Brevet FR2470404A1 — publié le 19810529

La présente invention concerne les appareils du type n temporisateur" dont le but est de générer un signal acoustique au début et à la fin d'un temps déterminé par l'utili- sateur. Elle est plus particulièrement destinée à l'entrainement individuel des tireurs au pistolet sur cible. Dans cette discipline sportive,en effet, le temps de tir est réglementé suivant des normes internationales. La particularité de la présente invention réside en sa possibilité de délivrer successivement deux temps choisis par l'utilisateur, dans la forme suivante I - Au démarrage du Ier temps,un signal à I024 HZ prévient le tireur. La durée de ce "bip "est de 0,3 seconde environ. 2 - A la suite de ce '1bip", un signal permanent à 256 HZ matérialise le temps dit "d'attente ". 3 - Ce temps d'attente étant écoulé,un second bip à I024 HZ et toujours de 0,3 seconde environ donne début du temps de tir. Pendant ce temps,aucun signal acoustique. 4 - A l'issue de ce temps de tir, un troisième "bip", toujours à I024 HZ, avertit le tireur de la fin de la temporisation. I1 faut noter la possibilité offerte d'avoir, au gré de l'utilisateur, successivement,un "temps d'attente" puis un " temps de tir " de manière ininterrompue, le "bip" séparant chacun de ces temps. Ceci est particulièrement intéressant pour la discipline dite " tir de duel ". Dans la présente invention, entiérement électronique, la temporisation est du type numérique. Ce principe de temporisation est connu, aussi la recherche a-t-elle porté sur l'adaptation de ce principe à l'utilisation particulière dont il a été question précédemment et sur les points suivants - I iacilité de mise en oeuvre par l'utilisateur; - 2 Facilité et précision de réglage,et fiabilité; - 3 Consommation minimum; - 4 Encombrement minimum; DESCRIPTION TECHNIQUE : ( se reporter à la figure I Temporisation s On a tout d'abord un oscillateur du type Résistance Capacité qui nous fournit une fréquence de I6 384 hertz. Cet oscillateur est construit autour de deux portes de type NON-ET ". La résistance du circuit R/C est ajustable. Le signal issu de cet oscillateur pénètre dans un circuit diviseur à I4 étages dont l'utilité est triple i - Fournir un signal à I HZ - Fournir un signal à I024 HZ (pour le "bip"); - Fournir un signal à 256 HZ (pour le temps d'attente). Le signal à I HZ est dirigé,d'une part,sur un basculeur de type J/K (NOI ) et, d'autre part,sur un décompteur binaire, à travers une porte "NON-ET Le basculeur de type J/K a pour but, selon la programmation du temps qui lui est appliquée, de"pièger" une impulsion sur deux, qui sont dirigées vers le . compteur binaire, donc de doubler le temps I1 est à noter que cette disposition évite un second décompteur,sans nécessiter de circuit supplémentaire puisque dans un cicuit intégré on trouve 2 basculeurs J/K On verra plus loin l'utilité du second basculeur Il faut également signaler le double but de la porte "NON-ET" qui se situe entre la sortie I HZ du diviseur et l'entrée du décompteur I - Permettre ou non,suivant l'état du décompteur,au signal I HZ de passer. (lorsque l'on a terminé le décomptage, le décompteur bloque l'entrée des impulsions ) 2 - Faire en sorte que le décompteur n'avance que sur le flanc descandant du signal issu du diviseur. En ce qui concerne la programmation, elle est faite à travers une matrice à diodes sur les entrées du décompteur qui sont prévues pour cela . Le fait d'appliquer ou non la programmation sur le basculeur J/K double ou non le temps, comme explhué précédemment Ceci pour la partie temporisation à proprement parler. Circuits annexes : On a, tout d'abord, un double monostable Un de ces monostables, dont la durée de basculement est de l'ordre de I5 Par sa sortie directe - La remise à "0" du diviseur ( c'est-à-dire l'ini tialisation ); - Le chargement du décompteur par le signal de pro grammation présent sur ses entrées pendant ces I5 y secondes - Le changement d'état du basculeur J/K (le NO 2 ) dont nous verrons l'utilité plus loin Par sa sortie inverseuse Déclencher le second monostable. Ce premier monostable est commandé par un signal issu de l'oscillateur à travers une porte " NON-ET ". Cette commande ne pouvant agir que si le signal issu du décompteur est au niveau bas ( décompteur au niveau O sur ses sorties),le décomptage étant terminé. Le second monostable,dont la durée de basculement est de l'ordre de 0,3 seconde,a pour but de permettre, dans son état " travail ",au signal à I024 HZ issu du diviseur d'atteindre, à travers un circuit combinatoire,la sortie et ...l'écouteur, tout en"bloquant" le signal à 256 HZ. La tache de ce monostable est donc de délivrer le " bit" de début et fin de temporisation. I1 est déclenché, soit par le signal issu du décompteur ( fin de comptage ),soit par le signal issu du premier monostable ( début du décomptage). On trouve également, en circuit annexe,un second basculeur J/K (le N02) qui reçoit le signal issu du premier monostable comme nous l'avons vu précédemment. Son rôle est le suivant - Dans l'un de ses états,il autorise le passage du signal à 256 HZ vers la sortie ( ce signal doit également avoir l'autorisation du second monostable pour atteindre la sortie). I1 fait apparaitre à l'entrée du décompteur binaire,par l'intermédiaire de la matrice à diodes,la formulation correspondant à la temporisation dite " d'attente "(avec signal à 256 HZ) . I1 permet enfin au signal issu de l'oscillateur d'influencer l'entrée du premier monostable à travers un ou à à dindes - Dans l'autre de ses etats,il place à l'entrée du décompteur,toujours à travers la matrice à diodes, la formulation correspondant à la seconde temporisation dite "de tir " et piège le signal à 256 HZ ainsi que le signal issu de l'oscillateur ( ce dernier ne pourra donc plus déclencher le Ier monostable). Le rle de ce circuit.est donc d'alterner le temps dit " d'attente " et le temps dit"de tir " et de faire en sorte que le temps d'attente soit obligatoirement suivi du temps de tir. Le dernier circuit annexe est le circuit combinatoire qui reçoit le signal à 1024 HZ, le signal à 256 HZ, les autorisations du second monostable et du second basculeur J/K. I1 faut noter que ce circuit combinatoire attaque directement, à travers une petite capacité, l'écouteur. FONCTIONNEMENT TECHNIQUE : Comme il apparait dans la description technique, la position repos du système est la position fin de décomptage, puisqu'alors le décompteur bloque les impulsions à I HZ applituées sur son entrée et place en position de réception le monostable "I". Partant de cette position " repos ",on remarque qu'une fermeture (provisoire ou non) de l'interrupteur "I" provoque le déclenchement du monostable "I", en permettant au signal issu de l'oscillateur de passer. Celui-ci fait changer l'état du basculeur J/K "2",lequel présente donc sur le décompteur l'information de la Ière temporisation et permet le passage du signal à 256 HZ. Le temps de transfert de ce circuit étant très faible,l'information binaire de temporisation pourra être stockée dans le décompteur avant que le monostable "I" ne reprenne sa position repos.Le décompteur se " chargeant n, il empêche le monostable "I" de recevoir de nouvelles impulsions de déclenchement et donc de rester en position " travail" Lorsque ce monostable reprend sa position repos,il verrouille les entrées du décompteur,supprime l'initialisation du diviseur à I4 étages et, de ce fait,démarre la temporisation.Il déclenche également le monostable"2"(bip).0n constate que le bip est déclenché juste au départ de la temporisation et qu'il n'a aucune influence sur la durée de celle-ci. Pendant cette première temporisation et le bip de départ étant terminé,le signal à 256 HZ passera jusqu'à l'écouteur. A la fin de ce premier temps,le décompteur arrivant à "O" bloque le signal à I HZ arrivant sur son entrée,déclenche le monostable "2" du "bip" et permet au monostable "I" de passer en position travail,lors de l'apparition d'une impul sion sur son entrée. Cette impulsion va d'ailleurs arriver puisque l'état du basculeur J/K "2" le permet. Le cycle va donc repartir mais, cette fois,avec l'infor mation de la seconde temporisation,le basculeur J/K "2" ayant changé d'état. Pendant cette seconde temporisation, le signal à 256 HZ ne passera pas,le basculeur J/K "2" ne le permettant pas A l'issue de ce second temps,le processus de la fin du premier temps se produit,à l'exception du déclenchement du monostable "I". Celui-ci,en effet,ne peut être déclenché que si l'interrupteur"I" est fermé ou si le basculeur J/K "2" est sur la position de la première temporisation. Le système s'arrêtera donc et sera en position d'attente. Pour obtenir successivement " temps d'attente " et"temps de tir ",il suffit de laisser fermé l'interrupteur "I". I1 faut noter que la disposition utilisée évite les défauts dus aux " rebonds " de l'interrupteur "I". L'arrêt du système peut se faire en agissant sur