FAIRE CLIGNOTER UNE LED

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Table des matières

Faire clignoter une LED .............................................................................................................1Table des matières...................................................................................................................1 ................................................................................................................................................1Présentation de l'expérience....................................................................................................2Matériel...................................................................................................................................2Description des différents composants matériel.....................................................................4

La plaque de montage électrique (LABTEC).....................................................................4Les straps.............................................................................................................................5Une LED (diode particulière)..............................................................................................6Les résistances.....................................................................................................................6

Le montage..............................................................................................................................8Le schéma théorique ..............................................................................................................9Le circuit du montage ............................................................................................................9Le programme.......................................................................................................................10

Structure globale du programme.......................................................................................10Déroulement du programme.............................................................................................10Au niveau de la partie déclarative : .................................................................................11Au niveau de la fonction d'initialisation setup( ) : ..........................................................11Au niveau de la boucle principale, la fonction loop ( ) : .................................................11Instructions pour programmer la carte Arduino................................................................12Le programme complet en langage Arduino.....................................................................13

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Présentation de l'expérience

Ce programme très simple permet de faire clignoter une LED sur une broche d'une carteArduino. Rien de très extraordinaire, mais quand on a réussi à programmer ce premierprogramme très simple, on est content ! Un moyen simple aussi de vérifier que toutfonctionne normalement, de prendre en main la carte Arduino et de faire connaissanceavec la plaque de montage et 2 types de composants électroniques : La led et larésistance

Matériel

• Une carte ARDUINO

• Le logiciel Arduino

• Une Plaque de montage électrique (LABTEC)

• une LED rouge 5mm

• une résistance 1/4w de 200 Ohms environ

• 12 fils électriques

• des straps (diamètre entre 0,4 et 0,8 mm)

• Un ordinateur pour éditer, compiler le programme et programmer la carteArduino.

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Description des différents composants matériel

Bon, nous n’allons pas redétailler ici la carte Arduino et son logiciel. Pour cela vous avez déjà la description spécifique, mais intéressons nous plutôt aux autre éléments :

La plaque de montage électrique (LABTEC)

Très pratique pour faire des expériences ou des petits montages, cette plaque est constituée de plastique isolant avec des rangées de 5 contacts et 4 lignes horizontales pour l’alimentation. Les lignes rouges et bleues sont utilisées pour l’alimentation. Les lignes rouges pour désigner le + et les bleues pour le -. Les composants s'enfichent dans les trous. Attention à ne pas mettre de trop grosses pattes sinon cela déforme les contacts (diamètre maximal des pattes : 0,8 mm).

Seules les cinq perforations verticales situées de part et d’autre de la rainure centrale sont unies électriquement de la manière suivante, vue de dessous et vue en détails :

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Le fil ou la patte du composant s’enfiche dans le contact, et l’on dispose de 4 autres contacts pour repartir vers un autre composant.

Les straps

Ce sont les fils qui servent pour relier les composants les plus éloignés ou pour faire des ponts. Vous devez trouver du fil de cuivre étamé entre 0,4 et 0,8 mm de diamètre. Dénudez les extrémités sur 7mm environ et faites des longueurs de 4, 6, 10 et 13 cm. Utilisez des couleurs de fil différentes : rouge, bleu, vert, blanc pour mieux vous repérer lors du câblage.

Il ne reste plus qu’à les former pour s’en servir sur notre plaque.

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Une LED (diode particulière)

Une diode est un composant électronique très utilisé composé de silicium ou germanium. C’est un dipôle laissant passer le courant dans un seul sens de l’anode vers la cathode, etbloquant le courant en sens inverse. Le sens passant est celui de la flèche, de l’anode vers la cathode.

Une DEL (Diode ÉlectroLuminescente) ou en Anglais : L.E.D (Light Emitting Diode) est une diode particulière qui éclaire lorsqu' elle est parcourue par un courant de l'anode versla cathode. Dans le sens inverse, le courant ne passe pas est la LED n’éclaire pas.

