HC574 qui servent à mémoriser la trame biphasée.
- La carte décodeur: circuit double face 142x90mm. Cette carte transforme le signal biphasé provenant de la carte encodeur ou du magnétophone en commandes logiques pour les voies de sortie.
- La carte de voie de sortie: circuit simple face 215x32mm. Cette carte est montée perpendiculairement aux deux cartes alimentation et décodeur via des barrettes sécables coudées au pas de 2,54mm. Elle comporte tous les éléments (relais, transfo d'impulsion, etc..) nécessaires à deux voies de sortie. Pour réaliser un synchronisateur pour 3 ou 4 projecteurs, il faudra donc monter deux de ces cartes, et une troisième pour commander 5 ou 6 projecteurs.

Ce "meccano" est prévu pour loger entièrement dans un boitier de dimensions de face avant 180 x 45 mm, et de profondeur 310 mm. Ces cotes ne sont pas prises au hasard: elles correspondent à celle d'un boitier métallique que j'avais fait faire sur mesure pour un autre usage et dont il me reste plusieurs exemplaires.
On peut, bien sûr choisir n'importe quel boitier pourvu qu'il soit assez grand pour accueillir l'électronique.

Les personnes qui réalisent elles-mêmes leurs circuits imprimés ne devraient pas avoir de mal avec les platines que j'ai dessinées. Elles sont toutes en classe 2, c'est à dire qu'il n'y a aucune piste fine passant entre les pattes des circuits intégrés, sauf sur les petites cartes "mémoire" à 74HC574. Sur les platines double face, j'ai veillé à minimiser le nombre de soudures "acrobatiques" côté composants afin de pouvoir se passer de trous métallisés.
Tout amateur soigneux devrait s'en tirer sans problème.

Les sorties vers les projecteurs se font sur des prises Din 8 broches:
- 2 broches pour le pilotage du triac (A1 et G). Sortie totalement isolée sur transfo d'impulsion.
- 2 broches (relais NO totalement isolé) pour le changement de vue avant.
- 2 broches (relais NO totalement isolé) pour le changement de vue arrière.
- 2 broches (relais NO totalement isolé) pour la commande du volet d'objectif. On peut ne pas monter le relais correspondant s'il est inutile, ou au contraire, se servir de cette sortie tout ou rien pour un autre usage.
La Din des quatres sorties tout-ou-rien auxiliaires pourra n'être pas montée si ces sorties ne servent pas. Ces sorties sont constituées de transistors à collecteurs ouverts contenus dans un ULN2003, charge à l'utilisateur de monter des relais extérieurs (Alimentation 12V des relais disponible sur la prise DIN).

Les sorties triac sont prévues pour commander un triac extérieur, qu'il soit incorporé au projecteur ou pas. Dans le second cas, il faudra monter un triac sur un dissipateur thermique adéquat et le mettre en série dans l'alimentation 24 volts de la lampe. Avec les projecteurs munis d'une prise 12 broches 2 rangées latérale (Simda, Kodak,...), cela ne pose aucun problème, sinon celui de se procurer le connecteur mâle adéquat. Avec d'autres types de machines, il faudra sans doute faire une "opération" à l'intérieur.

Dans tous les cas, il sera nécessaire de réaliser sur mesure les câbles de liaison vers les projecteurs.

Quant au raccordement du PC, un câble série ou parallèle classique suffira.
En recevant les ordres du PC, le synchronisateur pilote les projecteurs en temps réel et, en même temps, il génère sur une embase Cinch RCA un signal de topage enregistrable sur tout support audio. Pour la projection, on a le choix entre ré-utiliser le PC pour le pilotage, ou relire, via la même prise RCA, le signal de topage enregistré sur le support audio.

En cliquant sur ce lien, vous accèderez à une copie d'écran qui vous donnera un avant goût de l'apparence du logiciel. Vous pourrez aussi y télécharger la version actuelle d'essai si le coeur vous en dit. Il s'agit de la sixième mouture, version 0.4. La version (théoriquement) finale 1.0 sera mise en ligne quand l'achèvement de la partie matérielle aura prouvé son parfait fonctionnement.

