{"id":3537,"date":"2020-04-25T18:15:24","date_gmt":"2020-04-25T16:15:24","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ardpylab.fr\/?page_id=3537"},"modified":"2020-05-10T18:50:45","modified_gmt":"2020-05-10T16:50:45","slug":"projet-3-activite-5","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/?page_id=3537","title":{"rendered":"Projet 3 – Activit\u00e9 5"},"content":{"rendered":"\n

\u201dR\u00e9gler la fr\u00e9quence d’une onde sonore
avec deux potentiom\u00e8tres<\/em><\/strong>\u201d<\/u><\/em><\/strong><\/h2>\n

 <\/p>\n\n\n

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

 <\/p>\n

. Objectif

<\/span><\/span><\/strong><\/h4>\n

Dans cette derni\u00e8re activit\u00e9, l’appui sur le premier bouton-poussoir produit une onde sonore dont la fr\u00e9quence est r\u00e9gl\u00e9e \u00e0 l’aide de 2 potentiom\u00e8tres :<\/p>\n

        – le premier potentiom\u00e8tre permet un r\u00e9glage rapide de la fr\u00e9quence entre 0 et 4080 Hz,<\/p>\n

        – le deuxi\u00e8me potentiom\u00e8tre effectue un r\u00e9glage fin de la fr\u00e9quence sur une plage de 255 Hz,<\/p>\n

        – l’\u00e9mission sonore est arr\u00eat\u00e9e en appuyant de nouveau sur le bouton poussoir.

<\/p>\n

Le potentiom\u00e8tre de r\u00e9glage rapide est connect\u00e9 sur la broche A1<\/strong> de l\u2019Arduino.
La tension de cette broche varie donc entre 0<\/strong> et 5<\/strong> V (voir le principe de fonctionnement du potentiom\u00e8tre<\/a>) en fonction de la position du curseur du potentiom\u00e8tre.
La lecture de la valeur de la broche A1<\/strong> convertie par le convertisseur analogique num\u00e9rique de l\u2019Arduino donne donc un nombre entier entre 0<\/strong> et 1023<\/strong>.<\/p>\n

Ce nombre est divis\u00e9 par 4 de fa\u00e7on \u00e0 obtenir un nombre entier compris entre 0<\/strong> et 255<\/strong> qui sera convertie en nombre binaire (sur 8 bits) :<\/p>\n

0<\/strong> en d\u00e9cimal = 00000000<\/strong> en binaire<\/p>\n

255<\/strong> en d\u00e9cimal = 11111111<\/strong> en binaire<\/p>\n

Ce nombre binaire sur 8 bits est convertie en nombre binaire sur 12 bits en ajoutant 4 bits de poids faibles, 0000<\/strong>, \u00e0 sa fin. On obtient donc un nombre binaire (sur 12 bits) compris entre 000000000000<\/strong> et 111111110000<\/strong>, soit en d\u00e9cimal, un nombre entier entre 0<\/strong> et 4080.

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

Le potentiom\u00e8tre de r\u00e9glage fin est connect\u00e9 sur la broche A2<\/strong> de l\u2019Arduino. Selon le m\u00eame principe que pr\u00e9c\u00e9demment, la lecture de la broche A2<\/strong> donne une valeur comprise entre 0<\/strong> et 1023<\/strong>.<\/p>\n

Ce nombre est \u00e9galement divis\u00e9 par 4 et convertie en nombre binaire sur 12 bits. On obtient donc un nombre binaire compris entre 0000000000<\/strong> et 00001111111111 <\/strong>(entre 0 et 255 en d\u00e9cimal).<\/p>\n

La conversion en d\u00e9cimal de l\u2019addition des deux nombres binaires (issus de A1 et A2) nous donnent la valeur de la fr\u00e9quence en Hz de l\u2019onde sonore, soit entre 0<\/strong> et 4335<\/strong> Hz avec un pas de r\u00e9glage de 1 Hz.<\/p>\n

