Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

TD : Circuits numériques C C Co o or r rr r ri i ig g gé é é d d d d d du u u T

TD : Circuits numériques C C Co o or r rr r ri i ig g gé é é d d d d d du u u T T TD D D4 4 4 Circuits numériques A. KILANI 35 Corrigé TD 4 Exercice N°1 Avant d’écrire le programme on subdivise les chronogrammes en durées pendant lesquelles toutes les lampes n’ont pas changé d’état. V1 O1 R1 V2 O2 R2 3s 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 3s 3s 27s 27s 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 N° Etat des lampes Durée en secondes V1 O1 R1 V2 O2 R2 1 1 0 0 0 0 1 27 2 1 1 0 0 0 1 3 3 0 0 1 0 1 1 3 4 0 0 1 1 0 0 27 5 0 1 1 1 1 0 3 Pour éviter les instructions inutiles, on ne commande à chaque fois que les lampes qui ont changé d’état (cases du tableau remplies et marquées en rouge). Circuits numériques A. KILANI 36 Corrigé TD 4 Programme : //Commande de feux de carrefour const byte V1=3; const byte O1=4; const byte R1=5; const byte V2=6; const byte O2=7; const byte R2=8; void setup() { for(int i=3;i<9;i++) { pinMode(i,OUTPUT); } } void loop() { //Commande état 1 digitalWrite(V1,1); digitalWrite(O1,0); digitalWrite(R1,0); digitalWrite(V2,0); digitalWrite(O2,0); digitalWrite(R2,1); delay(27000); //Commande état 2 digitalWrite(O1,1); delay(3000); //Commande état 3 digitalWrite(V1,0); digitalWrite(O1,0); digitalWrite(R1,1); digitalWrite(O2,1); delay(3000); //Commande état 4 digitalWrite(V2,1); digitalWrite(O2,0); digitalWrite(R2,0); delay(27000); //Commande état 5 digitalWrite(O1,1); digitalWrite(O2,1); delay(3000); } Circuits numériques A. KILANI 37 Corrigé TD 4 Exercice N°2 Commande d’un moteur à courant continu (5V) dans un seul sens de rotation via une carte Arduino UNO. 1. Commande à vitesse constante : a. Erreurs que contient le programme donné. Ligne Instruction initiale Instruction modifiée 7 Manque le « ; » à la fin de la ligne byte etat=0 ; 17 La variable «bouton » n’existe pas etat=digitalRead(Bouton) ; 22 On utilise 0 et non pas 100 digitalWrite(Moteur,0) ; b. Programme optimisé : void loop() { etat=digitalRead(Bouton) ; digitalWrite(Moteur,etat) ; } On peut aussi écrire le programme de la façon suivante : void loop() { digitalWrite(Moteur, digitalRead(Bouton) ) ; } c. Lorsqu’on branche le bouton poussoir de la façon ci- contre, l’entrée de la carte arduino (pin 8) se trouve à zéro quelque soit l’état du bouton (ouvert ou fermé). Pour résoudre ce problème sans ajouter de composant matériel on doit ajouter par programmation une résistance dite de tirage en déclarant l’entrée Bouton comme suite : pinMode(Bouton,INPUT_PULLUP); Circuits numériques A. KILANI 38 Corrigé TD 4 Une telle configuration permet de brancher automatiquement une résistance de tirage interne entre +5V et l’entrée voulue de la carte arduino. On remarque que l’entrée reliée à +5V (égale à 1) lorsque le bouton est ouvert et à GND (égale à 0) lorsque le bouton est fermé. Il faut changer le programme initial de la façon suivante : Ligne Erreur Correction 12 pinMode(Bouton , INPUT) ; pinMode(Bouton , INPUT_PULLUP) ; 19 if (etat==1) if (etat==0) ou bien if ( !etat) Le programme optimisé devient : void loop() { etat=digitalRead(Bouton) ; digitalWrite(Moteur, !etat) //on remplace etat par !etat } 2. Pour faire varier la vitesse du moteur il faut utiliser une sortie