{"id":6730,"date":"2023-09-21T14:04:53","date_gmt":"2023-09-21T12:04:53","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/?page_id=6730"},"modified":"2023-09-25T15:31:59","modified_gmt":"2023-09-25T13:31:59","slug":"des-sketchs-a-ajouter-a-ardpylog-suite-18","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/?page_id=6730","title":{"rendered":"Des sketchs \u00e0 ajouter \u00e0 ArdPyLog (suite)"},"content":{"rendered":"\n


18. Feu de circulation<\/span><\/a><\/span><\/strong> (Simulation du fonctionnement d\u2019un feu de circulation \u00e0 d\u00e9tection de pr\u00e9sence  <\/i>– Cat\u00e9gorie: Capteurs<\/span><\/span>)

<\/span><\/h4>\n\n\n\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

\u00a0<\/p>\n

L\u2019objectif du montage est de simuler le fonctionnement d\u2019un feu de circulation \u00e0 d\u00e9tection de pr\u00e9sence.
On utilise pour cela un montage d\u00e9tecteur de m\u00e9taux \u00e0 battement de fr\u00e9quence, reli\u00e9 \u00e0 une entr\u00e9e analogique de l\u2019Arduino Uno, qui en pr\u00e9sence de m\u00e9tal (en l\u2019occurrence, une voiture) permettra \u00e0 l\u2019Arduino d\u2019allumer la DEL verte et d\u2019\u00e9teindre la DEL rouge, puis l\u2019inverse en absence de m\u00e9tal.<\/p>\n

Le principe g\u00e9n\u00e9ral du d\u00e9tecteur de m\u00e9taux \u00e0 battement de fr\u00e9quence est d\u2019utiliser deux oscillateurs, l\u2019un fixe, l\u2019autre dont la fr\u00e9quence d\u2019oscillation d\u00e9pend de la pr\u00e9sence d\u2019un m\u00e9tal.
La pr\u00e9sence d\u2019un m\u00e9tal pr\u00e8s d\u2019une bobine modifie, par mutuelle induction, son inductance propre apparente et donc, si un oscillateur est construit avec cette derni\u00e8re, celui-ci aura sa fr\u00e9quence d\u2019oscillation qui varie l\u00e9g\u00e8rement lors la pr\u00e9sence de m\u00e9tal.
Il suffit ensuite de comparer les fr\u00e9quences des deux signaux, pour cela on les fait \u00ab battre \u00bb en les multipliant l\u2019un par l\u2019autre puis en filtrant le signal r\u00e9sultant.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Un oscillateur de r\u00e9f\u00e9rence (un GBF) fournit un signal sinuso\u00efdal (1) de pulsation \u03c91 et un oscillateur de d\u00e9tection un signal sinuso\u00efdal (2) de pulsation \u03c92.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Lorsqu\u2019aucun m\u00e9tal n\u2019est pr\u00e9sent, on a \u03c91 = \u03c92. Lors de la pr\u00e9sence d\u2019un m\u00e9tal, la pulsation du signal (2) est l\u00e9g\u00e8rement modifi\u00e9e.
Apr\u00e8s multiplication des deux signaux, on obtient en (3) un signal :<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

dont le spectre est repr\u00e9sent\u00e9 ci-dessous :<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

Il ne reste plus qu\u2019\u00e0 effectuer un filtrage des hautes fr\u00e9quences pour r\u00e9cup\u00e9rer un signal (4) dont la fr\u00e9quence est \u0394f.<\/p>\n

Circuit oscillateur de d\u00e9tection (oscillateur LC \u00e0 r\u00e9sistance n\u00e9gative)<\/span> :

<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Oscillogramme du circuit oscillateur de d\u00e9tection en l\u2019absence de m\u00e9tal<\/span> :<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

Pour le circuit oscillateur de r\u00e9f\u00e9rence, on utilise un GBF r\u00e9gl\u00e9 \u00e0 la m\u00eame fr\u00e9quence que le circuit de d\u00e9tection en l\u2019absence de m\u00e9tal :<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

En sortie du filtre passe-bas et en l\u2019absence de m\u00e9tal, la fr\u00e9quence du signal est tr\u00e8s basse (\u0394f tr\u00e8s petit) :<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

En approchant du m\u00e9tal de la bobine du circuit d\u00e9tecteur, la fr\u00e9quence du signal en sortie du filtre passe-bas augmente (\u0394f augmente) :<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

Attention<\/span> :<\/p>\n

Appliquer une tension sup\u00e9rieure \u00e0 5 volts ou inf\u00e9rieure \u00e0 0 volt sur une broche analogique endommagera imm\u00e9diatement et d\u00e9finitivement la carte Arduino.
Une diode de redressement en sortie du montage d\u00e9tecteur de m\u00e9tal permet de n\u2019appliquer qu\u2019une tension positive sur l\u2019entr\u00e9e analogique A0.
Il faudra cependant veiller \u00e0 r\u00e9gler l\u2019amplitude du signal du GBF afin de limiter au maximum \u00e0 5 V, le signal en sortie de la diode de redressement.<\/p>\n