 <\/p>\n\n\n\n

. Rappels<\/span><\/strong><\/span><\/h4>\n

En informatique, outre la base 10, on utilise tr\u00e8s fr\u00e9quemment le syst\u00e8me binaire (base 2) puisque la logique bool\u00e9enne est \u00e0 la base de l’\u00e9lectronique num\u00e9rique. Deux symboles suffisent : 0 et 1. Cette unit\u00e9 \u00e9l\u00e9mentaire ne pouvant prendre que les valeurs 0 et 1 s’appelle un bit (de l’anglais binary digit). Une suite de huit bits s’appelle un octet.<\/p>\n

Le tableau ci-dessous montre la repr\u00e9sentation des nombres de 0 \u00e0 15 dans les bases 10 et 2 :<\/p>\n\n\n\n

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

. Conversion du d\u00e9cimal en binaire<\/u> :<\/p>\n

La m\u00e9thode de conversion la plus simple est celle de la division euclidienne par 2. Elle est facile \u00e0 utiliser en programmation (il est facile d’en faire un algorithme). Voil\u00e0 comment on fait :<\/p>\n

. On a notre nombre en d\u00e9cimal, par exemple : 77<\/strong><\/p>\n

. On le divise par 2 et on note le reste de la division (c’est soit un 1<\/strong> soit un 0<\/strong>).<\/p>\n

. On refait la m\u00eame chose avec le quotient pr\u00e9c\u00e9dent, et on met de nouveau le reste de c\u00f4t\u00e9.<\/p>\n

. On r\u00e9it\u00e8re la division, et ce jusqu’\u00e0 ce que le quotient soit \u00e9gale \u00e0 0.<\/p>\n

Le nombre en binaire appara\u00eet alors.  le premier bit \u00e0 placer est le dernier reste non nul. Ensuite, on remonte en pla\u00e7ant les restes que l’on avait. On les place \u00e0 droite du premier 1 :<\/p>\n\n\n\n

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

77<\/strong> s’\u00e9crit donc en base 2 : 1001101

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

. Conversion du binaire en d\u00e9cimal<\/u> :<\/p>\n

Le nombre binaire 1001101 <\/strong>est compos\u00e9 de 7 bits et chaque bit correspond \u00e0 une puissance de 2. Le premier (en partant de la droite) est le bit de la puissance 0, le deuxi\u00e8me celui de la puissance 1, le troisi\u00e8me celui de la puissance 3, etc\u2026<\/p>\n

Pour le convertir un nombre binaire en d\u00e9cimal, on proc\u00e8de de la mani\u00e8re suivante :<\/p>\n

On multiplie par 20<\/sup> la valeur du premier bit, par 21<\/sup> la valeur du deuxi\u00e8me bit, par 22<\/sup> la valeur du troisi\u00e8me bit , [\u2026], par 210<\/sup> la valeur du onzi\u00e8me bit, etc\u2026 et on fait la somme des r\u00e9sultats :<\/p>\n\n\n\n

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

Le nombre binaire 1001101 <\/strong>en base 10 est :<\/p>\n

26<\/sup> + 23<\/sup> + 22<\/sup> + 20<\/sup> = 64 + 8 + 4 + 1 = 77


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

. Le programme

<\/span><\/span><\/strong><\/h4>\n\n\n\n

<\/a>. <\/span>Programme en Python<\/span> (\u201d<\/span>Projet3\/Activity5\/PY\/Activity5.py<\/a>\u201d)

<\/span><\/span><\/strong><\/h4>\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\u201d, <\/strong>contenant les fonctions de connexion \u00e0 l\u2019Arduino via le protocole \u201dFirmata Express\u201d<\/strong>,<\/p>\n

. Le module \u201d<\/strong>PymataExpressDef.Py\u201d<\/strong> regroupant toutes les fonctions utiles \u00e0 l\u2019utilisation de \u201d<\/strong>Pymata<\/strong>-express\u201d<\/strong> (fonction de d\u00e9claration des entr\u00e9es et sorties, de lectures, d\u2019\u00e9critures\u2026) ,<\/p>\n