PWM (marqué ~ sur la carte arduino). Ici on utilise le pin 9 qui est bien une sortie PWM. a. Fixer la valeur au début du programme. //Commande d'un moteur à courant continu dans un seul sens de //rotation à vitesse fixée au début du programme. const byte Moteur=9; byte vitesse=150; //on fixe ici la vitesse void setup() { // configuration des entrées/sorties pinMode(Moteur,OUTPUT); } void loop() { analogWrite(Moteur, vitesse); //commande du moteur à la vitesse //choisie } +5V Carte arduino Liaison interne établie lorsque l’entrée est configurée INPUT_PULLUP Circuits numériques A. KILANI 39 Corrigé TD 4 b. Lecture de la valeur de la vitesse sur le moniteur série. //Commande d'un moteur à courant continu dans un seul sens de //rotation à vitesse introduite sur le moniteur série. const byte Moteur=9; int vitesse; void setup() { // configuration des entrées/sorties: pinMode(Moteur,OUTPUT); Serial.begin(9600); while (! Serial); Serial.println("Vitesse entre 0 et 255"); } void loop() { if (Serial.available()) { vitesse = Serial.parseInt(); if (vitesse >= 0 && vitesse <= 255) { analogWrite(Moteur, vitesse); } } } c. Variation de la vitesse au moyen d’un potentiomètre //Commande d'un moteur à courant continu dans un seul sens de //rotation et à vitesse variable au moyen d'un potentiomètre const byte Moteur=9; int pot=A0; int vitesse=0; // variable dans laquelle on lit la valeur de l'entrée // analogique A0 void setup() { pinMode(Moteur,OUTPUT); } void loop() { vitesse = analogRead(pot); //lecture de la valeur donnée par le //potentiomètre vitesse = map(vitesse,0,1023,0,255);//convertir la valeur stockée //dans vitesse de 0-1023 à 0-255 analogWrite(Moteur, vitesse); //commander le moteur } Circuits numériques A. KILANI 40 Corrigé TD 4 d. Utilisation de deux boutons poussoirs, le premier permet d'augmenter la vitesse et le second permet de la diminuer. //Commande d'un moteur à courant continu dans un seul sens de //rotation et à vitesse variable au moyen de deux boutons const byte Moteur=9; const byte Bouton1=8; const byte Bouton2=7; int vitesse=0; int vitessemin=50; //vitesse minimale, 50 par exemple int vitessemax=255; //vitesse maximale int incdec=20; //variable pour incrémenter ou décrémenter //la vitesse (20 par exemple). byte etat1=0; byte etat2=0; void setup() { pinMode(Moteur,OUTPUT); pinMode(Bouton1,INPUT); pinMode(Bouton2,INPUT); } void loop() { etat1 = digitalRead(Bouton1); etat2 = digitalRead(Bouton2); if (etat1==1) { vitesse = vitesse + incdec; //augmenter la vitesse if (vitesse > vitessemax) { Vitesse = vitessemax; } } if (etat2==1) { vitesse = vitesse - incdec; //diminuer la vitesse if (vitesse <= vitessemin) { Vitesse = vitessemin; } } analogWrite(Moteur, vitesse); //commander le moteur } Circuits numériques A. KILANI 41 Corrigé TD 4 Exercice N°3 Commande d’un afficheur 7 segments au moyen d’une carte arduino UNO. 1. D’après le schéma de branchement donné, on remarque que la broche commune de l’afficheur est reliée à la broche GND de la carte arduino. Donc l’afficheur est type à cathode commune. 2. Puisque l’afficheur est à cathode commune, l’allumage d’un segment se fait par le niveau logique 1. D’où les mots permettant d’afficher les chiffres de 0 à 9. 