{"id":2987,"date":"2020-04-21T16:52:59","date_gmt":"2020-04-21T14:52:59","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ardpylab.fr\/?page_id=2987"},"modified":"2020-05-10T17:12:01","modified_gmt":"2020-05-10T15:12:01","slug":"les-capteurs-ultrasoniques","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/?page_id=2987","title":{"rendered":"Les capteurs ultrasoniques"},"content":{"rendered":"\n

(prise en charge par le protocole
\u201dFirmata Express\u201d)<\/strong><\/em><\/h2>\n\n\n\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

Les capteurs ultrasoniques sont compos\u00e9s d\u2019un \u00e9metteur d\u2019ultrasons, d\u2019un r\u00e9cepteur d\u2019ultrasons et d\u2019un circuit de commande. Ils sont g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9s pour mesurer une distance entre le capteur et un obstacle.<\/p>\n

Le capteur ultrasonique, le plus souvent utilis\u00e9 avec un Arduino, le HC\u2010SR04<\/strong>, dispose de 2 broches diff\u00e9rentes pour l\u2019\u00e9mission (broche \u201d<\/strong>Trig\u201d<\/strong>) et la r\u00e9ception des ultrasons (broche \u201d<\/strong>Echo\u201d<\/strong>).<\/p>\n\n\n\n

\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n


Il existe \u00e9galement des capteurs ultrasoniques \u00e0 une seule broche (\u201d<\/strong>SIG\u201d)<\/strong>, comme le Grove 101020010<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n


Avec \u201dpymata-express 1.4\u201d<\/strong>, pour utiliser un capteur ultrasonique, il faut d\u00e9clarer les broches servant \u00e0 l\u2019\u00e9mission et \u00e0 la r\u00e9ception des ultrasons avec la commande :<\/p>\n

loop.run_until_complete(board.set_pin_mode_sonar(trigger_pin, echo_pin, Get_Distance))<\/strong><\/p>\n

o\u00f9 :<\/p>\n

– \u201d<\/strong>board\u201d<\/strong> est l\u2019objet cr\u00e9\u00e9 lors de l\u2019appel de la m\u00e9thode \u201d<\/strong>PymataExpress\u201d<\/strong> du module \u201d<\/strong>pymata-express\u201d<\/strong>,<\/p>\n

– \u201d<\/strong>trigger<\/strong>_pin\u201d<\/strong> est le num\u00e9ro de la broche du microcontr\u00f4leur sur laquelle est connect\u00e9 l\u2019\u00e9metteur d\u2019ultrasons,<\/p>\n

– \u201d<\/strong>echo<\/strong>_pin\u201d<\/strong> est le num\u00e9ro de la broche du microcontr\u00f4leur sur laquelle est connect\u00e9 le r\u00e9cepteur d\u2019ultrasons,<\/p>\n

– \u201d<\/strong>loop\u201d<\/strong> est la boucle des t\u00e2ches \u201d<\/strong>asyncio\u201d<\/strong> d\u00e9clar\u00e9e ainsi : <\/strong><\/p>\n

loop = asyncio.get_event_loop()<\/strong>,<\/p>\n

– \u201d<\/strong>Get_Distance\u201d<\/strong> est une fonction \u201d<\/strong>asyncio\u201d<\/strong> pour r\u00e9cup\u00e9rer la valeur de la distance en cm entre le capteur et un obstacle :

<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n
\n

async def Get_Distance(data):    <\/span><\/p>\n

global Distance    <\/span><\/p>\n

Distance = data[1]<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/figure>\n\n\n\n


Remarques<\/u> :<\/p>\n

. La variable \u201d<\/strong>data\u201d<\/strong> est une liste de 2 \u00e9l\u00e9ments (nombres d\u00e9cimaux entiers) g\u00e9n\u00e9r\u00e9e lors de la d\u00e9claration des broches du capteur dont le premier \u00e9l\u00e9ment (data[0]<\/strong>) est la valeur de \u201d<\/strong>trigger<\/strong>_pin\u201d<\/strong> et le deuxi\u00e8me \u00e9l\u00e9ment (data[1]<\/strong>) est la distance mesur\u00e9e en cm.<\/p>\n

