Petite Ourse (notice de montage et d'utilisation)

La Petite Ourse est une petite carte lumineuse à 7 LED, rangées comme les points d'un dé, avec un seul bouton. Selon le nombre d'appuis, elle devient un dé, un sablier, une bougie ou un jeu de réflexes. Elle est vendue sur la boutique de LaSonotheque, en kit à souder soi-même ou déjà soudée.

Cette notice a deux parties : le montage pas à pas, pour ceux qui soudent eux-mêmes, et l'utilisation.

Présentation rapide

Pour une fois, pas de son ! J'ai conçu la Petite Ourse pour mes ateliers avec les enfants : tous ses composants sont traversants (leurs pattes passent à travers la carte) et faciles à souder. C'est une première soudure idéale, à partir de 6 ans environ, avec un adulte à côté, et un objet qui sert vraiment une fois terminé.

Pourquoi « Petite Ourse » ? Parce que la Petite Ourse est une constellation de 7 étoiles, comme les 7 points lumineux de la carte. Elle est d'ailleurs dessinée dessus, sous les LED.

Elle fonctionne avec 3 accus AAA (des piles rechargeables, conseillés) ou avec 3 piles AAA, non fournis. Il n'y a pas d'interrupteur : entre deux utilisations, elle s'endort toute seule et ne consomme presque rien.

Mise en garde

En détail

Légende

Le schéma montre la carte montée, vue de dessus. Les pointillés désignent le boîtier de piles, caché au dos de la carte.

• 1 : le boîtier pour 3 accus ou piles AAA, fixé au dos ; ses deux pattes sont soudées sur le dessus.
• 2 : la diode de protection : si les accus ou les piles sont mis à l'envers, rien ne s'abîme.
• 3 : le condensateur, qui protège le microcontrôleur des petits parasites.
• 4 : le microcontrôleur, une toute petite puce qui contient le programme : c'est le « cerveau » de la Petite Ourse.
• 5 : le bouton.
• 6 : les 7 résistances, une pour chaque LED : elles empêchent les LED de recevoir trop de courant.
• 7 : les 7 LED, de la couleur choisie à la commande.

Partie 1 : le montage pas à pas

Le matériel

Dans le kit :

• la carte (le circuit imprimé) ;
• le microcontrôleur ATtiny85, déjà programmé, et son support ;
• 7 LED de 3 mm ;
• 7 résistances ;
• 1 diode et 1 condensateur ;
• 1 bouton ;
• 1 boîtier pour 3 accus ou piles AAA.

À prévoir :

• un fer à souder et son support ;
• de l'étain (le fil de soudure) ;
• une petite pince coupante ;
• 3 accus AAA (des piles rechargeables), ou à défaut 3 piles AAA ;
• si vous voulez, un pistolet à colle, pour mieux tenir le boîtier de piles.

Le support du microcontrôleur ne sert que si vous voulez le reprogrammer un jour (voir plus bas). Je conseille de souder directement le microcontrôleur sur la carte, sans le support : c'est plus simple et plus solide.

Souder

Chaque pièce se pose sur le dessus de la carte, là où elle est dessinée. Ses pattes passent dans les trous ; on retourne la carte et on les soude dessous. Chaque patte se soude en 4 gestes. Entraînez-vous sur les premières : à la fin, vous le ferez sans y penser.

Geste 1 : chauffer

Tenez le fer comme un crayon, par le manche. Posez sa pointe à la fois sur la pastille (le petit rond de métal autour du trou) et sur la patte. Comptez jusqu'à 2 : les deux chauffent. Le fer est très chaud : ne touchez jamais le métal.

Geste 2 : ajouter l'étain

Gardez le fer en place. Approchez le bout du fil d'étain de l'autre côté de la patte, sans toucher la pointe du fer. L'étain fond et coule tout autour de la patte. Un tout petit bout suffit.

Geste 3 : retirer

Retirez d'abord le fil d'étain, puis le fer, et reposez le fer sur son support. Ne bougez pas la carte pendant 2 secondes : la soudure refroidit et durcit. Elle forme un petit volcan brillant.

Geste 4 : couper

Avec la pince coupante, coupez la patte qui dépasse, juste au-dessus de la soudure. Tenez le bout de la patte avec un doigt : sinon, il peut sauter.

À éviter

• Une boule posée sur la patte : elle ne touche pas la pastille, et le courant ne passe pas. Réchauffez la pastille et la patte ensemble : l'étain coule et s'accroche.
• Un pont entre deux pastilles : l'étain relie deux pattes qui ne doivent pas se toucher. Chauffez le pont : l'étain en trop se colle au fer ; essuyez-le sur l'éponge.

