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sita_capteurs

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Page ressource des SITA Capteurs

SITA Capteurs 1

Objectifs

Acquérir l'intuition nécéssaire pour comprendre et manipuler des capteurs. Nous abordons les themes suivants :

  • Capteurs
  • Signaux
  • Arduino
  • Programmation / Code

Théorie

Une partie théorique pour exposer les concepts

Capteurs / Sensor

  • Grandeurs physiques
  • Mesure
  • Donnée
  • Outils : Instrument de mesure (ex: thermomètre, multimetre)
  • Définition : Un assemblage/dispositif/systeme qui convertit une grandeur physique en une donnée exploitable
  • Caracteristiques: Etendue de mesure, Résolution, Sensibilité, Précision, Rapidité (temps de réponse)

Signaux

  • Exemples : signal lumineux: 1 voyant rouge, signal sonore: 1 bip, 1 signal électrique, 1 image
  • Définition : Un signal est une grandeur variable dans le temps et/ou l'espace.
  • Numérique (Digital) : Réprésente un nombre fini de valeurs. On parle de valeurs discontinus, discrètes. Par exemple les nombre de 0 à 255 soit 1 Octet.
  • Logique : Cas particulier de Numérique avec un alphabet contenant seulement 2 symboles. Vrai/Faux Oui/Non 1/0
  • Analogique : Peut prendre une infinité de valeur. Qui varie de façon continu.
  • Emétteur / Récépteur ⇔ Sortie / Entrée

Arduino

  • Des Entrée / Sortie (Input / Output ou IO) : 2 types d'entrées : Numerique et Analogique. 2 types de sortie : Numerique et Analogique
  • Attention toujours Sortie ⇔ Entrée
  • Port/Patte/Pin : Une seule patte du composant.
  • CAN : un composant qui permet de convertir un signal analogique en signal numérique. résolution 10 bits ⇒ 1024 valeurs possibles (de 0 à 1023); digitalRead();
  • PWM : Sortie Analogique limité. résolution 8 bits ⇒ 256 valeurs possibles (de 0 à 255) ; analogWrite();
  • UI: Console / écran / Led
  • setup() & loop()

Programmation / Code

  • Instruction : Un ordre
  • Mots clés (keywords) : if, then, else ; for ; const ; int ; void ; …
  • Variable : mémoire nommé ; affectation avec le symbole =
  • Fonction : pinMode(), digitalWrite(), delay(), analogWrite(), …
  • Condition : test avec le symbole ==
  • Boucle
  • Commentaires

Ateliers / Exercices

  • Blink croquis (Sketchbook)
  • PWM: Fade croquis
  • Potar 1: croquis AnalogInOutSerial
  • Potar 2: croquis AnalogInput (sortie sur une LED PWM)
  • LDR 1: capteur → sortie logique LED avec seuil
  • LDR 2: capteur → sortie console
  • LDR 3: potar + LDR → sortie console
  • DHT11 ??:

Les code arduino des exercices sont disponibles ici : https://github.com/mxbossard/sita/tree/master/sita_capteurs_1/croquis_arduino

Rappels

Une LED a un sens : pour qu'elle puisse laisser passer le courant électrique et éclairer, il faut relier sa cathode “vers la masse” du circuit. On peut distinguer la cathode de la LED car elle a généralement à une pate plus courte, et surtout, le boitier est toujours applatie du coté de la cathode.

Si le logiciel Arduino ouvre une popup à propos du groupe dialout, voici la commande magique pour régler le problème :
sudo usermod -aG dialout labomedia ; sudo su - labomedia ; arduino

Ce croquis fait clignoter la LED embarqué sur l'Arduino. Il utilise un port de sortie spécial de l'Arduino qui dispose d'une LED interne cablé sur ce port (le port digital 13 aussi appelé D13).

Objectif de l'exercice :

  • Premier code Arduino et maniment des fonctions setup(), loop()
  • Première déclaration de variable (une constante)
  • Première déclaration d'entré/sortie d'un port
  • Première utilisation d'un port de sortie logique (ou numérique ou digital) avec la fonction digitalWrite()
  • Première utilisation d'une temporisation avec la fonction delay()


Si la LED clignote déjà alors vous pouvez :

  1. Modifier le code avec pour objectif que la LED ne clignote plus
  2. Téleverser ce code
  3. Vérifier que la LED ne clignote plus
  4. Modifier le code pour que la LED clignote de nouveau
  5. Téleverser ce code
  6. Vérifier que la LED clignote


Découvrerte :

  1. Faites varier la fréquence de clignotement de la LED
  2. Imaginez des schéma de clignotement différent (exemple: alterner des clignotements rapides et lents pour signaler du code morse)

02_Fade

Ce croquis fait varier la luminosité d'une LED. Il utilise un port de sortie analogique de type PWM. Il faut utiliser la “breadboard” pour cabler une LED sur un port de sortie compatible PWM.

Objectif de l'exercice :

  • Premier montage des composants sur une “breadboard”
  • Première utilisation de la sortie analogique “PWM” avec la fonction analogWrite()


Découverte :

  1. Changez l'amplitude de la plage des valeurs de sortie possible pour diminuer l'amplitude de changement de luminosité

03_AnalogInOutSerial

Ce croquis lit la valeur du signal choisi par le potentiomètre et affiche cette valeur dans la console série de l'Arduino.

Objectif de l'exercice :

  • Première utilisation de la lecture d'un signal analogique avec analogRead()
  • Première utilisation du port série de l'Arduino
  • Première utilisation de la fonction map() pour adapter une plage d'entrée à une plage de sortie différente


Découverte :

  1. Modifiez le montage en ajoutant une LDR en respectant le schéma 03_B. Constater que l'on peut faire le lien entre la luminosité capté par la LDR et la valeur indiqué dans la console. Notez les valeurs extremes que vous constatez dans la console lorsque la luminosité est maximale et minimale
  2. Faites varier le réglage du potentiometre et constater que cela change les valeurs extremes que vous avez noté précédement.
  3. Modifiez le code pour allumer la LED uniquement lorsque la luminosité est faible.

04_DHTTester

sita_capteurs.1556350089.txt.gz · Dernière modification: 2019/04/27 09:28 par bigMax