3. Réalisation d’un compteur modulo 10 //Commande d'un afficheur 7 segments 1 digit //Compteur modulo 10 int seg_a = 2; int seg_b = 3; int seg_c = 4; int seg_d = 5; int seg_e = 6; int seg_f = 7; int seg_g = 8; int chiffre=0; void setup() { for (int i=2; i < 9; i++) { pinMode(i, OUTPUT); } } Segment g f E d c b a pin 8 7 6 5 4 3 2 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 2 1 0 1 1 0 1 1 3 1 0 0 1 1 1 1 4 1 1 0 0 1 1 0 5 1 1 0 1 1 0 1 6 1 1 1 1 1 0 1 7 0 0 0 0 1 1 1 8 1 1 1 1 1 1 1 9 1 1 0 1 1 1 1 Circuits numériques A. KILANI 42 Corrigé TD 4 void loop() { for (int i=0; i < 10; i++) { afficher(i); delay(1000); } } void afficher(int chiffre) { switch (chiffre) { case 0: digitalWrite(seg_a,1); digitalWrite(seg_b,1); digitalWrite(seg_c,1); digitalWrite(seg_d,1); digitalWrite(seg_e,1); digitalWrite(seg_f,1); digitalWrite(seg_g,0); break; case 1: digitalWrite(seg_a,0); digitalWrite(seg_b,1); digitalWrite(seg_c,1); digitalWrite(seg_d,0); digitalWrite(seg_e,0); digitalWrite(seg_f,0); digitalWrite(seg_g,0); break; case 2: digitalWrite(seg_a,1); digitalWrite(seg_b,1); digitalWrite(seg_c,0); digitalWrite(seg_d,1); digitalWrite(seg_e,1); digitalWrite(seg_f,0); digitalWrite(seg_g,1); break; case 3: digitalWrite(seg_a,1); digitalWrite(seg_b,1); digitalWrite(seg_c,1); digitalWrite(seg_d,1); digitalWrite(seg_e,0); digitalWrite(seg_f,0); digitalWrite(seg_g,1); break; Circuits numériques A. KILANI 43 Corrigé TD 4 case 4: digitalWrite(seg_a,0); digitalWrite(seg_b,1); digitalWrite(seg_c,1); digitalWrite(seg_d,0); digitalWrite(seg_e,0); digitalWrite(seg_f,1); digitalWrite(seg_g,1); break; case 5: digitalWrite(seg_a,1); digitalWrite(seg_b,0); digitalWrite(seg_c,1); digitalWrite(seg_d,1); digitalWrite(seg_e,0); digitalWrite(seg_f,1); digitalWrite(seg_g,1); break; case 6: digitalWrite(seg_a,1); digitalWrite(seg_b,0); digitalWrite(seg_c,1); digitalWrite(seg_d,1); digitalWrite(seg_e,1); digitalWrite(seg_f,1); digitalWrite(seg_g,1); break; case 7: digitalWrite(seg_a,1); digitalWrite(seg_b,1); digitalWrite(seg_c,1); digitalWrite(seg_d,0); digitalWrite(seg_e,0); digitalWrite(seg_f,0); digitalWrite(seg_g,0); break; case 8: digitalWrite(seg_a,1); digitalWrite(seg_b,1); digitalWrite(seg_c,1); digitalWrite(seg_d,1); digitalWrite(seg_e,1); digitalWrite(seg_f,1); digitalWrite(seg_g,1); break; Circuits numériques A. KILANI 44 Corrigé TD 4 case 9: digitalWrite(seg_a,1); digitalWrite(seg_b,1); digitalWrite(seg_c,1); digitalWrite(seg_d,1); digitalWrite(seg_e,0); digitalWrite(seg_f,1); digitalWrite(seg_g,1); break; } } 4. Programme optimisé en utilisant les 8 pins du port D de la carte arduino On doit modifier le branchement de l’afficheur de la façon suivante : //Commande d'un afficheur 7 segments 1 digit en utilisant le port D //Compteur modulo 10 //Tableau contenant les mots de commande en binaire correspondants //aux 10 chiffres. int seg[]={B01111110,B00001100,B10110110,B10011110,B11001100, B11011010,B11111010,B00001110,B11111110,B11011110}; void setup(){ DDRD=B11111111; //configure les 8 pins du port D } //en sortie void loop() { for(int i=0;x<10;++) { PORTD = seg[i]; //Envoyer au PORTD la commande du chiffre i delay(1000); } } Segment g f E d c b a NC Pin 0 du port D non connecté on le met toujours à 0 Pins du port D 7 6 5 4 3 2 1 0 Circuits numériques A. KILANI 45 Corrigé TD 4 Exercice N°4 Commande d’un afficheur 4 digits. 1. Ce circuit comporte principalement une carte arduino UNO, un afficheur 7segments 4 uploads/Industriel/ corrige-td4-cn.pdf