La sonde logique est un outil que j'affectionne particulièrement et c'est certainement avec le multimètre l'outil de mesure que j'utilise le plus souvent dans mon labo. Je ne sors l'analyseur logique que pour les gros projets, pour vérifier un niveau ou un changement de niveau rapidement la sonde est bien plus pratique et rapide. J'utilise cet outil depuis les années 80, grande époque ou la technologie TTL, puis CMOS étaient les reines. J'ai encore mon premier testeur qui à plus de 40ans et fonctionne toujours.

Utilisation de l'ADC des PIC pour construire une sonde logique. Petit rappel des niveaux TTL:
- 0 à 1.4v -> niveau logique bas (0)
- 1.4v à 2.4v -> zone de transition (pas un niveau logique)
- 2.4v à 5v -> niveau logique haut(1)

On envoie la tension analogique mesurée par la pointe de la sonde sur une des broches supportant la conversion analogique/numérique, cette tension est transformée en un mot binaire. Le programme teste ce mot par une série de conditions qui vérifient si on est bas, indéterminé ou haut et allument la led concernée.

L'algorithme

Le programme, fichier init.asm

;********************************************************************** ; ; NOM: Testeur TTL 16F88 ; Date: juin 2021 ; Auteur: F6FCO JC Buisson ; xtal: 8Mhz interne ; ; ;********************************************************************** List p=16F88 #include <p16F88.inc> ;__CONFIG _CONFIG1, _CP_OFF & _CCP1_RB0 & _DEBUG_OFF & _WRT_PROTECT_OFF & _CPD_OFF & _LVP_OFF & _BODEN_OFF & _MCLR_ON & _PWRTE_OFF & _WDT_OFF &_HS_OSC __CONFIG _CONFIG1, _CP_OFF & _CCP1_RB0 & _DEBUG_OFF & _WRT_PROTECT_OFF & _CPD_OFF & _LVP_OFF & _BODEN_OFF & _MCLR_ON & _PWRTE_OFF & _WDT_OFF & _INTRC_IO __CONFIG _CONFIG2, _IESO_OFF & _FCMEN_OFF OPTIONVAL EQU H'0008' ; --------------------------------------------------------------------- #define PointeTest PORTA,2 ; #define LedVerte PORTA,3 ; Etat logique haut #define LedRouge PORTA,4 ; Etat logique bas #define LedJaune PORTA,1 ; zône transitoire BANK0 macro bcf STATUS,RP0 ; passer banque0 endm BANK1 macro bsf STATUS,RP0 ; passer banque1 endm CBLOCK 0x020 Reg_1 :1 Reg_2 :1 Reg_3 :1 Reg_4 :1 Reg_5 :1 Ptouche :1 Limite :1 ENDC org 0x0000 ; Adresse de départ après reset init BANK1 movlw b'01101110' movwf OSCCON ; Horloge interne à 4Mhz movlw OPTIONVAL movwf OPTION_REG ; initialiser registre option movlw b'00000100' movwf TRISA ; ------------------- config ADC movlw b'00000100' ; broche an2 en adc movwf ANSEL movlw b'00000000' ; Vref entre VDD et VSS movwf ADCON1 bcf ADCON1,6 ; frq 5MHz bcf ADCON0,7 ; bsf ADCON0,6 ; BANK0 bsf ADCON0,ADON ; convertisseur ON bcf ADCON0,5 ; on bsf ADCON0,4 ; échantillonne le bcf ADCON0,3 ; canal an2 clrf PORTA ; sorties portA à  0 ; vers main

Le programme, fichier main.asm

#include <Testeur FCO_init.asm> ;***************************** Main ************************************ main v1 ; ----------------------------------- ; conversion Analogique/Numérique de la tension issue de la LDR bsf ADCON0,GO ; on échantillonne, la capa interne charge testGO btfsc ADCON0,GO ; on boucle le temps que se fasse l'échantillonnage goto testGO ; en vérifiant quand le bit GO passe à zéro ; on lit le résultat stocké dans ADRESH movf ADRESH,w movwf Ptouche ; test état logique haut (au dessus de 2.4v) v0 movlw 0x7a movwf Limite movf Ptouche,w subwf Limite,w btfsc STATUS,Z goto v2 btfsc STATUS,C goto v2 bsf LedVerte bcf LedRouge goto v1 ; test état logique bas (en-dessous de 1.4v) v2 movlw 0x47 movwf Limite movf Ptouche,w subwf Limite,w btfsc STATUS,Z goto v3 btfss STATUS,C goto v3 bcf LedVerte bsf LedRouge goto v1 ; test zone transitoire non logique (entre 1.4v et 2.4v) v3 bcf LedVerte bcf LedRouge goto v1 END

Le schéma:

L'implantation, emporté par mon élan j'en ai gravé deux, sur le premier j'ai ajouté un TIL311 (facultatif) qui affiche 0 ou 1 pour faire "genre", si on n'y prête pas attention l'électronique pourrait vite devenir triste. Le TIL311 date d'une époque ou les hommes partaient chasser, les femmes ceuillaient et les ordinateurs se programmaient directement en hexadécimal. Cet afficheur est capable d'afficher les 16 valeurs hexa (0 à F) à l'aide d'une petite matrice à diodes du plus bel effet. Contrairement à ses cousins à 7 segments il est commandé en lui envoyant un mot binaire sur ses 4 entrées, ici comme on ne lui demande de n'afficher que 0 ou 1 seule l'entrée sur la pin3 est utilisée, les autres sont sur la GND. Le TIL311 est carrément sous-employé ici mais c'est toujours mieux que de vieillir dans un tiroir.
J'ai cru bien faire en utilisant une led bicolore rouge/vert mais c'est finalement une mauvaise idée, les états fugitifs sont moins évidents à observer, sur le circuit de droite j'ai remplacé cette led bicolore par deux leds conventionnelles bien plus pratiques.

Les deux PCB gravés en siamois, ils seront ensuite séparés à la scie à métaux.

Gravure:

La pointe de touche est une vulgaire pointe à bois soudée sur le PCB et recouverte de gaine thermo.

Vidéo.
Mise au point du circuit et premiers tests. Quand on sonde le programme détecte le niveau de tension du point à mesurer et allume la led correspondante, vert (1) pour niveau haut et rouge (0) pour niveau bas, dans la zône de transition aucune led ne s'allume.