Les 7 étapes

On soude les pièces de la plus basse à la plus haute : la carte reste ainsi bien à plat pendant le montage. Trois pièces ont un sens : la diode, le microcontrôleur et les LED. Les autres se mettent dans n'importe quel sens.

Étape 1 : les 7 résistances

Les 7 résistances sont toutes pareilles et n'ont pas de sens. Pliez leurs pattes, glissez-les dans les trous de la colonne « R1-7 » (de A à D2), retournez la carte et soudez. Coupez les pattes qui dépassent. C'est le bon moment pour apprendre à souder : il y a 14 soudures.

Étape 2 : la diode

La diode a un sens. Sa bande grise va à droite, du côté de la barre dessinée sur la carte (repère « D »). À l'envers, la Petite Ourse ne s'allumera pas.

Étape 3 : le microcontrôleur

Le microcontrôleur a un sens. Son encoche (le petit creux au bout) va à droite, sur l'encoche dessinée sur la carte. Vérifiez que ses 8 pattes entrent toutes dans leurs trous, sans se plier dessous. Soudez-les une à une, sans laisser le fer plus de 2 secondes sur chaque patte.

Étape 4 : le condensateur

Le petit condensateur (marqué « 104 ») n'a pas de sens. Il se met à côté du repère « C », à droite du microcontrôleur déjà soudé.

Étape 5 : le bouton

Le bouton n'a pas de sens. Il se met à côté de « Clic ! », à la place marquée « SW ». Appuyez-le bien à plat contre la carte avant de souder.

Étape 6 : les 7 LED

Les LED ont un sens. La patte longue va dans le trou marqué « + ». Le côté plat de la collerette de la LED est de l'autre côté, sans « + ». Pour qu'elles soient bien droites, soudez une seule patte, vérifiez la LED (vous pouvez la redresser en chauffant de nouveau cette soudure), puis soudez l'autre patte.

Étape 7 : le boîtier de piles, au dos

Retournez la carte. Posez le boîtier de piles au dos, dans le rectangle dessiné : ses deux pattes rigides passent dans les deux trous, près du bord. Retournez la carte et soudez les deux pattes sur le dessus, puis coupez ce qui dépasse. Un point de colle entre le boîtier et la carte le tient encore mieux.

Le premier essai

Mettez 3 accus (ou piles) AAA dans le boîtier, en suivant les « + » et « − » dessinés dedans. Appuyez une fois sur le bouton : le dé roule, puis s'arrête sur une face. Bravo, votre Petite Ourse fonctionne ! Sinon, voyez les problèmes et solutions.

Partie 2 : l'utilisation

Mettre les accus

Le boîtier de piles est au dos de la carte. Mettez-y 3 accus AAA (des piles rechargeables, conseillés) ou 3 piles AAA, en suivant les « + » et « − » dessinés dans le boîtier. Rien ne s'allume tout de suite : c'est normal, la Petite Ourse attend qu'on appuie sur le bouton.

Je conseille vivement les accus : c'est mieux pour la planète, et un jeu d'accus est vite rentabilisé, car il remplace des dizaines de piles jetables. Quand les LED faiblissent, il est temps de les recharger (ou de changer les piles). Si vous ne l'utilisez pas pendant longtemps, retirez-les du boîtier.

Choisir un mode

Quand elle dort, toutes les LED sont éteintes. On choisit le mode par le nombre d'appuis rapides sur le bouton :

• 1 appui : le dé. Le dé roule, ralentit, puis s'arrête sur une face, qui reste allumée 15 secondes. Un nouvel appui le relance. En gardant le doigt sur le bouton, le dé roule tant que vous appuyez, puis ralentit et s'arrête quand vous lâchez. Chaque face a vraiment la même chance de sortir.
• 2 appuis : le sablier de 2 minutes. Les 7 points s'allument, puis s'éteignent un à un jusqu'à 1. À la fin, tout clignote pendant 10 secondes. Parfait pour le brossage des dents ou un jeu chronométré.
• 3 appuis : la bougie. La lumière vacille doucement comme une flamme, puis s'éteint d'elle-même au bout de 30 minutes.
• 4 appuis : les réflexes. Sept manches : après une attente surprise dans le noir, une face s'allume brièvement, et il faut appuyer aussitôt. Chaque manche est plus rapide que la précédente. Si vous appuyez trop tôt, la manche est perdue. À la fin, le score clignote : saurez-vous faire 7 sur 7 ?

Le dé montre les faces 1 à 6, comme un vrai dé. Au jeu des réflexes, le score va de 0 (les deux points du milieu) à 7 (tous les points allumés).

Arrêter et éteindre

• Pendant un mode, un appui l'arrête : la lumière se resserre vers le centre, et la Petite Ourse se rendort.
• Deux, trois ou quatre appuis lancent directement un autre mode.
• Un appui long (presque une seconde) éteint tout de suite.
• Sans rien toucher, elle s'endort toute seule à la fin de chaque mode.

