SON OBJECTIF
Pouvoir initier le jeune public présent à La Fabrique aux joies de la programmation avec Arduino
FABRICATION À LA DÉCOUPEUSE LASER
Toutes les pièces ont été découpées avec la découpeuse laser, dans du médium de 3mm
Les fichiers de découpe sont disponibles ici : Documentation feux carrefour
PROGRAMMATION ARDUINO
Bon, maintenant il faut se creuser un peu les méninges …
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.
Au niveau de la partie déclarative :
Déclaration des constantes de broches
- Déclaration des constantes pour les broches utilisées dans le programme : on renomme les 6 broches utilisées avec les LEDs.
const int ROUTEROUGE_1/3=7; //déclaration constante de broche 7
const int ROUTEORANGE_1/3=6; //déclaration constante de broche 6
const int ROUTEVERT_1/3=5; //déclaration constante de broche 5
const int PIETONROUGE_1/3=8; //déclaration constante de broche 8
const int PIETONVERT_1/3=9; //déclaration constante de broche 9
const int ROUTEROUGE_2/4=13; //déclaration constante de broche 13
const int ROUTEORANGE_2/4=12; //déclaration constante de broche 12
const int ROUTEVERT_2/4=11; //déclaration constante de broche 11
const int PIETONROUGE_2/4=2; //déclaration constante de broche 2
const int PIETONVERT_2/4=3; //déclaration constante de broche 3
Initialisation des fonctionnalités utilisées :
- On initialise les LEDs avec le rouge du feu 1 allumé et le vert du feu 2 allumé à l’aide de l’instruction digitalWrite suivi d’une pause avec l’instruction delay :
//——- initialisation des LEDs au début = feu route 1/3 au rouge et feu route 2/4 au vert
digitalWrite(ROUTEROUGE_1/3,HIGH); // met la broche 7 au niveau HAUT
digitalWrite(PIETONVERT_2/4,HIGH); // met la broche 3 au niveau HAUT
digitalWrite(VERT_1/3,LOW); // met la broche 5 au niveau BAS
digitalWrite(ORANGE_1/3,LOW); // met la broche 6 au niveau BAS
digitalWrite(ROUGE_2/4,LOW); // met la broche 13 au niveau BAS
digitalWrite(PIETONROUGE_1/3,HIGH); met la broche 8 au niveau HAUT
digitalWrite(VERT_2/4,HIGH); // met la broche 11 au niveau HAUT
digitalWrite(ORANGE_2/4,LOW); // met la broche 12 au niveau BAS
delay(5000); // pause de 5 secondes
Au niveau de la boucle principale, la fonction loop ( ) :
- on réalise la séquence d’allumage / extinction des 6 LEDs de façon à obtenir la simulation du fonctionnement de 2 feux tricolores :
//— le feu route 2/4 passe à l’orange
digitalWrite(ROUTEVERT_2/4,LOW); // éteint vert feu route 2/4
digitalWrite(PIETONVERT1/3,LOW); // éteint vert feu piéton 1/3
digitalWrite(ROUTEORANGE_2/4,HIGH); // allume orange feu route 2/4
digitalWrite(PIETONROUGE1/3,HIGH); // allume rouge feu piéton 1/3
delay (2000); // pause 2 secondes
//— le feu route 2/4 passe au rouge
digitalWrite(ROUTEORANGE_2/4,LOW); // éteint orange feu route 2/4
digitalWrite(ROUTEROUGE_2/4,HIGH); // allume rouge feu route 2/4
delay (1000); // pause 1 seconde
//— le feu route 1/3 passe au vert
digitalWrite(ROUTEROUGE_1/3,LOW); // éteint rouge feu route 1/3
digitalWrite(PIETONVERT_2/4,HIGH); // allume vert feu piéton 2/4
digitalWrite(ROUTEVERT_1/3,HIGH); // allume vert feu route 1/3
delay (5000); // pause 5 secondes
//— le feu 1/3 passe à l’orange
digitalWrite(ROUTEVERT_1/3,LOW); // éteint vert feu 1/3
digitalWrite(PIETONVERT2/4,LOW); // éteint vert feu piéton 2/4
digitalWrite(PIETONROUGE2/4,HIGH); // allume rouge feu piéton 2/4
digitalWrite(ROUTEORANGE_1/3,HIGH); // allume orange feu route 1/3
delay (2000); // pause 2 secondes
//— le feu 1/3 passe au rouge
digitalWrite(ROUTEORANGE_1/3,LOW); // éteint orange feu route 1/3
digitalWrite(ROUTEROUGE_1/3,HIGH); // allume rouge feu 1/3
delay (1000); // pause courte 1 seconde
//— le feu 2 passe au vert
digitalWrite(ROUTEROUGE_2/4,LOW); // éteint rouge feu route 2/4
digitalWrite(PIETONVERT_1/3,HIGH); // allume vert feu piéton 1/3
digitalWrite(ROUTEVERT_2/4,HIGH); // allume vert feu route 2/4
delay (5000); // pause longue 5 secondes
- Le programme recommence en boucle les instructions de la fonction loop( ).