l'entrée " remise à zéro " du décompteur. Ceci est intéressant en cas d'erreur sur l'affichage du temps. Fonctionnement particulier du basculeur J/K NO I Ce basculeur change d'état sur le front montant de l'impulsion à I HZ, si la programmation permet son basculement. On voit que, comme il piège,dans un de ses états,les informations pénètrant dans le décompteur,seule une impulsion sur deux pénètrera et activera ce dernier. Rappelons pour mémoire que le décompteur,lui, n'est influencé que par le front descendant du signal à I HZ Cas particulier du temps d'attente O seconde: Dans ce cas particulier, le chargement du dé compteur étant "O", il ne change pas d'état. La durée du temps de travail du monostable "I" étant inférieure au temps entre deux impulsions issues de l'oscillateur,lorsqu'une seconde impulsions arrivera de l'oscillateur,le monostable "I" déclenchera donc de nouveau. La durée du temps "O" correspondra donc à la période "T" de l'oscillateur,soit environ 60 Pour terminer cette explication,il reste à dire: I - Le signal attaquant le décompteur étant de I HZ, ce dernier basculera au rythme des secondes. 2 - Cette structure limite au maximum le nombre de circuits. A signalér à ce propos que si,dans la présente invention,les temps d'une durée supérieure à 20 secondes n'ont pas été retenus,il suffit de rajouter un décompteur pour les obtenir ( jusqu'à 5I2 secondes. 3 - Cette structure permettant d'utiliser des circuits C.MOS", nous obtenons une trés faible consommation ( inférieure à I mA; donc une grande durée de vie de la pile. Cette dernière pourra être de type courant. Aspect ex ?rieur et fonctionnement vu par l'utilisateur Une des présentations possible est celle jointe au présent exposé (figure 2 Sur cette présentation ,nous avons un boitier métallique de faibles dimensions ( I20 x 80 x 35 m/m). Sur la partie supérieure de ce boitier,nous trouvons un interrupteur "marche-arrêt ", un interrupteur à 3 positions stables pour les temps d'attente de 0,3 et 7 secondes,enfin un interrupteur à 2 positions stables et une instable pour le départ des temporisations. Un commutateur à six positions permet d'afficher les temps de tir suivants: 3, 4, 6, 8, 10 et 20 secondes. Un jack, enfin, permet de brancher l'écouteur. Pour l'utilisateur, il suffit de mettre en marche,d'afficher les temps,et une impulsion sur l'interrupteur "départ" démarre la temporisation. Cet interrupteur permet soit un seul cycle " temps d'attente - temps de tir n lorsque l'on se sert de sa position"instable," soit une continuité de cycle dans sa position " stable ". La position " repos étant la position médiane. L écouteur utilisé est de type courant avec une impédance de 8 ohms. I1 est possible d'utiliser d'autres types d'écouteurs; en particulier, un écouteur d'impédance 2000 ohms donnera un signal plus fort. Le changement de la pile (9volts) dans le cas présent est aisé: il suffit d'ouvrir le boitier. La durée de cette pile est d'au minimum 300 heures. Lorsque celle-ci devient trop faible,la puissance des signaux diminue sensiblement, signalant donc son vieillissement. I1 suffit de modifier la fréquence de l'oscillateur ( par la résistance ajustable) pour changer tous les temps dans la meme proportion. Ce réglage est accessible à l'utilisateur. REVENDICATIONS I - Temporisateur numérique plus particulièrement destiné à l'entrainement individuel pour le tir au pistolet sur cible, caractérisé en ce qu'il comprend un oscillateur suivi d'un diviseur, d'un décompteur et de circuits de mise en forme et d'aiguillage. 2 - Temporisateur suivant la revendication I, caractérisé par le fait qu'il génère deux temporisations successives, l'une avec présence d'un signal acoustique à 256 HZ, dit temps "d'attente ", l'autre, silencieuse, dite temps de tir 3 - Temporisateur suivant la revendication I,caractérisé par le fait que le début et la fin de chaque temporisation soient signalés par un " bip " à I024 HZ. 4 - Temporisateur suivant les revendications 2 et 3 caracté risé par l'utilisation d'un oscillateur unique, les signaux à 256 HZ et I024 HZ venant du diviseur. 5 - Temporisateur suivant la revendication "I" caractérisé par l'utilisation d'un basculeur ( J/K "2 ") permettant d'alter ner les temps dit d'attente et de tir. 6 - Temporisateur suivant la revendication "5" caractérisé en ce que le basculeur J/K "2" peut tre remplacé par un compteur type " JOHNSON" permettant suivant le meme principe de séquencer un plus grand nombre de temps.