Pendant la première demi-seconde d'un mode, les appuis sont ignorés : cela évite d'arrêter par erreur le mode qu'on vient de choisir.

Problèmes et solutions

• Rien ne s'allume : vérifiez les accus ou les piles (chargés, et dans le bon sens dans le boîtier), puis le sens de la diode (bande grise à droite) et celui du microcontrôleur (encoche à droite). Regardez aussi les soudures du boîtier de piles et du bouton.
• Une LED ne s'allume pas : elle est sans doute à l'envers (patte longue dans le « + ») ou mal soudée. Vérifiez aussi la soudure de sa résistance, qui porte le même nom qu'elle (A, B1, B2…).
• Une LED reste toujours allumée ou deux LED s'allument ensemble alors qu'elles ne le devraient pas : cherchez un pont d'étain entre deux pastilles, sous la carte.
• Le bouton ne répond pas : vérifiez ses deux soudures.

Et si vous séchez, contactez-moi avec une photo des deux côtés de la carte.

Pour les grands bricoleurs : la reprogrammer

Si vous aimez bidouiller, soudez le support à la place du microcontrôleur (même sens : encoche à droite), puis enfoncez le microcontrôleur dedans. Il pourra alors être retiré et reprogrammé. Changez les durées, la vitesse du dé, l'allure de la bougie, ou inventez vos propres modes : la Petite Ourse est faite pour ça. Voici l'essentiel, en quatre temps.

1. Les pattes du microcontrôleur

Le microcontrôleur est un ATtiny85. Vu de dessus, encoche à droite comme sur la carte, la patte 1 est en haut à droite ; on compte ensuite dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Ses 8 pattes sont branchées ainsi :

• patte 1 (RESET) : non reliée ; laissez-la telle quelle, c'est par elle que passe la reprogrammation ;
• patte 2 (PB3) : les LED D1 et D2 ;
• patte 3 (PB4) : le bouton, relié de l'autre côté au moins : activez la résistance de tirage interne (INPUT_PULLUP) ; la patte lit 0 (LOW) quand on appuie ;
• patte 4 (GND) : le moins des accus ;
• patte 5 (PB0) : la LED A, au centre ;
• patte 6 (PB1) : les LED B1 et B2 ;
• patte 7 (PB2) : les LED C1 et C2 ;
• patte 8 (VCC) : le plus des accus, après la diode de protection.

Dans l'Arduino IDE, PB0 à PB4 s'appellent simplement 0 à 4 : digitalWrite(1, HIGH) allume le groupe B. Il n'y a pas d'interrupteur : pour économiser les accus, votre programme doit endormir la puce (sommeil profond) et la réveiller par un changement d'état du bouton.

2. Les LED liées

Les 7 LED ne se commandent pas une par une : elles forment 4 groupes, un par patte. A est seule, au centre. B1 et B2 sont sur une diagonale, C1 et C2 sur l'autre, D1 et D2 au milieu des côtés gauche et droit. Les deux LED d'un même groupe s'allument et s'éteignent toujours ensemble : impossible d'allumer B1 sans B2. C'est voulu : un dé n'a jamais besoin de les séparer, et 4 pattes suffisent ainsi pour toutes les faces : 1 = A ; 2 = B ; 3 = A et B ; 4 = B et C ; 5 = A, B et C ; 6 = B, C et D.

Chaque LED a sa propre résistance, qui porte son nom sur la carte (A, B1, B2…). Une patte à 1 (HIGH) allume son groupe, une patte à 0 (LOW) l'éteint.

3. Le programme

Voici le programme d'origine, à ouvrir dans l'Arduino IDE. Il est commenté en français : les durées des modes et les fondus de lumière se changent facilement. Rangez-le dans un dossier nommé ProgPetiteOurse, comme le demande l'Arduino IDE.

Télécharger le programme Arduino (.ino)

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4. Le transfert

L'ATtiny85 n'a pas de prise USB : il faut un programmateur, par exemple un autre Arduino qui sert d'intermédiaire. Dans l'Arduino IDE, installez le paquet ATTinyCore et choisissez l'ATtiny85, avec son horloge interne à 8 MHz. Il existe de nombreux tutoriels pour cela sur Internet, et chacun a sa méthode : je vous laisse choisir la vôtre.

Et n'hésitez surtout pas à me parler de vos programmes !

Versions

• Octobre 2026 - V1 : première version.
• 2026 - V1.1 : le bouton a changé de place, à côté des résistances.

Conclusion

J'espère que vous aurez autant de plaisir à souder votre Petite Ourse qu'à jouer avec. Si vous avez la moindre question, n'hésitez pas à me contacter !