{"id":7502,"date":"2025-03-17T15:43:06","date_gmt":"2025-03-17T14:43:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/?page_id=7502"},"modified":"2025-03-17T16:17:01","modified_gmt":"2025-03-17T15:17:01","slug":"des-sketchs-a-ajouter-a-ardpylog-suite-20","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/?page_id=7502","title":{"rendered":"Des sketchs \u00e0 ajouter \u00e0 ArdPyLog (suite)"},"content":{"rendered":"\n


20. Chute d\u2019une bille (attachInterrupt)<\/span><\/span><\/a> <\/strong>(D\u00e9terminer la dur\u00e9e de chute d\u2019une bille <\/i>– Cat\u00e9gorie: M\u00e9canique<\/span><\/span>)

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

\u00a0<\/p>\n

L\u2019objectif du montage est de mesurer la dur\u00e9e en ms de la chute d\u2019une bille \u00e0 l\u2019aide d\u2019un dispositif de d\u00e9tection constitu\u00e9 d\u2019un laser et d\u2019une photodiode associ\u00e9e \u00e0 un circuit convertisseur courant – tension.<\/p>\n

A t = 0, la bille initialement maintenue par l\u2019\u00e9lectroaimant est lib\u00e9r\u00e9e, un chronom\u00e8tre est alors d\u00e9clench\u00e9.<\/p>\n

Au cours de sa chute, la bille coupe le faisceau laser, provoquant une chute du potentiel (passage d\u2019un niveau haut \u00e0 un niveau bas) sur la broche num\u00e9rique 3 de l\u2019Arduino Uno, car la photodiode n\u2019est \u00e0 ce moment plus \u00e9clair\u00e9e.<\/p>\n

Quand la chute de potentiel est d\u00e9tect\u00e9e, le chronom\u00e8tre est arr\u00eat\u00e9 et la dur\u00e9e de la chute est affich\u00e9e dans le moniteur s\u00e9rie.<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

Module \u00e9lectroaimant Grove<\/span><\/strong><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Le module \u00e9lectroaimant Grove, pouvant maintenir une masse m\u00e9tallique jusqu’\u00e0 1 kg, se raccorde sur une sortie digitale de l\u2019Arduino Uno :<\/p>\n

– Sortie digitale \u00e0 niveau haut, l\u2019\u00e9lectroaimant fonctionne,
– Sortie digitale \u00e0 niveau bas, l\u2019\u00e9lectroaimant ne fonctionne pas.<\/p>\n

Caract\u00e9ristiques<\/span> :<\/p>\n

Interface : compatible Grove
Alimentation : 5 Vcc
Consommation : 200\u03bcA (au repos) et 400 mA (au travail)<\/p>\n


Photodiode \u2013 Montage convertisseur courant \/ Tension<\/span><\/strong><\/p>\n

La photodiode utilis\u00e9e dans cette application est le mod\u00e8le BPW21.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Une photodiode est un composant semi-conducteur ayant la capacit\u00e9 de capter un rayonnement du domaine optique et de le transformer en signal \u00e9lectrique.<\/p>\n


Sensibilit\u00e9 relative spectrale en fonction de la longueur d’onde :

<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

En pointill\u00e9 : sensibilit\u00e9 de l’oeil
En noir : sensibilit\u00e9 de la photodiode<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

L’intensit\u00e9 du courant d\u00e9livr\u00e9 par la photodiode est proportionnelle \u00e0 l’\u00e9clairement :<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

On utilise un montage \u00e0 amplificateur op\u00e9rationnel convertisseur courant \u2013 tension pour mesurer une tension proportionnelle \u00e0 l\u2019\u00e9clairement de la photodiode :<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Le courant g\u00e9n\u00e9r\u00e9 par la photodiode en fonction de l’\u00e9clairement circule \u00e0 travers la r\u00e9sistance R.
La tension de sortie de ce montage vaut :<\/p>\n

US = R.I<\/strong><\/p>\n

Or l’intensit\u00e9 du courant est proportionnelle \u00e0 l’\u00e9clairement, donc la tension de sortie est de la forme :<\/p>\n