C'est le principe des diodes, le courant passe dans le sens de la flèche, mais il est bloqué si l’on inverse la diode.

Les résistances

La résistance est l'élément le plus simple, très utilisé en électronique, c'est un composant dit passif, il conduit l'électricité avec un effet résistif.Il est bidirectionnel, il n’y a pas de sens obligatoire de passage du courant.

Pour représenter une résistance sur un schéma d’électronique le symbole utilisé est :

ou

En électronique, une résistance ne permet de dissiper (c’est à dire de chauffer) que pourdes puissances très faibles, au maximum de l'ordre du watt.

Les puissances les plus utilisées étant les résistances de 1/4 W = 0,25 W.

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C'est pourquoi on fait appel à des matériaux à base de carbone, en forme de bâtonnet.Le courant passe dans la masse de carbone pour les résistances agglomérées.

Vue de l’intérieur d’une résistance agglomérée

Il existe différent type de résistances (résistances à couches de carbone, résistances à couches métalliques, résistances à feuilles métalliques, résistances bobinées, résistancesajustables et potentiomètres, …), mais ce n’est pas l’objet de cet article… Nous ferons sans doute un peu de théorie dans un futur article, pour le moment, contentons nous de lire le code couleur pour identifier notre résistance 1/4w de 200 Ohms…

La valeur d'une résistance est déterminée par un code de couleur :

Comment repérer les anneaux ?

Le premier anneau est celui qui est le plus proche du bord.

Les deux premiers anneaux sont toujours les chiffres significatifs. Certaines séries possèdent 3 chiffres significatifs (tolérance de 1% oblige), les 3 premiers anneaux sont donc les chiffres significatifs.

L'anneau suivant est le multiplicateur (le 3ème ou le 4ème), puis vient l'anneau indiquantla tolérance. Il peut exister un autre anneau donnant le coefficient de stabilité en température, bien entendu, uniquement dans le cas des résistances de précision.

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Les valeurs des résistances vont de 1 ohm à 10 M ohms pour des puissances de 1/2 W ou 1/4 W alors que pour des puissances de 3 ou 5W les valeurs partent de 0,1 Ohm à 10 KOhms. La valeur est alors généralement indiquée en clair.

Le montage

Connecter sur la broche 2 de la carte Arduino (configurée en sortie) une LED et sa résistance (270 Ohms) en série connectée au 0V

On branche la sortie +5v de la carte Arduino sur la ligne réservée à cet usage sur la plaque de montage puis on fait pareil pour le 0v

On branche ensuite la broche négative de la LED (celle qui a une partie un peu plus large) sur la ligne correspondant au – de l’alimentation et l’autre broche dans une colonne (voir la capture ci-dessous)

On branche ensuite une des pattes de la résistance dans la même colonne et l’autre dans une autre colonne.On relie alors la sortie 2 de la carte Arduino par un fil à cette colonne où nous venons de brancher la seconde patte de la résistance.

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Le schéma théorique Le circuit du montage

Le schéma du montage à réaliser

• A noter que l'on peut faire une telle connexion directe de la LED sur une broche de la carte Arduino car chaque broche de la carte Arduino peut fournir jusqu'à 40mA, ce quiest suffisant pour allumer une LED.

• Un tel branchement direct est impossible avec les circuits intégrés numériques classiques qui ne peuvent fournir que quelques mA, trop peu pour allumer une LED standard.

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Le programme

Structure globale du programme

Ce programme simple comprend :

• un entête déclaratif

• une partie « configuration » qui ne sera exécutée qu'une fois (fonction setup( ) )

• une partie constituée d'une boucle sans fin que le programme répètera à l'infini (fonction loop( )) : c'est le cœur du programme.

Déroulement du programme

Le programme se déroule de la façon suivante :

• Après avoir pris en compte les instructions de la partie déclarative,

• puis après avoir exécuté la partie configuration (fonction setup( )),

• le programme bouclera sans fin (fonction loop ( )), exécutant de façon répétée le code compris dans la boucle sans fin.

