Arduino DIGITAL INITIATION.

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1 Arduino DIGITAL INITIATION

2 Le programme est lu par le micro-contrôleur de la carte Arduino de haut vers le bas. Une variable doit être déclarée avant d'être utilisée par une fonction. La structure minimale est constituée : · D’un en-tête : déclaration des variables, des constantes, indication de l'utilisation de bibliothèques etc. · D’une loop (= boucle) : cette partie est lue en boucle. C'est ici que les fonctions sont réalisées. · D’un setup (= initialisation) cette partie n'est lue qu'une seule fois, elle comprend les fonctions devant être réalisées au démarrage (utilisation des broches en entrées ou en sortie, mise en marche du midi, du port série de l’I2C, etc.) Vous devez suivre la présentation tout en créant votre programme arduino.

3 Vous devez suivre la présentation tout en créant votre programme arduino.
Dans le menu démarrer de l’ordinateur, cherchez « Arduino » et ouvrez l’éxecutable. Si vous ne trouvez pas cliquez sur « Plus de résultats ». Utiliser ALT + TAB pour naviguer entre le diapo et la fenêtre Arduino. Le but de cette initiation est de vous faire construire votre propre programme Arduino permettant de contrôler des entrées et sorties simples. Chaque étape du programme est détaillé afin que vous compreniez les lignes de commandes. Pour chaque étape vous devez inscrire dans le programme les lignes de commandes écrites en blanches, quelque fois c’est à vous de les trouver. // Les commentaires apparaitront en jaune. // Une ligne de commentaire dans un programme est toujours précédé d’un « // » Commencer par supprimer tout ce qu’il se trouve sur votre programme.

4 Ne pas oublier le point virgule à la fin de chaque ligne de commande.
Etape 1 : // On déclare des constantes de câblage (qui ne changeront pas) : const int E_BP = 2; // E_BP (Entrée Bouton Poussoir) est branché sur la borne 2. const int S_LED = 3; // S_LED (Sortie Led) est branché sur la borne 3. En-tête du programme Ligne de commande écrite en blanc  Vous devez l’écrire sur votre programme Pour déclarer une variable on écrit la ligne commande suivante (en remplaçant les attributs pour obtenir ce que l’on veut : Type_de_la_variable Nom_de_la_variable = Valeur_initiale_de_la_variable ; Si notre variable ne changera pas dans notre programme, si c’est une constante, on inscrira au début de la ligne de commande « const ». Les types de variable à connaitre : - int : variable entière (nombre entier) - float : variable réel (nombre réel) - char : variable caractère (caractère ASCII – doit être inscrit entre guillemet. Vous pouvez maintenant brancher l’entrée et la sortie (BP et Led) en fonction de là où vous les avez déclaré. La carte grove permet de brancher plus facilement les éléments. Ne pas oublier le point virgule à la fin de chaque ligne de commande.

5 Cette variable servira à stocker la valeur du bouton poussoir.
En-tête du programme Etape 2 : // On déclare une variable que l’on utilisera dans le programme : ………………………… // Variable entière initialisée à 0 Déclarer une variable entière ButtonState (initialisée à 0) Ligne de commande en pointillés blancs  Vous devez la compléter et l’écrire sur votre programme Cette variable servira à stocker la valeur du bouton poussoir. Rappelez-vous de la ligne de commande à écrire : Type_de_la_variable Nom_de_la_variable = Valeur_initiale_de_la_variable Et des types de variable (int, float, char)

6 Setup du programme Etape 3 :
void setup() // Introduit le setup du programme { // Marque le début du setup // Tout ce qui se situe entre les deux accolades appartient au setup } // Marque la fin du setup Etape 4 : A l’intérieur du setup // Déclare les broches connectées comme des entrées (INPUT) ou des sorties (OUTPUT). pinMode(E_BP, INPUT); // Déclare la broche E_BP (donc la broche 2) comme une entrée. ……………………………….. // Déclare la broche S_LED (donc la broche 3) comme une sortie.

