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Formation Arduino : Atelier 4 (capteurs)

lundi 16 octobre 2023, par SC


Résumé Arduino - pdf format livret imprimable


Résumé Arduino, version affichage écran

Mesurer une distance avec un télémètre ultrasons

On utilise principalement le module HC-SR04.Retour ligne automatique
Les 4 broches de gauche à droite sont :Retour ligne automatique
– Vcc : tension d’alimentation à relier au pin 5V d’un Arduino 5V de Retour ligne automatique
– Trig : son rôle sera de fabriquer une impulsion d’ultra-sons Retour ligne automatique
– Echo : son rôle est d’avoir le retard à la réception après un écho.Retour ligne automatique
– Gnd : potentiel 0V, la masse

// Définition des numéros de port 
const int trigPin = 11; // Trigger (emission) 
const int echoPin = 12; // Echo (réception) 
// Variables utiles 
long duree; // durée de l'echo 
int distance; // distance 
void setup() { 
   pinMode(trigPin, OUTPUT); // Configuration du port du Trigger comme une SORTIE 
   pinMode(echoPin, INPUT); // Configuration du port de l'Echo comme une ENTREE 
   Serial.begin(9600); // Démarrage de la communication série 
} 
void loop() { 
   // Émission d'un signal de durée 10 microsecondes 
   digitalWrite(trigPin, LOW); 
   delayMicroseconds(5); 
   digitalWrite(trigPin, HIGH); 
   delayMicroseconds(10); 
   digitalWrite(trigPin, LOW); 
   // Écoute de l'écho 
   duree = pulseIn(echoPin, HIGH); 
   // Calcul de la distance 
   distance = duree*0.034/2; 
   // Affichage de la distance dans le Moniteur Série 
   Serial.print("Distance : "); 
   Serial.print(distance); 
   Serial.println("cm"); 
}

Détecteur de présence IR

//Parameters
const int pirPin  = 2;

//Variables
bool pirStatus  = false;

void setup() {
  //Init Serial USB
  Serial.begin(9600);
  Serial.println(F("Initialize System"));
  //Init digital input
  pinMode(pirPin, INPUT);
}

void loop() {
  readPIR();
}

void readPIR( ) { /* function readPIR */
  ////Test routine for PIR
  pirStatus = digitalRead(pirPin);
  Serial.print(F("Sensor status")); Serial.println(pirStatus);
  if (pirStatus) {
    Serial.print(F("----> Detection"));
    delay(500);
  }
  delay(100);
}

Mesurer un débit

// reading liquid flow rate using Seeeduino and Water Flow Sensor from Seeedstudio.com
// Code adapted by Charles Gantt from PC Fan RPM code written by Crenn @thebestcasescenario.com
// http:/themakersworkbench.com http://thebestcasescenario.com https://www.seeedstudio.com

volatile int NbTopsFan; //measuring the rising edges of the signal
int Calc;
int hallsensor = 2;    //The pin location of the sensor

void rpm ()     //This is the function that the interupt calls
{
    NbTopsFan++;  //This function measures the rising and falling edge of the

    hall effect sensors signal
}
// The setup() method runs once, when the sketch starts
void setup() //
{
    pinMode(hallsensor, INPUT); //initializes digital pin 2 as an input
    Serial.begin(9600); //This is the setup function where the serial port is

    initialised,
    attachInterrupt(0, rpm, RISING); //and the interrupt is attached
}
// the loop() method runs over and over again,
// as long as the Arduino has power
void loop ()
{
    NbTopsFan = 0;   //Set NbTops to 0 ready for calculations
    sei();      //Enables interrupts
    delay (1000);   //Wait 1 second
    cli();      //Disable interrupts
    Calc = (NbTopsFan * 60 / 7.5); //(Pulse frequency x 60) / 7.5Q, = flow rate

    in L/hour
    Serial.print (Calc, DEC); //Prints the number calculated above
    Serial.print (" L/hour\r\n"); //Prints "L/hour" and returns a  new line
}

2. Lire une valeur analogique / combinaison avec un matériel de TP

Illustre :
une utilisation de matériel de TP
la lecture sur une entrée analogique
les communications série

Sur le côté gauche du microcontrôleur, se trouvent les entrées dites analogiques. Elles peuvent être utilisées pour reprendre une grandeur mesurée en TP.
Le colorimètre dispose d’une sortie en tension 0-5V (correspondant à 0-3 d’absorbance) adaptée à la plage de numérisation d’un micro-contrôleur arduino.

Par l’intermédiaire de câbles adaptés ou d’une plaquette de connexion proposant des connexion banane 4mm...
Connecter le port GND du microcontrôleur à la sortie 0 ou masse du colorimètre.
Connecter le port A0 à la sortie signal du colorimètre.

Le programme à copier coller est le suivant.

//  Réaliser une lecture analogique et absorbance
int valA0=500; 
float Absorbance;

// initialisation
void setup() {
  Serial.begin(9600); // Prépare une communication de données de la carte vers l'ordinateur
}

// la boucle principale
void loop() {
  valA0=analogRead(A0); 
  Serial.print("Valeur lue : ");
  Serial.println(valA0);
  delay(200);
}

Les instructions de type Serial correspondent à une communication de données entre l’ordinateur et le microcontrôleur. Elles sont lues dans le moniteur ou le traceur série.

Un petit problème est que la valeur nommée valA0 est un nombre entier compris entre 0 et 1023 et non la valeur d’absorbance. Il faut donc la calculer à l’aide de la fonction map présentée en page 11 du résumé.

A vous de le corriger et d’écrire l’instruction nécessaire au calcul de l’absorbance.

Mesurer une température avec la sonde Sonde Dallas ds18b20


sonde ds18b20

On doit gérer 3 câbles :
fil rouge Vcc sur 5V de la carte
fil noir GND sur Ground (0V) de la carte
fil jaune DATA sur le pin 2 numérique de l’Arduino
pour compléter une résistance 4,7 kOhm fait un pont entre 5V et le fil DATA

// FILE: TwoPin_DS18B20.ino
// AUTHOR: Rob Tillaart
// VERSION: 0.1.00
// PURPOSE: two pins for two sensors demo
// DATE: 2014-06-13
// URL: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=216835.msg1764333#msg1764333
//
// Released to the public domain
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#define ONE_WIRE_BUS_1 2
OneWire oneWire_in(ONE_WIRE_BUS_1);
DallasTemperature sensor_inhouse(&oneWire_in);

void setup(void)
{
    Serial.begin(9600);
    Serial.println("Dallas Temperature Control Library Demo - TwoPin_DS18B20");
    sensor_inhouse.begin();
}

void loop(void)
{
    Serial.print("Requesting temperatures...");
    sensor_inhouse.requestTemperatures();
    Serial.println(" done");

    Serial.print("Inhouse: ");
    Serial.println(sensor_inhouse.getTempCByIndex(0));
}

Une fois le programme téléversé, on obtient sur le moniteur série les mesures de température.
(Il est bon de comparer ces valeurs avec celles données par un thermomètre numérique)

Formation Arduino : Atelier 4 (capteurs)

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