TP arduino

STI2D - TSIN Lycée Eugène IONESCO STI2D - Système d'Information et Numérique SIN TD TP Cours Synthèse Devoir Evaluation Projet Document ressource TP : INITIATION A ARDUINO 1 - CARTE ARDUINO UNO 1. Lire le Document Ressource « Arduino ». 2. Préciser ce qu'est « Arduino ». 3. Citer les principaux avantages des systèmes « Arduino » 4. Indiquer quel type de microcontrôleur équipe les cartes « Arduino Uno ». 5. Lister le type et la taille des mémoires disponibles. 6. Donner la gamme des tensions d'alimentation normalisées de la carte « Arduino Uno ». 7. Préciser le nombre d'entrées/sorties numériques disponibles sur la carte « Arduino Uno ». 8. Donner le nombre d'entrées/sorties analogiques disponibles sur la carte « Arduino Uno ». 9. Lister les liaisons séries disponibles par défaut sur la carte « Arduino Uno ». 10. Compléter la figure du Document Réponse. 2 - GESTION DES ENTREES/SORTIES NUMERIQUES Cahier des charges n°1 Ce programme doit permettre de faire clignoter une DEL connectée sur la broche numérique n°10. Elle doit restée allumée pendant 4 s et éteinte pendant 1 s. 1. Proposer un algorithme ou un algorigramme permettant de répondre au cahier des charges n°1. TP : Initiation à ARDUINO Page n°1/6 STI2D - TSIN Lycée Eugène IONESCO Le schéma de câblage est le suivant (la résistance R1 a une valeur de 270 Ohm) : U1 2 3 4 5 6 11 12 13 21 20 PD0/RXD/PCINT16 PD1/TXD/PCINT17 PD2/INT0/PCINT18 PD3/INT1/OC2B/PCINT19 PD4/T0/XCK/PCINT20 PD5/T1/OC0B/PCINT21 PD6/AIN0/OC0A/PCINT22 PD7/AIN1/PCINT23 PB0/ICP1/CLKO/PCINT0 PB1/OC1A/PCINT1 PB2/SS/OC1B/PCINT2 PB3/MOSI/OC2A/PCINT3 PB4/MISO/PCINT4 PB5/SCK/PCINT5 PB6/TOSC1/XTAL1/PCINT6 PB7/TOSC2/XTAL2/PCINT7 AREF AVCC PC0/ADC0/PCINT8 PC1/ADC1/PCINT9 PC2/ADC2/PCINT10 PC3/ADC3/PCINT11 PC4/ADC4/SDA/PCINT12 PC5/ADC5/SCL/PCINT13 PC6/RESET/PCINT14 14 15 16 17 18 19 9 10 D1 R1 LED 23 24 25 26 27 28 1 ATMEGA328P CARTE ARDUINO UNO PLAQUETTE D'ESSAI La DEL est composant polarisé. La cathode représentée par la barre sur le symbole doit être connectée au potentiel le plus petit (ici connectée à la masse ou GND). 2. Indiquer le rôle de la résistance R1. Déterminer la valeur de l'intensité du courant qui circule dans la DEL lorsqu'elle est allumée (Dans ce cas, la DEL présente à ses bornes une tension VF = 1,5 V). Justifier que cette valeur d'intensité est satisfaisante vis-à-vis du microcontrôleur de la carte « Arduino Uno ». 3. Réaliser le câblage du montage. 4. Editer le programme à partir de l'algorithme ou de l'algorigramme précédant. 5. Vérifier, compiler, et transférer le programme dans la carte Arduino. 6. Vérifier que le fonctionnement correspond à celui du cahier des charges. Cahier des charges n°2 Ce programme doit permettre d'allumer une DEL connectée sur la broche numérique n°13 lorsqu'un bouton poussoir, connecté sur la broche numérique n°12 est appuyé. 7. Proposer un algorithme ou un algorigramme permettant de répondre au cahier des charges n°2. TP : Initiation à ARDUINO Page n°2/6 STI2D - TSIN Lycée Eugène IONESCO Le schéma de câblage est le suivant : +5 V U1 2 3 4 5 6 11 12 13 21 20 PD0/RXD/PCINT16 PD1/TXD/PCINT17 PD2/INT0/PCINT18 PD3/INT1/OC2B/PCINT19 PD4/T0/XCK/PCINT20 PD5/T1/OC0B/PCINT21 PD6/AIN0/OC0A/PCINT22 PD7/AIN1/PCINT23 AREF AVCC PB0/ICP1/CLKO/PCINT0 PB1/OC1A/PCINT1 PB2/SS/OC1B/PCINT2 PB3/MOSI/OC2A/PCINT3 PB4/MISO/PCINT4 PB5/SCK/PCINT5 PB6/TOSC1/XTAL1/PCINT6 PB7/TOSC2/XTAL2/PCINT7 PC0/ADC0/PCINT8 PC1/ADC1/PCINT9 PC2/ADC2/PCINT10 PC3/ADC3/PCINT11 PC4/ADC4/SDA/PCINT12 PC5/ADC5/SCL/PCINT13 PC6/RESET/PCINT14 14 15 16 17 18 19 9 10 23 24 25 26 27 28 1 R1 R2 1.5k D1 LED ATMEGA328P CARTE ARDUINO UNO PLAQUETTE D'ESSAI 8. Donner le niveau logique appliqué sur l'entrée numérique n°12 lorsque le bouton poussoir est appuyé puis lorsqu'il est relâché. 9. Réaliser le câblage du montage. 10. Editer le programme à partir de l'algorithme ou de l'algorigramme précédant. 11. Vérifier, compiler, et transférer le programme dans la carte Arduino. 12. Vérifier que le fonctionnement correspond à celui du cahier des charges. 3 - COMMANDE D'UN AFFICHEUR I2C Cahier des charges n°3 Ce programme doit permettre de piloter un afficheur par liaison I2C. Il faut afficher sur la première ligne « STI2D-SIN » et « LYCEE IONESCO » sur la seconde. 