US = k.Eclairement<\/strong><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

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

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

const byte starter = 2;
const byte detecteur = 3;
const int LEDR = 8;
const int LEDV = 7;
const int EM = 4;<\/p>\n

volatile unsigned long debut = 0;
volatile unsigned long fin = 0;
volatile long duree=0;<\/p>\n

void setup() {<\/p>\n

Serial.begin(9600);
pinMode(LEDV, OUTPUT);
pinMode(LEDR, OUTPUT);
pinMode(EM, OUTPUT);
pinMode(starter, INPUT);
pinMode(detecteur, INPUT);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(starter), demarrechrono, RISING);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(detecteur), arretchrono, FALLING);
digitalWrite(LEDV, LOW);
digitalWrite(LEDR, HIGH);
digitalWrite(EM, HIGH);
}<\/p>\n

void loop() {<\/p>\n

if (fin !=0){
duree=fin-debut;
Serial.print(\u00ab\u00a0duree:\u00a0\u00bb);
Serial.println(duree);
Serial.println(\u00ab\u00a0\u00a0\u00bb);
fin =0;

}
}<\/p>\n

void demarrechrono() {

debut=millis();
Serial.print(\u00ab\u00a0debut:\u00a0\u00bb);
Serial.println(debut);
digitalWrite(LEDR, LOW);
digitalWrite(LEDV, HIGH);
digitalWrite(EM, LOW);

}<\/p>\n

void arretchrono() {

fin=millis();
Serial.print(\u00ab\u00a0fin:\u00a0\u00bb);
Serial.println(fin);
digitalWrite(LEDR, HIGH);
digitalWrite(LEDV, LOW);
digitalWrite(EM, HIGH);

}<\/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

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

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

. const int starter = 2 (constante nombre entier correspondant \u00e0 la broche du bouton poussoir)<\/strong><\/p>\n

. const int detecteur = 3 (constante nombre entier correspondant \u00e0 la broche de la diode de d\u00e9tection)<\/strong><\/p>\n

. const int EM = 4 (constante nombre entier correspondant \u00e0 la broche de l\u2019\u00e9lectro-aimant)<\/strong><\/p>\n

. volatile unsigned long debut = 0 (variable volatile nombre entier long positif pour stocker l\u2019heure \u00e0 laquelle la chute de la bille a \u00e9t\u00e9 d\u00e9clench\u00e9e)<\/strong><\/p>\n

. volatile unsigned long fin = 0 (variable volatile nombre entier long positif pour stocker l\u2019heure \u00e0 laquelle la bille a \u00e9t\u00e9 d\u00e9tect\u00e9e)<\/strong><\/p>\n

. volatile long duree = 0 (variable volatile nombre entier long pour le calcul de la dur\u00e9e en ms de la chute de la bille)<\/strong><\/p>\n

Remarque<\/span> :
La d\u00e9claration d\u2019une variable volatile est une directive au compilateur. Cela ordonne au compilateur de charger la variable depuis la RAM et non depuis un registre de stockage, qui est un emplacement de m\u00e9moire temporaire o\u00f9 les variables du programme sont stock\u00e9es et manipul\u00e9es.<\/p>\n

Une variable doit \u00eatre d\u00e9clar\u00e9e volatile chaque fois que sa valeur peut \u00eatre modifi\u00e9e par quelque chose hors du contr\u00f4le de la section de code dans laquelle elle appara\u00eet, comme un thread s\u2019ex\u00e9cutant simultan\u00e9ment.<\/p>\n

Dans l\u2019Arduino, le seul endroit o\u00f9 cela est susceptible de se produire est dans les sections de code associ\u00e9es aux interruptions, appel\u00e9es routine de service d\u2019interruption.<\/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><\/p>\n

. Initialisation des broches des DELs en sortie,<\/strong><\/p>\n

. Initialisation de la broche du bouton poussoir en entr\u00e9e,<\/strong><\/p>\n

