Le B.A.-BA - Breadboard, résistances, potentiomètres et LEDs

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Le B.A.-BA - Breadboard, résistances, potentiomètres et LEDs

Message non lude Laetitia » Ven 6 Déc 2013 16:13

Ce tutoriel est en trois parties : [1] - [2] - [3]

Avant de commencer à faire joujou avec votre Starter Kit, il peut être nécessaire de vous familiariser avec son contenu.
Voici donc une petite présentation des différents composants ainsi que de leur utilisation !

    - La Breadboard -
Pour faire simple, c'est une plaque pleine de trous ! Mais la plupart d'entre eux sont reliés, et pas n'importe comment :

breadboard.png
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Les zones rouges et noires correspondent à l'alimentation. Souvent, on retrouve deux lignes comme celles-ci permettant de relier vos composants aux alimentations nécessaires. Par convention, le noir représente la masse et le rouge est l'alimentation (+5V, +12V, -5V... ce que vous voulez y amener). Habituellement tous les trous d'une même ligne sont reliés sur cette zone (sauf sur certaines très grandes breadboards, où elles sont coupées au milieu). Ainsi, vous avez des lignes d'alimentation parcourant tout le long de la carte.

Les zones bleues, quant à elles, sont reliées entre elles par colonne. Ainsi, tous les trous sur une même colonne sont reliés entre eux. En revanche, chaque colonne est distincte. En faisant chevaucher des composants sur plusieurs colonnes vous pouvez les connecter entre eux.

Dernier point, vous pouvez remarquer un espace coupant la carte en deux de manière symétrique. Cette espace coupe aussi la liaison des colonnes. Ainsi, sur le dessin ci-dessus on peut voir que chaque colonne possède 5 trous reliés entre eux. Cet espace au milieu est normalisé et doit faire la largeur des circuits intégrés standards. En posant un circuit intégré à cheval au milieu, chaque patte de ce dernier se retrouve donc sur une colonne, isolée de la précédente et de la suivante.

Si vous voulez voir plus concrètement ce fonctionnement, je vous conseille d'essayer le logiciel Fritzing, qui permet de faire des circuits de manière assez simple et intuitive. Vous verrez ainsi comment les colonnes sont séparées les unes des autres. De plus, il s'agit du logiciel que nous utilisons pour schématiser les montages de nos autres tutoriels.

Note : dans le Starter Kit Snootlab, les lignes d'alimentation ne sont pas présentes sur les breadboards mais il me semblait nécessaire de préciser la version complète pour ceux qui auraient du matériel en plus chez eux...

    - Les résistances -
Elles sont présentes en quantité dans le Starter Kit et de valeurs différentes, car elles vont s'avérer indispensables à tout montage ! Il s'agit en effet de composants dont la particularité est de s'opposer au passage du courant, de manière plus ou moins forte suivant la valeur prise par ceux-ci.

Une explication du fonctionnement interne serait un peu longue ici, je vous invite donc à aller voir ce tutoriel pour plus de précisions si besoin ;) Juste un petit rappel du code couleur pour pouvoir les reconnaître au premier coup d'oeil :

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    - Les potentiomètres -
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Il y a deux potentiomètres dans le Starter Kit : un linéaire et un rotatif. Quelque soit le modèle, le composant a trois pattes, numérotées sur le linéaire, sur le rotatif il suffit de les prendre dans l'ordre (peu importe de quel côté vous le regardez).

pot_pinout.png
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Un potentiomètre est une résistance variable, dont on peut relever avec un Arduino la valeur en tant que grandeur analogique.
Il faut brancher l'une des broches extérieures ("1" ou "3") à l'alimentation (+5V), l'autre à la masse (GND) et enfin la broche du milieu ("2") sur une des pins analogiques de l'Arduino.
En tournant ou en faisant glisser le bouton des potentiomètres, on change la "quantité" de résistance de chaque côté du curseur qui est connecté à la broche centrale. Ceci fait évoluer la "proximité" de cette broche par rapport au +5V ou au GND, en donnant une valeur analogique différente. Quand le potentiomètre est en butée d'un côté, 0V alimentent la broche et la valeur lue par l'Arduino est 0 ; en butée de l'autre côté il y a +5V et l'Arduino nous retourne 1023. Entre les deux, analogRead() renvoie une valeur entre 0 et 1023 proportionnelle au voltage appliqué à la broche.

Le potentiomètre rotatif se met sur la breadboard assez intuitivement, alors que l'autre paraît ne pas être conçue pour, et pourtant ! Il suffit de la mettre sur le côté :

pot_wiring.png
pot_wiring.png (225.65 Kio) Vu 3935 fois

    - Les LEDs -
Le Starter Kit contient toute une série de LEDs : 3 et 10mm pour les monochromes, et une RGB 5mm.
Nous conseillons d'utiliser les LEDs du Starter Kit avec les résistances de 150 ohms (marron-vert-marron-doré, voir code couleur ci-dessus) incluses dans le kit.

Le calcul individuel montre que d'autres valeurs de résistances peuvent convenir, à vous de voir celle que vous voulez mettre, en tenant compte du principe que plus la résistance est grande, moins la LED est lumineuse. Attention, lorsque la résistance est faible, la durée de vie de la LED peut diminuer très vite :arrow: voir FAQ pour les caractéristiques spécifiques de chaque LED.

Et un rappel du brochage de la LED RGB : le point noir correspond à l'anode commune, à brancher à l'alimentation, les autres points à leurs couleurs respectives, à brancher aux pins de l'Arduino sans oublier les résistances !
pinout_RGBLED.png
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Pour info, les LEDs peuvent se commander de deux manières avec l'Arduino : ci-dessous la LED bleue s'allume en envoyant un signal LOW alors que la verte s'allume avec un HIGH. Faites bien attention au câblage !

LED_wiring.png
LED_wiring.png (30.59 Kio) Vu 3933 fois

Voilà, c'est tout pour aujourd'hui, je reviendrai plus tard sur les autres composants du Starter Kit ;)

Note : ce guide reprend des passages de L'électronique de zéro, je vous invite à aller y faire un tour si vous avez besoin de revoir les fondamentaux, c'est un tutoriel très complet :)
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