Mise en oeuvre : Chapitre 0 - Résistance variable

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Mise en oeuvre : Chapitre 0 - Résistance variable

Message non lude Stéphane » Lun 6 Juin 2011 11:37

[INTRODUCTION]

Vous avez acheté un Arduino, félicitations ! Vous êtes maintenant prêt à rentrer de plein pied dans le monde de l'open-hardware. Mais, par où commencer ? Nous allons essayer de répondre à cette question, en vous proposant au fil des pages, des exemples de montages basiques à faire, pour découvrir pas à pas votre Arduino. La complexité ira croissante, mais gardez à l'esprit que c'est la combinaison de montages simples et parfaitement maîtrisés qui vous permettra de réaliser des fonctions complexes. Alors, ne sautez pas les étapes, et que le Snoot soit avec vous !


[Presentation du montage]

Montage N°0 : Interfacage d'une résistance variable.
(Oui, un électronicien digne de ce nom compte toujours à partir de zéro...)

Dans 95% des cas, le montage de base présenté sera de faire clignoter une LED. Bon, soit, n'y a-t-il pas plus intéressant et plus évolutif que ce type de montage ? Ce que je vous propose, c'est de récupérer la valeur d'une résistance variable, et d'envoyer cette valeur à intervalles réguliers sur votre ordinateur. Cette résistance variant en fonction de la position de son curseur, vous pouvez donc vous en servir pour détecter l'ouverture d'une porte, ou faire changer une valeur en lui donnant des pichenettes, peu importe. Ici, l'imagination est votre seule limite.

[Présentation des composants]

Les composants utilisés sont :

LM358N (x1)
Potentiomètre linéaire (x1)
Résistance de 10kOhms (x1)
Arduino Uno (x1)
Fils
Breadboard

Allez, maintenant que nous avons toutes les billes, ne perdons pas de temps, assemblons les !


[Le Montage]

Voici comment relier les composants entre eux. Le logiciel utilisé ici est Fritzing, il permet de donner une vue claire à vos montages, à mi-chemin entre la photo et le schéma électronique, et nous, à Snootlab, on aime ça !

Donc, notre montage se présente ainsi :

Sketch_STK_basic_0_.png
Sketch_STK_basic_0_.png (43.96 Kio) Vu 8031 fois


Les couleurs ont été choisies de cette manière :
Les fils rouges représentent le Vcc(+5V)
Les fils noirs représentent le GND(0V)
Les fils vert/jaune/bleu représentent des parties du montage.



Le schéma électronique de ce montage est celui-ci :

Appli_STK_basic_0_sch.png
Appli_STK_basic_0_sch.png (3.36 Kio) Vu 8701 fois



[Explications sur le montage]

Le potentiomètre est alimenté au travers d'une résistance de 10kOhms, créant ainsi un pont diviseur de tension. En effet, Il n'est pas recommandé de placer un élément variable entre le Vcc et le GND directement, pour éviter les possibles courts-circuits. La tension aux bornes du potar attaque un amplificateur opérationnel monté en « suiveur non-inverseur ». Ce montage (Entrée "–" reliée directement à la sortie) va permettre d'effectuer une adaptation d'impédance entre le capteur (Potar) et l'étage de traitement. En effet, sa très grande impédance d'entrée et sa faible impédance de sortie, permettront de transmettre le maximum d'énergie entre le capteur et l'Arduino.


Adaptation d'impédance :

Transmettre une valeur analogique avec le maximum d'énergie, entre deux montages, nécessite qu'ils soient accordés. C'est à dire que l'impédance de sortie de l' « émetteur » doit être égale à l'impédance d'entrée du « récepteur ». Brève analogie : Vous marchez dans une pièce, en direction d'une seconde pièce. Le meilleur moyen de ne pas gaspiller l'énergie que vous transportez avec vous, est que le passage d'une pièce à l'autre soit le plus aisé possible. En effet, si en plus d'utiliser de l'énergie pour vous propager, vous en gaspillez pour monter/descendre des escaliers car les pièces ne sont pas au même niveau, la quantité d'énergie à l'arrivée dans la seconde pièce n'aura rien à voir avec la quantité d'énergie que possédiez au départ ! Si vous voulez que le passage d'une pièce à l'autre soit le plus facile possible, arrangez vous pour que les sols soient au même niveau, adaptez vos impédances !


[Go for Code]

Code: Tout sélectionner
/*
    Application BASIC pour le STK Snootlab : N°1
    Logiciel servant à envoyer la valeur aux bornes du potentiomètre sur la RS232, toutes les 1000ms
    Le convertisseur Analogique/Numérique de l'Arduino à une résolution de 2^10 bits = 1024 valeurs.
*/

// Declarations de la variable relative à la résistance
int R_value = 0;

// Declaration de la pin analogique reliée aux bornes de la résistance
char R_pin = 5;

// MAIN

void setup(void)
{
  Serial.begin(9600);               //Mise en place de la communication série, via l'USB, à 9600bps
  analogReference(DEFAULT);  //Positionner la référence pleine échelle du convertisseur pour : 5v=1023
}

void loop(void)
{
 R_value = analogRead(5);      //Récupérer la valeur convertie de la tension aux bornes du flex
 Serial.println(R_value);         //Envoyer cette valeur sur la liaison série
 delay(1000);                         //Attendre 1s
}



[Conclusion]

Et voici, c'est terminé pour aujourd'hui !
Avec ce (très) simple montage, vous pouvez désormais comprendre comment interfacer un capteur type résistif, quels sont les grandes lignes et les pièges à éviter et ainsi pouvoir développer vos applications. N'oubliez pas, ce qui est présenté ici est seulement une brique, ce n'est pas une finalité !
Interfacez ceci avec un écran LCD pour faire un capteur d'effort, avec des leds, ou couplez ceci à notre shield Ethernet, et envoyez-vous un mail dès que quelqu'un ouvre une porte...
Imaginez ! Explorez ! Nous vous donnons les briques et les explications, à vous de faire votre maison ! Surtout, faites partager vos expériences à notre communauté, posez des questions, échangez vos travaux, vivez open-hardware !
Fichiers joints
Sketch_STK_basic_0.fz
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Re: Mise en oeuvre : Chapitre 0

Message non lude lapiin » Jeu 28 Juil 2011 22:53

bonne prise en main de la bête :P
Par contre petite précision pour le câblage du potentiomètre ..
Image
à savoir : la pâte A du schéma correspond a la patte 1 du composant, la patte E ==> pâte 3 et pour finir la patte S correspond a la patte 2.
voila =]
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Re: Mise en oeuvre : Chapitre 0

Message non lude franck31 » Lun 8 Aoû 2011 22:47

Bon, j'ai fait le montage mais y'a quelque chose qui m'étonne:
- lorsque je joue avec le curseur du potentiomètre, je passe très vite du mini (14) au maxi (environ 730). J'ai du mal à obtenir des valeurs intermédiaire.

Me serais-je trompé dans le montage ?

a+,
Franck
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Re: Mise en oeuvre : Chapitre 0

Message non lude lapiin » Lun 8 Aoû 2011 22:51

heu oui .... il y a un kwak dans ton montage . la progression est linéaire.
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Re: Mise en oeuvre : Chapitre 0

Message non lude franck31 » Lun 8 Aoû 2011 23:08

Je m'en doutais ...
Bon il se fait tard, je reessaye demain car je ne vais pas m'avouer vaincu sur le premier tuto.

Mais bon, ça fait 2 fois que j'essaye et 2 fois que j'ai le même résultat. C'est trop bizarre
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