. Dans le cas d\u2019un capteur ultrasonique \u00e0 une broche commune pour l\u2019\u00e9mission et la r\u00e9ception des ultrasons, il suffit de d\u00e9clarer la m\u00eame broche pour \u201d<\/strong>trigger<\/strong>_pin\u201d<\/strong> et \u201d<\/strong>echo<\/strong>_pin\u201d<\/strong>:<\/p>\n\n\n

\n
\n\n
Un capteur ultrasonique \u00e0 2 broches diff\u00e9rentes pour l\u2019\u00e9mission et la r\u00e9ception des ultrasons est connect\u00e9 \u00e0 l\u2019Arduino comme ci-dessous :<\/h6>\n\n\n\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n<\/div>\n\n
\n\n
Un capteur ultrasonique \u00e0 1 broche commune pour l\u2019\u00e9mission et la r\u00e9ception des ultrasons est connect\u00e9 \u00e0 l\u2019Arduino comme ci-dessous :<\/h6>\n\n\n\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n


On peut d\u00e9finir une fonction d\u00e9clarant plus facilement les broches d\u2019un capteur ultrasonique : <\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n
\n

def Set_Sonar_Pins(board, trigger_pin, echo_pin):<\/span><\/p>\n

 loop.run_until_complete(board.set_pin_mode_sonar(trigger_pin, echo_pin, Get_Distance))<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/figure>\n\n\n\n

 <\/p>\n

Ainsi, dans le cas d\u2019un capteur ultrasonique \u00e0 2 broches diff\u00e9rentes pour l\u2019\u00e9mission (broche 8) et la r\u00e9ception (broche 9) des ultrasons, l\u2019instruction de d\u00e9claration est :<\/p>\n

Set_Sonar_Pins(board, 8, 9)

<\/strong><\/p>\n

Pour obtenir la valeur de la distance en cm entre le capteur et l\u2019obstacle, on utilise la fonction \u201d<\/strong>sonar_read\u201d<\/strong> qui fait appel \u00e0 la fonction \u201d<\/strong>Get_Distance\u201d<\/strong> d\u00e9finie lors de la d\u00e9claration des broches du capteur :<\/p>\n

loop.run_until_complete(board.sonar_read(trigger_pin))<\/strong><\/p>\n

o\u00f9 :<\/p>\n

– \u201d<\/strong>board\u201d<\/strong> est l\u2019objet cr\u00e9\u00e9 lors de l\u2019appel de la m\u00e9thode \u201d<\/strong>PymataExpress\u201d<\/strong> du module \u201d<\/strong>pymata-express\u201d<\/strong>,<\/p>\n

– \u201d<\/strong>trigger<\/strong>_pin\u201d<\/strong> est le num\u00e9ro de la broche du microcontr\u00f4leur sur laquelle est connect\u00e9 l\u2019\u00e9metteur ultrasons. 

<\/p>\n

Si on d\u00e9finit une fonction, comme ci-dessous :<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n
\n

def Sonar_Read(board, trigger_pin):<\/span><\/p>\n

loop.run_until_complete(board.sonar_read(trigger_pin))<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/figure>\n\n\n\n


Pour obtenir la valeur de la distance en cm entre le capteur (connect\u00e9 aux broches 8 et 9) et l\u2019obstacle, on appelle la fonction :<\/p>\n

Sonar_Read(board,8)<\/strong><\/p>\n

La variable globale \u201d<\/strong>Distance\u201d<\/strong> est alors mise \u00e0 jour via la fonction \u201d<\/strong>Get_Distance\u201d<\/strong>, celle-ci \u00e9tant appel\u00e9e lors de l\u2019appel de la fonction \u201d<\/strong>Sonar_Read\u201d<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n


Exemple<\/u> :<\/p>\n

Le programme d\u2019application (\u201dSonar.py<\/a>\u201d<\/strong>) suivant, mesure la distance entre un capteur ultrasonique \u00e0 2 broches (comme le HC\u2010SR04) <\/strong>et un obstacle, et l\u2019affiche dans la console Python :<\/p>\n\n\n\n