. La biblioth\u00e8que \u201d<\/strong>time\u201d <\/strong>pour la gestion des temps de pause,<\/p>\n

. La fonction \u201d<\/strong>dec2bin<\/strong>\u201d<\/strong> pour convertir un nombre d\u00e9cimal en nombre binaire,<\/p>\n

. La fonction \u201dbin2dec\u201d <\/strong>pour convertir un nombre binaire en nombre d\u00e9cimal,<\/p>\n

. La fonction \u201dCalculFreq\u201d <\/strong>pour calculer la valeur de la fr\u00e9quence de l\u2019onde sonore en fonction de la valeur des broches des potentiom\u00e8tres.

<\/p>\n

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

. PinTone = 3<\/strong> (constante correspondant au n\u00b0 de la broche sur laquelle le buzzer est connect\u00e9)<\/p>\n

. PinButton = 12 <\/strong>(cst correspondant au n\u00b0 de la broche sur laquelle le bouton poussoir est connect\u00e9)<\/p>\n

. ValButton = 0<\/strong> (variable pour stocker la valeur de l\u2019\u00e9tat logique de la broche du bouton poussoir)<\/p>\n

. OldValButton = 0<\/strong> (variable pour stocker la valeur pr\u00e9c\u00e9dente de l\u2019\u00e9tat logique de la broche du bouton poussoir)<\/p>\n

. State=0<\/strong> (variable correspondant \u00e0 l\u2019action \u00e0 effectuer)<\/p>\n

. PinPot = [1,2]<\/strong> (liste de constantes correspondant au n\u00b0 des broches des potentiom\u00e8tres : A1 et A2)<\/p>\n

. ValPot=[0,0]<\/strong> (liste de variables pour stocker la valeur des broches des potentiom\u00e8tres)<\/p>\n

. FreqWave=0 <\/strong>(variable pour stocker la fr\u00e9quence en Hz de l\u2019onde sonore)<\/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, tentative d\u2019ouverture du port COM s\u00e9lectionn\u00e9 et connexion \u00e0 l\u2019Arduino:<\/p>\n

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

board = OpenPortCom(PortComArduino)

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

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

– D\u00e9claration de la broche du buzzer en mode \u201dTone\u201d :<\/p>\n

Set_Tone_Pin(board, PinTone)<\/strong><\/p>\n

– d\u00e9claration de broche du bouton-poussoir en entr\u00e9e digitale :<\/p>\n

Set_DigitalInput_Pin(board, PinButton)<\/strong><\/p>\n

– d\u00e9claration des broches des potentiom\u00e8tres en entr\u00e9e analogique :<\/p>\n

Set_AnalogInput_Pin(board, PinPot[0])<\/strong><\/p>\n

Set_AnalogInput_Pin(board, PinPot[1])

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

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

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

\u00a0<\/h4>\n

<\/a>. Programme en langage Arduino (\u201d<\/span>Projet3\/Activity5\/INO\/Activity5.ino<\/a><\/span>\u201d<\/span>)<\/span><\/span><\/strong><\/h4>\n\n\n\n
\n
\"\"<\/a><\/figure>\n<\/div>\n

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

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

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

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

\u201dR\u00e9gler la fr\u00e9quence d’une onde sonore avec deux potentiom\u00e8tres\u201d     . Objectif Dans cette derni\u00e8re activit\u00e9, l’appui sur le premier bouton-poussoir produit une onde sonore dont la fr\u00e9quence est r\u00e9gl\u00e9e \u00e0 l’aide de 2 potentiom\u00e8tres :         – le premier potentiom\u00e8tre permet un r\u00e9glage rapide de la fr\u00e9quence entre 0 et 4080 Hz,         – […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-3537","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/3537","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=3537"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/3537\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=3537"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}