Le déroulement du programme

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Au niveau de la partie déclarative : 

Déclaration des constantes pour les broches utilisées dans le programme : on appelle LED la broche utilisée avec la LED.

const int LED=2; //declaration constante de broche

Au niveau de la fonction d'initialisation setup( ) : 

Configuration des broches en sortie : on configure en sortie la broche utilisée avec la LED.

pinMode(LED, OUTPUT); //met la broche en sortie

Au niveau de la boucle principale, la fonction loop ( ) : 

On commence par allumer la LED en mettant la broche au niveau HAUT (soit 5V) grâce à la commande digitalWrite (broche, etat)

Ensuite, on réalise une pause d'une demi-seconde (soit 500 millisecondes) grâce à l'instruction delay(duree_ms)

Puis on éteint la LED en mettant la broche au niveau BAS (soit 0V)

A nouveau, on réalise une pause d'une demi seconde.

digitalWrite(LED,HIGH); // met la broche au niveau haut (5V) – allume la LED

delay(500); // pause de 500 millisecondes (ms)

digitalWrite(LED,LOW); // met la broche au niveau bas (0V) – éteint la LED

delay(500); // pause de 500ms

Le programme recommence en boucle les instructions de la fonction loop( ).

Au final, la LED va s'allumer puis s'éteindre, puis s'allumer, puis d'éteindre, puis s'allumer.... : la LED clignote.

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Instructions pour programmer la carte Arduino

• Ouvrir le logiciel Arduino. Une fenêtre s'ouvre comme dans la capture d'écran ci-dessous :

• Coller le code complet situé après ces instructions.

• Enregistrer le code sur l'ordinateur.

• Brancher l'Arduino à l'ordinateur avec l'adaptateur USB.

• Cliquer sur le bouton "Téléverser" comme sur l'exemple ci-dessous.

Une fois cette étape effectuée, il ne doit pas y avoir de message d'erreur dans la partie noire du logiciel (en bas de la fenêtre). Si vous êtes dans ce cas, vérifiez que vous aviez copié proprement et complètement le code et recommencez la vérification.

Il se peut également que vous rencontriez un problème de connexion (ex : "Port série non trouvé"), auquel cas il s'agit d'un problème avec l'USB ou le Driver. Rendez-vous sur cette page pour plus d'informations.Si aucun message d'alerte de s'affiche, c'est que le programme à bien été envoyé !

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Le programme complet en langage Arduino

// --- Programme Arduino ---// par X. HINAULT - 2010

// --- Que fait ce programme ? ---/* Fait clignoter une LED*/

// --- Circuit à réaliser ---// Connecter une LED en série avec résistance sur la broche 2 (configurée en sortie)

// --- Inclusion des librairies utilisées ---// ...

// --- Déclaration des constantes ---// ...

// --- constantes des broches ---

const int LED=2; //declaration constante de broche

// --- Déclaration des variables globales ---// ...

// --- Initialisation des fonctionnalités utilisées ---// ...

//**************** FONCTION SETUP = Code d'initialisation *****// La fonction setup() est exécutée en premier et 1 seule fois, au démarrage du programme

void setup() { // debut de la fonction setup()

// --- ici instructions à exécuter au démarrage ---

pinMode(LED, OUTPUT); //met la broche en sortie

} // fin de la fonction setup()// ********************************************************************************

//*************** FONCTION LOOP = Boucle sans fin = coeur du programme *************// la fonction loop() s'exécute sans fin en boucle aussi longtemps que l'Arduino est sous tension

void loop(){ // debut de la fonction loop()

// --- ici instructions à exécuter par le programme principal ---

digitalWrite(LED,HIGH); // met la broche au niveau haut (5V) – allume la LED

delay(500); // pause de 500 millisecondes (ms)

digitalWrite(LED,LOW); // met la broche au niveau bas (0V) – éteint la LED

delay(500); // pause de 500ms

} // fin de la fonction setup()// ********************************************************************************

// --- Fin programme ---

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