Le programme t\u00e9l\u00e9verser dans la m\u00e9moire de l\u2019Arduino permet de mesurer la fr\u00e9quence du signal appliqu\u00e9 sur l\u2019entr\u00e9e analogique A0 par mesure de la dur\u00e9e pour passer de la valeur maximale \u00e0 la valeur minimale.
Si cette dur\u00e9e est sup\u00e9rieure \u00e0 une valeur d\u00e9finie dans le programme, aucune voiture n\u2019est d\u00e9tect\u00e9e, la DEL rouge, initialement allum\u00e9e, reste allum\u00e9e.
Au contraire, si la dur\u00e9e mesur\u00e9e est inf\u00e9rieure \u00e0 la valeur d\u00e9finie, une voiture est d\u00e9tect\u00e9e, la DEL rouge est alors \u00e9teinte et la DEL verte est allum\u00e9e. Celle-ci sera ensuite \u00e9teinte (et la DEL rouge allum\u00e9e) quand il n\u2019y aura plus de d\u00e9tection de m\u00e9tal.<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

Le programme<\/span><\/p>\n

Voici le code de l\u2019activit\u00e9 :<\/p>\n\n\n\n
\n

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

int sensorVal = 0;
int OldsensorVal=0;
const int PinLEDR = 8;
const int PinLEDV = 7;
int FeuVert = 0;
unsigned long StartTime = 0;
unsigned long DeltaTime = 1000;<\/p>\n

\/\/ Initialisation des entr\u00e9es et sorties<\/p>\n

void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode (PinLEDR, OUTPUT);
pinMode (PinLEDV, OUTPUT);
digitalWrite(PinLEDR, HIGH);
}<\/p>\n

\/\/ Fonction principale en boucle<\/p>\n

void loop() {
sensorVal = analogRead(A0);
if ((sensorVal > 100) && (abs(OldsensorVal – sensorVal)>80)) {
StartTime = millis();
OldsensorVal = sensorVal;
}
if ((sensorVal < 10) && (abs(OldsensorVal – sensorVal)>80)) {
DeltaTime = millis() – StartTime;
OldsensorVal = sensorVal;
}<\/p>\n

if (FeuVert ==0) {
if (DeltaTime < 300) {
digitalWrite(PinLEDR, LOW);
digitalWrite(PinLEDV, HIGH);
FeuVert = 1;
}
}
else {
if (DeltaTime > 300) {
digitalWrite(PinLEDR, HIGH);
digitalWrite(PinLEDV, LOW);
FeuVert = 0;
}
}
delay(100);
}<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

\u00a0<\/p>\n

D\u00e9roulement du programme<\/span> :<\/p>\n

\u2013 1. D\u00e9claration des constantes et variables :<\/p>\n

. int sensorVal = 0<\/strong> (variable nombre entier pour stocker la valeur du potentiel de la broche du d\u00e9tecteur de m\u00e9tal)<\/p>\n

. int OldsensorVal = 0<\/strong> (variable nombre entier pour stocker la pr\u00e9c\u00e9dente valeur du potentiel de la broche du d\u00e9tecteur de m\u00e9tal)<\/p>\n

. const int PinLEDR = 8<\/strong> (constante nombre entier correspondant \u00e0 la broche de la DEL rouge)<\/p>\n

. const int PinLEDV = 7<\/strong> (constante nombre entier correspondant \u00e0 la broche de la DEL verte)<\/p>\n

. int FeuVert = 0<\/strong> (variable nombre entier indiquant l\u2019\u00e9tat du feu vert, 0 : \u00e9teint, 1 : allum\u00e9)<\/p>\n

. unsigned long StartTime = 0<\/strong> (variable nombre entier long positif pour stocker l\u2019heure \u00e0 laquelle l\u2019amplitude du signal en sortie du d\u00e9tecteur de m\u00e9tal est maximal)<\/p>\n

. unsigned long DeltaTime = 1000<\/strong> (variable nombre entier long positif pour le calcul de la dur\u00e9e en ms pour que l\u2019amplitude du signal en sortie du d\u00e9tecteur de m\u00e9tal passe d\u2019un maximum \u00e0 un minimum)<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

\u2013 2. Initialisation des entr\u00e9es et sorties :<\/p>\n

. Initialisation de la liaison s\u00e9rie \u00e0 un d\u00e9bit de 9600 bauds,<\/strong>
. Initialisation des broches des DELs en sortie,<\/strong>
. La DEL rouge est allum\u00e9e.<\/strong><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

\u2013 3. Fonction principale en boucle :<\/p>\n

\u2013> Lecture de la valeur de la broche du d\u00e9tecteur de m\u00e9tal,<\/strong><\/p>\n

\u2013> Calcul de la dur\u00e9e en ms (DeltaTime) pour que l\u2019amplitude du signal en sortie du d\u00e9tecteur de m\u00e9tal passe d\u2019un maximum \u00e0 un minimum,<\/strong><\/p>\n

\u2013> Les DELS rouge et verte sont allum\u00e9es ou \u00e9teintes en fonction de la valeur de DeltaTime :<\/strong><\/p>\n

– Si DeltaTime est inf\u00e9rieure \u00e0 300 ms, il y a d\u00e9tection d\u2019une voiture. Le feu vert est allum\u00e9 s\u2019il ne l\u2019\u00e9tait pas et dans ce cas, la DEL rouge est \u00e9teinte,
– Si DeltaTime est sup\u00e9rieur \u00e0 300 ms, il n\u2019y a pas d\u00e9tection d\u2019une voiture. Le feu vert est \u00e9teint s\u2019il ne l\u2019\u00e9tait pas et dans ce cas, la DEL rouge est allum\u00e9e.<\/p>\n

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

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

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