. La DEL rouge est allum\u00e9e et la DEL verte est \u00e9teinte,<\/strong><\/p>\n

. L\u2019\u00e9lectro-aimant est activ\u00e9,<\/strong><\/p>\n

. D\u00e9claration des broches du bouton poussoir (starter) et de la diode de d\u00e9tection (detecteur) en broche d\u2019interruption :<\/strong><\/p>\n

– attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(starter), demarrechrono, RISING);<\/p>\n

-attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(detecteur), arretchrono, FALLING);<\/p>\n

Les interruptions permettent au microcontr\u00f4leur d\u2019ex\u00e9cuter une fonction lorsqu\u2019un \u00e9v\u00e8nement survient sur une des broches d\u2019interruption.
Sur la carte Arduino UNO, seules les broches 2 et 3 supportent les interruptions.
Ainsi avec ces d\u00e9clarations, quand la broche \u00ab starter \u00bb passe d\u2019un niveau bas \u00e0 un niveau haut (par appui sur le bouton poussoir), la fonction \u00ab demarrechrono est appel\u00e9e.
Puis quand la broche de la diode de d\u00e9tection passe d\u2019un niveau haut \u00e0 un niveau bas (par passage de la bille devant le faisceau laser), la fonction \u00ab arr\u00eat chrono \u00bb est appel\u00e9e.<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

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

\u2013> Attente de la d\u00e9tection du passage de la bille devant la photodiode (fin>0) :<\/strong><\/p>\n

\u2013> si fin > 0 :<\/strong>
– Calcul de la dur\u00e9e de la chute,<\/strong>
– Affichage de la dur\u00e9e dans le moniteur s\u00e9rie.<\/strong><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

\u2013 4. Fonction \u00ab demarrechrono<\/strong> \u00bb :<\/p>\n

Cette fonction est appel\u00e9e quand on appuie sur le bouton poussoir (la broche \u00ab starter \u00bb passe d\u2019un niveau bas \u00e0 un niveau haut)<\/strong><\/p>\n

A ce moment :<\/strong><\/p>\n

– l\u2019\u00e9lectro-aimant est d\u00e9sactiv\u00e9,<\/strong>
– La DEL rouge est \u00e9teinte et la diode verte est allum\u00e9e,<\/strong>
– l\u2019heure d\u2019appui sur le bouton poussoir est stock\u00e9 dans la variable \u00ab debut \u00bb et est affich\u00e9e dans le moniteur s\u00e9rie.<\/strong><\/p>\n


\u2013 5. Fonction \u00ab arretchrono<\/strong> \u00bb :<\/p>\n

Cette fonction est appel\u00e9e quand la bille passe devant la photodiode et coupe le faisceau laser. (la broche \u00ab detecteur \u00bb passe d\u2019un niveau haut \u00e0 un niveau bas)<\/strong><\/p>\n

A ce moment:<\/strong><\/p>\n

– l\u2019heure de passage de la bille devant la photodiode est stock\u00e9 dans la variable \u00ab fin \u00bb et est affich\u00e9e dans le moniteur s\u00e9rie,<\/strong>
– La DEL verte est \u00e9teinte et la diode rouge est allum\u00e9e,<\/strong>
– l\u2019\u00e9lectro-aimant est r\u00e9activ\u00e9.<\/strong><\/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":"

20. Chute d\u2019une bille (attachInterrupt) (D\u00e9terminer la dur\u00e9e de chute d\u2019une bille – Cat\u00e9gorie: M\u00e9canique) \u00a0 L\u2019objectif du montage est de mesurer la dur\u00e9e en ms de la chute d\u2019une bille \u00e0 l\u2019aide d\u2019un dispositif de d\u00e9tection constitu\u00e9 d\u2019un laser et d\u2019une photodiode associ\u00e9e \u00e0 un circuit convertisseur courant – tension. A t = 0, la […]<\/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-7502","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/7502","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=7502"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/7502\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7524,"href":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/7502\/revisions\/7524"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.ardpylab.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=7502"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}