\n
\"\"<\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n


D\u00e9roulement du programme<\/u><\/strong> :<\/strong><\/p>\n

– Importation des librairies et d\u00e9finition de fonctions<\/u> :<\/p>\n

. Le module \u201dConnectToArduino.py<\/strong>\u201d, contenant les fonctions de connexion \u00e0 l\u2019arduino via le protocole \u201dFirmata Express<\/strong>\u201d,<\/p>\n

. La biblioth\u00e8que \u201d<\/strong>asyncio\u201d <\/strong>n\u00e9cessaire au fonctionnement de \u201d<\/strong>PymataExpress\u201d<\/strong>,<\/p>\n

. La biblioth\u00e8que \u201d<\/strong>time\u201d<\/strong> pour la gestion des dur\u00e9es d\u2019\u00e9mission et de silence.<\/p>\n

. Fonction \u201d<\/strong>Get_Distance\u201d <\/strong>pour r\u00e9cup\u00e9rer la valeur de la distance entre le capteur et l\u2019obstacle,<\/p>\n

. Fonction \u201d<\/strong>Set_Sonar_Pins\u201d <\/strong>pour d\u00e9clarer les broches du capteur,<\/p>\n

. Fonction \u201d<\/strong>Sonar_Read\u201d <\/strong>pour effectuer la mesure de la distance,<\/p>\n

. Fonction \u201d<\/strong>Arduino_Exit\u201d <\/strong>pour fermer le port COM et se d\u00e9connecter de l\u2019Arduino.

<\/p>\n

– D\u00e9claration des constantes et variables<\/u> :<\/p>\n

. TRIGGER_PIN = 8<\/strong> (constante correspondant au n\u00b0 de la broche sur laquelle l\u2019\u00e9metteur est connect\u00e9)<\/p>\n

. ECHO_PIN = 9<\/strong> (constante correspondant au n\u00b0 de la broche sur laquelle le r\u00e9cepteur est connect\u00e9)<\/p>\n

. Distance = 0 <\/strong>(variable correspondant \u00e0 la distance entre le capteur et l\u2019obstacle)<\/p>\n

. OldDistance = 0 <\/strong>(variable correspondant \u00e0 la valeur pr\u00e9c\u00e9dente de la distance)<\/p>\n

. PortComArduino <\/strong>(port COM sur lequel l\u2019Arduino est connect\u00e9) 

<\/p>\n

– Connexion \u00e0 l’Arduino<\/u> :<\/p>\n

. D\u00e9tection du port COM :<\/p>\n

PortComArduino = SelectPortCOM()<\/strong><\/p>\n

. Tentative d\u2019ouverture du port COM s\u00e9lectionn\u00e9 et connexion \u00e0 l\u2019Arduino:<\/p>\n

board = OpenPortCom(PortComArduino)<\/strong><\/p>\n

. Si la connexion \u00e0 l\u2019Arduino est r\u00e9ussie:<\/p>\n

–> D\u00e9finition d\u2019une boucle asyncio : <\/p>\n

loop = asyncio.get_event_loop()<\/strong><\/p>\n

–> D\u00e9claration des broches du capteur ultrasonique :<\/p>\n

    Set_Sonar_Pins(board, TRIGGER_PIN, ECHO_PIN)

<\/strong><\/p>\n

– Boucle principale du programme (boucle \u201d<\/u>while True\u201d<\/u>)<\/u> :<\/p>\n

. Mesure de la distance :  Sonar_Read(board,TRIGGER_PIN)<\/strong><\/p>\n

–> Affichage de la distance dans la console Python si la valeur mesur\u00e9e est diff\u00e9rente de la valeur pr\u00e9c\u00e9dente.

<\/p>\n

– Fin du programme en appuyant sur <\/u>Ctrl-C<\/u> :<\/p>\n

–> Le port s\u00e9rie est ferm\u00e9.

<\/p>\n

– R\u00e9sultats dans la fen\u00eatre Python Shell<\/u> :<\/p>\n\n\n\n

\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n

\u00a0<\/p>\n\n\n

\n
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\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n<\/div>\n\n
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\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n<\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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