Mise en œuvre du programme
Préparation du montage et programmation de la carte Arduino :
- Commencer par réaliser le montage sur plaque d’expérimentation
- Ensuite, programmer la carte Arduino avec ce programme selon la procédure habituelle
Fonctionnement
- Les LEDs s’allument successivement réalisant la séquence des feux de circulation.
Le programme complet en langage Arduino :
// Connecter sur la broche 2 (configurée en sortie) une LED rouge connectée en série avec sa résistance au 0V
// Connecter sur la broche 3 (configurée en sortie) une LED jaune connectée en série avec sa résistance au 0V
// Connecter sur la broche 4 (configurée en sortie) une LED verte connectée en série avec sa résistance au 0V
// Connecter sur la broche 5 (configurée en sortie) une LED rouge connectée en série avec sa résistance au 0V
// Connecter sur la broche 6 (configurée en sortie) une LED jaune connectée en série avec sa résistance au 0V
// Connecter sur la broche 7 (configurée en sortie) une LED verte connectée en série avec sa résistance au 0V
//* Entête déclarative A ce niveau sont déclarées les librairies incluses, les constantes, les variables…
// — Inclusion des librairies utilisées —
// — Déclaration des constantes —
// — constantes des broches —
const int ROUGE_1=2; //déclaration constante de broche 2
const int ORANGE_1=3; //déclaration constante de broche 3
const int VERT_1=4; //déclaration constante de broche 4
const int ROUGE_2=5; //déclaration constante de broche 5
const int ORANGE_2=6; //déclaration constante de broche6
const int VERT_2=7; //déclaration constante de broche7
// — Déclaration des variables globales —
/* FONCTION SETUP = Code d’initialisation La fonction setup() est exécutée en premier et 1 seule fois, au démarrage du programme*/
Void setup()
{ // début de la fonction setup() – ici instructions à exécuter au démarrage —
// ——- Broches en sortie ——-
pinMode(ROUGE_1, OUTPUT); //met la broche 2 en sortie
pinMode(VERT_1, OUTPUT); //met la broche 4 en sortie
pinMode(ORANGE_1, OUTPUT); //met la broche 3 en sortie
pinMode(ROUGE_2, OUTPUT); //met la broche 5 en sortie
pinMode(VERT_2, OUTPUT); //met la broche7 en sortie
pinMode(ORANGE_2, OUTPUT); //met la broche 6 en sortie
//- initialisation des LEDs au début = feu 1 au rouge et feu 2 au vert
digitalWrite(ROUGE_1,HIGH); // met la broche 2 au niveau HAUT
digitalWrite(VERT_1,LOW); // met la broche 4 au niveau BAS
digitalWrite(ORANGE_1,LOW); // met la broche 3 au niveau BAS
digitalWrite(ROUGE_2,LOW); // met la broche 5 au niveau BAS
digitalWrite(VERT_2,HIGH); // met la broche 7 au niveau HAUT
digitalWrite(ORANGE_2,LOW); // met la broche 6 au niveau BAS
delay(5000); // pause de 5 secondes
}// 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()
//— le feu 2 passe à l’orange
digitalWrite(VERT_2,LOW); // éteint vert feu 2
digitalWrite(ORANGE_2,HIGH); // allume orange feu 2
delay (2000); // pause 2 secondes
//— le feu 2 passe au rouge
digitalWrite(ORANGE_2,LOW); // éteint orange feu 2
digitalWrite(ROUGE_2,HIGH); // allume rouge feu 2
delay (1000); // pause courte 1 seconde
//— le feu 1 passe au vert
digitalWrite(ROUGE_1,LOW); // éteint rouge feu 1
digitalWrite(VERT_1,HIGH); // allume vert feu 1
delay (5000); // pause longue 5 secondes
//— le feu 1 passe à l’orange
digitalWrite(VERT_1,LOW); // éteint vert feu 1
digitalWrite(ORANGE_1,HIGH); // allume orange feu 1
delay (2000); // pause 2 secondes
//— le feu 1 passe au rouge
digitalWrite(ORANGE_1,LOW); // éteint orange feu 1
digitalWrite(ROUGE_1,HIGH); // allume rouge feu 1
delay (1000); // pause courte 1 seconde
//— le feu 2 passe au vert
digitalWrite(ROUGE_2,LOW); // éteint rouge feu 2
digitalWrite(VERT_2,HIGH); // allume vert feu 2
delay (5000); // pause longue 5 secondes
}// fin de la fonction loop() – le programme recommence au début de la fonction loop sans fin