Le logiciel est prévu d'origine pour piloter 6 projecteurs et quatre sorties tout-ou-rien auxiliaires, mais rien n'oblige à utiliser plus de voies que nécessaire.

La durée des fondus-enchaînés est ajustable individuellement de 0,1 (cut) à 25,6 secondes et le niveau de lumière de chaque voie peut être réglé en permanence de 0 à 100% (ou plutôt de 0 à 127 car, sur 7 bits, le signal acceptant 128 pas de gradation, il ne faut pas s'en priver).
La base de temps étant de 0,1 seconde, on peut réaliser un effet différent (ce que j'appelle un "évènement" dans le soft) jusqu'à 10 fois par seconde. La durée totale d'un diaporama est limitée à 99 minutes, 59 secondes et 9 dizièmes, ce qui m'a paru amplement suffisant.

Le programme est sauvegardé dans un fichier binaire différent pour chaque diaporama. On peut à chaque fois nommer ce fichier à sa convenance et en stocker autant que nécessaire sur le PC.

Je n'ai pas implémenté dans ce soft la génération et la lecture d'un timecode de synchronisation semblable à celui exploité par mon programme personnel WDPro à 9 projecteurs. Avec la généralisation des cartes son sur les PC, c'est une complication devenue bien inutile.

Une fois finalisé, le déroulement du programme peut être calé sur l'horloge du PC, ce qui finira inévitablement par créer un décalage avec la bande sonore si celle-ci est lue par un appareil extérieur, ou mieux, sur le timing d'un fichier sonore .wav ou .mp3 enregistré sur le PC.
Cette solution a le mérite de supprimer radicalement tout risque de décalage. Elle nécessite simplement d'avoir finalisé la bande sonore et de l'avoir numérisée, le cas échéant, avant de commencer la programmation des projecteurs.
RAPPEL: si mon programme gère tous les effets de projection, ce n'est pas un éditeur d'ondes sonores. Il se contente de lire un fichier sonore et de fournir à la liaison série ou parallèle une trame d'ordres en synchronisme avec ce fichier. Il sera donc nécessaire d'élaborer le fichier sonore avec un autre outil comme Sound Forge, Cool Edit ou tout autre éditeur d'ondes adapté au format désiré.

A la lecture, on trouve simultanément le son stéréo sur la prise de sortie de la carte son du PC, et les ordres de topage sur la liaison série ou parallèle raccordée au synchronisateur. Ce dernier génère lui-même en temps réel un signal de commande biphasé enregistrable le cas échéant sur une piste auxiliaire du magnétophone (les ordres informatiques provenant du PC ne peuvent pas être enregistrés tels-quels sur le magnétophone).
Mais rien ne s'oppose à ce que le PC soit mis à contribution à chaque projection. Le magnétophone, ou toute autre source d'enregistrement sonore, devient alors inutile.

NB: Je pense qu'il faudra prévoir un PC équipé d'un microprocesseur cadencé au minimum à 350Mhz.
Si l'on tient à faire défiler l'écran graphique pendant la reproduction (joli, mais pas du tout indispensable), une machine plus rapide risque d'être nécessaire.
Je n'ai à ma disposition que des PC tournant sous Windows 95 et 98. Maintenant que le programme est suffisamment avancé, je souhaiterais que des utilisateurs de Me, NT, W2000 ou XP puissent en tester les principales fonctions, même sans disposer de la partie matérielle de Synchro6.

Téléchargement de la version d'essai du logiciel sur cette page.

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Pour la petite histoire: depuis quelques mois, mes nombreux essais du soft Synchro6 me l'ont rendu tellement familier que j'ai du mal à me remettre à l'utilisation de mon programme WDPro habituel.
J'ai donc dérivé de Synchro6 une version "Synchro9" adaptée à la commande de mon synchronisateur pour 9 projecteurs. Comme je m'en servirai en priorité, je serai aux premières loges pour goûter l'ergonomie du logiciel et pour débusquer ses dysfonctionnements.

L'écran Synchro9