1. Préciser sur quelles broches de la carte « Arduino Uno » sont disponibles les signaux SDA et SCL de l'interface I2C. TP : Initiation à ARDUINO Page n°3/6 STI2D - TSIN Lycée Eugène IONESCO La bibliothèque « Wire.h » permet gestion très simple du protocole de communication des liaisons séries synchrones en particulier du protocole I2C. 2. Proposer un algorithme ou un algorigramme permettant de répondre au cahier des charges n°2. Le schéma de câblage est le suivant : AFF1 U1 21 20 AREF AVCC PB0/ICP1/CLKO/PCINT0 PB1/OC1A/PCINT1 PB2/SS/OC1B/PCINT2 PB3/MOSI/OC2A/PCINT3 PB4/MISO/PCINT4 PB5/SCK/PCINT5 PB6/TOSC1/XTAL1/PCINT6 PB7/TOSC2/XTAL2/PCINT7 PC0/ADC0/PCINT8 PC1/ADC1/PCINT9 PC2/ADC2/PCINT10 PC3/ADC3/PCINT11 PC4/ADC4/SDA/PCINT12 PC5/ADC5/SCL/PCINT13 PC6/RESET/PCINT14 14 15 16 17 18 19 9 10 23 24 25 26 27 28 1 +5 V SDA SCL VDD GND PD0/RXD/PCINT16 PD1/TXD/PCINT17 PD2/INT0/PCINT18 PD3/INT1/OC2B/PCINT19 PD4/T0/XCK/PCINT20 PD5/T1/OC0B/PCINT21 PD6/AIN0/OC0A/PCINT22 PD7/AIN1/PCINT23 4 3 2 1 2 3 4 5 6 11 12 13 R1 4.7k CLCD162BLB R2 4.7k ATMEGA328P CARTE ARDUINO UNO PLAQUETTE D'ESSAI 3. Réaliser le câblage du montage. 4. Editer le programme à partir de l'algorithme ou de l'algorigramme précédant. 5. Vérifier, compiler, et transférer le programme dans la carte Arduino. 6. Vérifier que le fonctionnement correspond à celui du cahier des charges. 4 - GESTION DES ENTREES ANALOGIQUES Cahier des charges n°4 Ce programme doit permettre d'afficher sur un afficheur LCD I2C, le résultat de la conversion analogique du numérique d'une tension appliquée, à l'aide d'un potentiomètre, sur l'entrée analogique A0. La tension de référence du CAN sera la tension d'alimentation de la carte « Arduino Uno » c'est-à-dire 5V. TP : Initiation à ARDUINO Page n°4/6 STI2D - TSIN Lycée Eugène IONESCO 1. Donner la valeur du résultat de la conversion analogique numérique lorsque la tension appliquée sur l'entrée A0 est de 0 V et lorsqu'elle a pour valeur 5 V. 2. Préciser à quel type doit appartenir le résultat de la conversion analogique numérique. Indiquer à quel type doit appartenir les données à afficher par la fonction « Wire.write ». Proposer une solution permettant l'affichage du résultat de la conversion. 3. Proposer un algorithme ou un algorigramme permettant de répondre au cahier des charges n°4. Le schéma de câblage est le suivant : AFF1 +5 V U1 21 20 AREF AVCC PC0/ADC0/PCINT8 PC1/ADC1/PCINT9 PC2/ADC2/PCINT10 PC3/ADC3/PCINT11 PC4/ADC4/SDA/PCINT12 PC5/ADC5/SCL/PCINT13 PC6/RESET/PCINT14 14 15 16 17 18 19 9 10 23 24 25 26 27 28 1 RV1 1k +5 V SDA SCL VDD GND PD0/RXD/PCINT16 PB0/ICP1/CLKO/PCINT0 PD1/TXD/PCINT17 PB1/OC1A/PCINT1 PD2/INT0/PCINT18 PB2/SS/OC1B/PCINT2 PD3/INT1/OC2B/PCINT19 PB3/MOSI/OC2A/PCINT3 PD4/T0/XCK/PCINT20 PB4/MISO/PCINT4 PD5/T1/OC0B/PCINT21 PB5/SCK/PCINT5 PD6/AIN0/OC0A/PCINT22 PB6/TOSC1/XTAL1/PCINT6 PD7/AIN1/PCINT23 PB7/TOSC2/XTAL2/PCINT7 4 3 2 1 2 3 4 5 6 11 12 13 R1 4.7k CLCD162BLB R2 4.7k ATMEGA328P CARTE ARDUINO UNO PLAQUETTE D'ESSAI 4. Réaliser le câblage du montage. 5. Editer le programme à partir de l'algorithme ou de l'algorigramme précédant. 6. Vérifier, compiler, et transférer le programme dans la carte Arduino. 7. Vérifier que le fonctionnement correspond à celui du cahier des charges. TP : Initiation à ARDUINO Page n°5/6 STI2D - TSIN Lycée Eugène IONESCO DOCUMENT REPONSE .................................... .................................... ........................... ................................. ................................. ............................................................ ...... .............................. .............................. ...... .................. ............... ....................................... ....................................... ....................................... ....................................... ....................................... ................................. ................................. .................................... .................................... .................................... ........................ ........................... ........................... ............ ........................... ........................ ... ........................... ........................... ............ ............ 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