7 Setup du programme Etape 5 : Pour vérifier les résultats et le bon fonctionnement d’un programme il est judicieux d’utiliser le moniteur série du logiciel Arduino. Ce moniteur série se trouve dans le menu « outils ». // Il faut tout d’abord initialiser la communication dans le setup du programme Serial.begin(9600); Il existe plusieurs manière d’utiliser le moniteur série, nous nous en servirons pour simuler l’afficheur LCD. Voici les différentes commandes existantes : Serial.print(Nom_de_la_variable); // affiche la valeur de la variable Nom_de_la_variable. Serial.print(« Texte à afficher »); // affiche « Texte à afficher » sur le moniteur. Pour sauter une lignes après chaque affichage il faut rajouter « ln » à la fin de « Serial.print » Par exemple : Serial.println(« Bonjour »); // Afficher « Bienvenue au Clos Maire » dans le moniteur série. ………………………………………………. Ecrire la ligne de commande dans le setup du programme Etape 6 : void loop() // Introduit votre programme. { // Marque le début de la loop. // Tout ce qui se situe entre les deux accolades appartient à la loop et sera répété en boucle. } // Marque la fin de la loop.

8 Appelez votre professeur si vous n’arrivez pas au bon résultat.
Vérifier le bon fonctionnement du programme en téléversant vers la carte Arduino puis en ouvrant le moniteur série dans « outils ». Appelez votre professeur si vous n’arrivez pas au bon résultat.

9 Utiliser la commande Serial.println vu à l’étape 5
loop du programme Etape 7 : A l’intérieur de la loop On souhaite vérifier l’état (appuyé ou relaché) du bouton poussoir grâce au moniteur série. Il faut donc lire la valeur de la broche E_BP et la stocker dans la variable ButtonState. Puis écrire la valeur de la variable ButtonState dans le moniteur série. ButtonState=digitalRead(E_BP); // Lit la valeur de l’entrée de la broche E_BP (donc 2) et la stocke dans la variable ButtonState. ……………………………….. // Ecris la valeur de la variable ButtonState dans le moniteur série. Utiliser la commande Serial.println vu à l’étape 5 digitalRead(broche) - Lit l’état (= le niveau logique) d'une broche précisée en entrée numérique, et renvoie la valeur HIGH (HAUT en anglais) ou LOW (BAS en anglais).

10 Appelez votre professeur si vous n’arrivez pas au bon résultat.
Vérifier le bon fonctionnement du programme en téléversant vers la carte Arduino puis en ouvrant le moniteur série dans « outils ». Appelez votre professeur si vous n’arrivez pas au bon résultat.

11 loop du programme Etape 8 : A l’intérieur de la loop
Maintenant que nous savons comment notre BP fonctionne nous allons pouvoir gérer la LED en fonction de cette entrée. Le but est d’allumer la LED lorsque le BP est appuyé et d’éteindre la LED lorsque le BP est relâché. if (……………………………….) // A l’intérieur des parenthèses se trouve la condition. { // Si la condition est respectée, effectue les actions entres les accolades. digitalWrite(S_LED,HIGH); // Passe la sortie S_LED à l’état haut (l’état 1). } else // Si la condition n’est pas respectée, effectue les actions entres les accolades. { ………………………………. // Passe la sortie S_LED à l’état bas (l’état 0). loop du programme Il faut tester si la variable ButtonState est à 1 donc à l’état haut (HIGH) grâce aux opérations de comparaison : == (équivalent à) > (supérieur à) != (différent de) < (inférieur à) <= (inférieur ou égal à) >= (supérieur ou égal à) digitalWrite(broche, valeur) - Met un niveau logique HIGH ou LOW sur une broche numérique.

