Arduino Electronique Algorithmique
Organisation prévisionnelle des 4 séances
Module d'initiation
Un
PC par stagiaire
Matériel pour
les « TP » (réutilisable)
Basé sur un
système fourni : « Mobile pédagogique » +
« Scratch » + Bluetooth
Mise en œuvre
et analyse du système fourni
Fonctions,
échanges de données, interconnexion, algorithmes
Eléments
étudiés : électronique, programmes
Programmation
« graphique» du système fourni
à partir d'un PC
TP de mise en
œuvre des fonctions, ... Jeux ?
Progression détaillée sur les 4 séances
Première séance
Présentation collective
Synoptique du système et correspondance avec les éléments physiques
http://pierrecaulet.free.fr/Realisations/Mobile_Snap/mobile_snap.html
Qu'est-ce qu'une carte Arduino?
Schéma: http://pierrecaulet.free.fr/Documentation/arduino-uno-schematic.pdf
Délimitation des fonctions
Alimentation USB Alimentation
Sources
d'alimentation et circuits associés. Puissances.
Schéma du système:
http://pierrecaulet.free.fr/Realisations/Mobile_Snap/SCHEMA.png
Identification des éléments communs
avec l'Arduino.
Repérage des fonctions sur l'Arduino UNO: http://pierrecaulet.free.fr/Documentation/arduino_Fonctions.jpg
Brochage détaillé: http://pierrecaulet.free.fr/Documentation/PINOUT_complete_ARDUINO_V2.pdf
Notion d'entrée/sortie binaire
(digital) et entrée analogique. Précisions sur le terme "numérique"
Le logiciel "Snap4Arduino": http://s4a.cat/snap/
Les divers groupes d'instructions sur le logiciel
démarré
Contrôles
Quand - - - - - est
pressé
Quand je reçois - -
- - envoyer à tous - - -
Répéter
indéfiniment
Attendre - - - sec.
Répéter jusqu'à - -
- -
Opérateurs
Comparaison
Opérations
Arduino
Connect /
Disconnect ... et problèmes afférents
Setup digital
pin - - - as Digital input/output PWM servo
Set digital pin - -
- to - - -
Set PWM pin - - -
to - - -
Analog reading - -
-
Digital reading - -
-
Connexion d'un Arduino au PC
Drivers (différents selon les circuits UNO, Ftdi232,
PL2303, CH341, CP2102 ...)
Port COM virtuel, Gestionnaire de périphériques (Windows)
Faire clignotter la LED sur le port 13
d'un Arduino connecté par le port USB du PC.
Faire
clignotter la LED de la "Tourelle" du "Mobile
pédagogique" connecté en Bluetooth au PC
Deuxième séance
Présentation collective
Commande d'un moteur à courant continu à un sens de
rotation
http://pierrecaulet.free.fr/Projets/Petit_moteur_1_sens_1vitesse/Petit_moteur_1_sens_1vitesse.html
Commande des charges inductives
Principe des transistors
Commande d'un moteur à courant continu à deux sens de
rotation
http://pierrecaulet.free.fr/Projets/Commande_double_sens/commande_2_sens.html
Le circuit utilisé sur le "Mobile pédagogique":
http://pierrecaulet.free.fr/Realisations/Mobile_Snap/LB1836M-D.pdf
Structure, Table de vérité
La tension PWM: principe et utilisation:
http://pierrecaulet.free.fr/Projets/Petit_moteur_1_sens_vitesse_var/Petit_moteur_1_sens_vitesse_var.html
Exercice N°03:
Commander la mise en marche de chaque moteur pendant 1
seconde, par l'appui d'une touche du clavier du PC.
S'entraîner au "pilotage" du véhicule.
Ajouter une commande de vitesse réduite (sur d'autres
touches), en utilisant les sorties PWM.
Présentation collective
La
résistance photo éléctrique (LDR) , circuit d'utilisation?
Utilisation des entrées analogiques.
Conversion Data >>> tension
Exercice N°04:
Utiliser les LDR du "mobile pédagogique" pour que le
mobile se dirige vers la lumière.
On utilisera une touche du clavier
pour stopper le mouvement du mobile.
On pourra ajouter la détection
d'obstacles frontaux.
Troisième séance
Présentation collective
Le servomoteur principe et utilisation.
http://pierrecaulet.free.fr/Projets/Servomoteur/servomoteur.html
Commande de servomoteur dans Snap4Arduino
Exercice N°05:
Commander la rotation de la tourelle par le clavier du
PC.
Réaliser un programme qui permet de
faire tourner la tourelle par pas de 2 unités, en
affichant la valeur de l'angle
(commande par le clavier).
Noter les valeurs correspondant à
1/4 de tour à gauche et 1/4 de tour à droite.
Réaliser un programme permettant de
controler la rotation "assez rapide" de la tourelle
dans les limites déterminées
précédemment.
Présentation collective
Le capteur réflectif "CNY70", principe et
utilisation comme détecteur de présence.
http://pierrecaulet.free.fr/Projets/mise_en_oeuvre_CNY70/index.html
Le comparateur à base d'Amplificateur Opérationnel.
Analyse du circuit électrique du mobile
utilisé.
Exercice N°06:
Réaliser un programme de suivi de piste.
La piste sera représentée par un ruban
noir sur une surface claire.
On aura peut-être interêt à utiliser
une vitesse de déplacement assez lente.
Quatrième séance
Présentation collective
Démonstration d'une commande d'un robot par internet
Utilisation des modules de liaison Bluetooth :
paramétrage.
Exercice N°7
Installer tous les modules nécessaires pour réaliser un
jeu de poursuite:
Deux robots dans un périmètre fermé,
équipés d'une "arme laser" sur une tourelle et d'une
"cible" (panneau photovoltaïque).
Le gagnant est celui qui "tire" dans
le panneau de l'adversaire ou oblige ce dernier à
sortir du périmètre du jeu.
Un deuxième module de 4 séances serait
envisageable : Projet personnel
Le stagiaire
fera l'acquisiton du matériel nécessaire pour son projet personnel
Programmation
« classique » en Arduino C++
Elaboration de l'organisation matérielle et logicielle
Début de réalisation.
La
suite du développement s'effectuant dans une association du type
"fablab"
On utilise à présent une carte Arduino UNO (ou MICRO, qui s'implante sur
une platine d'essais)
Présentation collective
L'IDE de l'Arduino et le langage C
La documentation incluse dans l'IDE
Exercice N°8
"Hello Word" de l'Arduino = programme "Blink"
http://pierrecaulet.free.fr/Documentation/Blink/Blink.html
Présentation collective
Utilisation des librairies incluses dans l'IDE.
Recherche de libraries sur le Net
Exercice N°9
Utilisation d'une horloge "temps réel" de type "DS1307"
http://playground.arduino.cc/code/time
Exercice N°10
Utilisation d'un afficheur 2x16 caractères
https://www.arduino.cc/en/Tutorial/HelloWorld
Présentation collective
Liaison bi-directionnelle par internet configuration du
routeur.
Utilisation des modules de liaison ethernet
et WIFI
serveur WEB sur Arduino:
http://www.mon-club-elec.fr/pmwiki_mon_club_elec/pmwiki.php?n=MAIN.ArduinoEthernetServeurControleLEDx7
Projet
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