{"id":4207,"date":"2020-04-29T18:23:11","date_gmt":"2020-04-29T16:23:11","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ardpylab.fr\/?page_id=4207"},"modified":"2020-05-10T18:45:29","modified_gmt":"2020-05-10T16:45:29","slug":"projet-3-activite-5-2","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/?page_id=4207","title":{"rendered":"Projet 3 – Activit\u00e9 5"},"content":{"rendered":"\n

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

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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.

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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) en fonction de la position du curseur du potentiom\u00e8tre.<\/p>\n

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

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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.

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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.

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ARDUINO LAB – Fen\u00eatre \u00ab\u00a0Projet 3 – Activit\u00e9 5\u00a0\u00bb<\/p><\/div>\n<\/figure>\n<\/div>\n

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Apr\u00e8s avoir cliqu\u00e9 sur le connecteur USB, un menu permettant de visualiser la fr\u00e9quence (en Hz) de l\u2019onde sonore est affich\u00e9.<\/p>\n

Si le mode de fonctionnement est le \u201dcontr\u00f4le de l\u2019Arduino\u201d<\/strong>, un appui sur le premier bouton poussoir r\u00e9el ou virtuel d\u00e9clenche l\u2019\u00e9mission de l\u2019onde sonore. Le r\u00e9glage de la fr\u00e9quence est fait aussi bien avec les potentiom\u00e8tres r\u00e9els qu\u2019avec les virtuels (par utilisation de la molette de la souris quand celle-ci est au-dessus du potentiom\u00e8tre)<\/p>\n

En mode \u201dsimulation\u201d<\/strong>, ARDUINO LAB utilise le lecteur audio du syst\u00e8me d\u2019exploitation pour l\u2019\u00e9mission du signal sonore. Les fr\u00e9quences d\u2019ondes disponibles sont celles des notes de musique de A2 (110 Hz) \u00e0 C8 (4186 Hz).<\/p>\n\n<\/div>\n\n

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Il est possible de visualiser la simulation de l\u2019observation de l\u2019acquisition de l\u2019onde sonore par un microphone sur un oscilloscope en cliquant sur ce bouton :<\/p>\n\n<\/div>\n\n

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Une nouvelle fen\u00eatre est alors affich\u00e9e :<\/p>\n\n\n\n

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Apr\u00e8s avoir cliqu\u00e9 sur l\u2019interrupteur On\/Off de l\u2019oscilloscope, l\u2019onde sonore, de fr\u00e9quence F en Hz, acquise (virtuellement) par le microphone est affich\u00e9e :<\/p>\n\n<\/div>\n\n

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Tous les r\u00e9glages classiques d\u2019un oscilloscope (balayage horizontal, sensibilit\u00e9 verticale, affichage des mesures, curseurs, \u2026) sont simul\u00e9s et donc modifiables (soit par clic sur les boutons, soit par utilisation de la molette de la souris quand celle-ci est au-dessus d\u2019un bouton de r\u00e9glage) permettant ainsi l\u2019apprentissage de son utilisation.<\/p>\n\n\n

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Les valeurs d\u2019amplitude et de fr\u00e9quence sont affich\u00e9es en appuyant sur :<\/p>\n

ou en utilisant les curseurs en cliquant sur :<\/p>\n\n<\/div>\n\n

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En mode \u201dcontr\u00f4le de l\u2019Arduino\u201d<\/strong>, la modification de la fr\u00e9quence de l\u2019onde sonore par les potentiom\u00e8tres est visible sur l\u2019oscilloscope.<\/p>\n

Enfin, le haut-parleur se d\u00e9place pour visualiser l\u2019influence, sur l\u2019amplitude du signal, de la distance entre la source sonore (le haut-parleur) et le capteur d\u2019acquisition (le microphone).

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La fen\u00eatre \u201dAcquisition \/ Observation de l\u2019onde sonore\u201d<\/strong> est ferm\u00e9e en cliquant sur :<\/p>\n\n<\/div>\n\n

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A tout moment, il est possible de visualiser le code et son algorithme, programm\u00e9 en langage Arduino IDE ou en Python, permettant de r\u00e9aliser cette activit\u00e9, en cliquant sur les boutons :<\/p>\n\n\n

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