12 La LED doit s’allumer lorsque vous appuyé sur le bouton poussoir.
Vérifier le bon fonctionnement du programme en téléversant vers la carte Arduino. La LED doit s’allumer lorsque vous appuyé sur le bouton poussoir. Appelez votre super professeur pour vérification. Ecrire l’algorigramme du programme que vous venez de créer sur votre feuille de copie.

13 Ecrire l’algorigramme de votre programme sur votre feuille de copie
loop du programme Etape 9 : Supprimer tout ce qu’il se trouve à l’intérieur de la loop. Etape 10 : Votre but est maintenant de faire clignoter la LED à une fréquence de f=1Hz. Calculer la période T correspondante à cette fréquence. Ecrire le calcul sur votre feuille de copie. Le programme devra donc allumer la LED pendant une demi période puis l’éteindre pendant l’autre demi période. Pour gérer le temps au sein de votre programme vous devez utiliser la commande suivante : delay(t); // Cette commande permet de freeze votre programme (d’attendre) pendant un temps correspondant à t millisecondes Ecrire l’algorigramme de votre programme sur votre feuille de copie avant de commencer à écrire sur arduino.

14 La LED doit clignoter à une fréquence de 1Hz.
Vérifier le bon fonctionnement du programme en téléversant vers la carte Arduino. La LED doit clignoter à une fréquence de 1Hz. Appelez votre super professeur pour vérification.

15 Ecrire l’algorigramme de votre programme sur votre feuille de copie
loop du programme Etape 11 : Le but du programme suivant est de faire clignoter la LED à une fréquence f=1Hz lorsque vous appuyer sur le BP. Vous pouvez donc garder votre programme précédent en intégrant une condition sur le bouton poussoir BP comme dans l’étape 8. Ecrire l’algorigramme de votre programme sur votre feuille de copie avant de commencer à écrire sur arduino.

16 Appelez votre super professeur pour vérification.
Vérifier le bon fonctionnement du programme en téléversant vers la carte Arduino. La LED doit clignoter à une fréquence de 1Hz lorsque vous appuyer sur le BP. Appelez votre super professeur pour vérification.

17 Ecrire l’algorigramme de votre programme sur votre feuille de copie
Etape 12 : Le but du programme suivant est de faire clignoter la LED 5 fois à une fréquence f=1Hz lorsque vous appuyer brièvement sur le BP. Vous pouvez donc garder votre programme précédent en intégrant un compteur qui ira de 0 à 4 en allant à un pas de 1. loop du programme Ecrire l’algorigramme de votre programme sur votre feuille de copie avant de commencer à écrire sur arduino. Pour créer un compteur vous devez utiliser la boucle « for ». Exemple de la structure « for » : for(i=0;i<N;i=i+1) // Cette commande permet de d’effectuer les actions placées à l’intérieur des { accolades N nombre de fois. ………….. } for(i=X;i<Y;i=i+P) : La variable i part de X et augmente de P à chaque qu’une boucle est exécuté (à l’intérieur des accolades). Cette action est répétée jusqu’à ce que la variable i atteigne Y. Une façon plus simple pour incrémenter (ajouter 1 à) une variable (par exemple i) consiste à écrire i++. Cela revient à avoir un pas P=1. Attention ! i est une variable entière, vous devez donc la déclaré dans l’en-tête du programme comme effectué dans l’étape 2.

18 Appelez votre super professeur pour vérification.
Vérifier le bon fonctionnement du programme en téléversant vers la carte Arduino. La LED doit clignoter 5 fois à une fréquence de 1Hz lorsque vous appuyez brièvement sur le BP. Appelez votre super professeur pour vérification.

19 loop du programme Etape 13 : Dans la boucle « for » écrire la commande permettant d’afficher dans le moniteur série la valeur de la variable i. Téléversez ensuite votre programme vers Arduino et observez le résultat sur le moniteur série lorsque vous appuyez brièvement sur le BP. Etape 14 : Vous devez compléter votre programme pour faire apparaitre les lignes suivantes sur votre moniteur série :

20 Appelez votre super professeur pour vérification.