Maîtrisez l'entrée analogique avec Arduino

Maîtrisez l'entrée analogique avec Arduino

Table of Contents:

1. Introduction
2. Qu'est-ce qu'un potentiomètre? 2.1 Structure d'un potentiomètre 2.2 Fonctionnement d'un potentiomètre
3. Les entrées analogiques sur la carte Arduino
4. Conversion analogique-numérique 4.1 Fonctionnement du convertisseur analogique-numérique 4.2 Résolution du convertisseur analogique-numérique
5. Mise à l'échelle des valeurs analogiques
6. Utilisation du moniteur série
7. Exemple de programme avec un potentiomètre 7.1 Initialisation des variables 7.2 Lecture de la valeur analogique 7.3 Mise à l'échelle et affichage des valeurs
8. Utilisation d'autres capteurs analogiques 8.1 Capteur de distance ultrasons 8.2 Capteur infrarouge
9. Conclusion
10. FAQ

Qu'est-ce qu'un potentiomètre et comment fonctionne-t-il? Un potentiomètre est un composant électronique qui permet de régler une tension de sortie en fonction de la position d'un curseur sur une résistance variable. Il est constitué d'une résistance variable et de trois broches, dont une pour l'alimentation, une pour la masse et une pour la sortie. En fonction de la position du curseur, la tension de sortie varie de 0 volts à la tension d'alimentation, ce qui permet de contrôler des éléments tels que la luminosité d'une LED.

Les entrées analogiques sur la carte Arduino La carte Arduino dispose d'entrées analogiques qui permettent de mesurer des grandeurs continues, telles que des tensions. Ces entrées sont identifiées par des numéros, tels que A0, A1, A2, etc. Elles sont configurées par défaut en entrées analogiques, donc pas besoin d'utiliser la fonction pinMode pour les configurer. Pour lire une valeur analogique sur une entrée, on utilise la fonction analogRead.

Conversion analogique-numérique La conversion analogique-numérique est le processus qui convertit une grandeur analogique en une grandeur numérique. Dans le cas de la carte Arduino, cette conversion se fait grâce à un convertisseur analogique-numérique intégré. Ce convertisseur transforme la tension analogique en une valeur numérique représentée en binaire. La résolution du convertisseur détermine le nombre de valeurs différentes qui peuvent être représentées.

Mise à l'échelle des valeurs analogiques Pour obtenir une valeur plus significative à partir de la conversion analogique-numérique, il est souvent nécessaire de mettre à l'échelle la valeur obtenue en appliquant une formule mathématique. Cela permet d'exprimer la valeur en unités plus compréhensibles pour l'utilisateur. Par exemple, si la plage de conversion est de 0 à 1023 et que la tension d'entrée est de 0 à 5 volts, on peut utiliser une simple règle de trois pour convertir la valeur numérique en tension réelle.

Utilisation du moniteur série Le moniteur série est un outil très utile pour afficher et surveiller les valeurs lues sur les entrées analogiques. Il permet d'afficher les valeurs brutes lues par le convertisseur analogique-numérique, ainsi que les valeurs mises à l'échelle. Pour afficher des données sur le moniteur série, on utilise la fonction Serial.print ou Serial.println.

Exemple de programme avec un potentiomètre Voici un exemple de programme qui utilise un potentiomètre pour contrôler la luminosité d'une LED. Le programme lit la valeur analogique du potentiomètre, la met à l'échelle en fonction de la tension d'alimentation, puis l'affiche sur le moniteur série. Il contrôle ensuite la luminosité de la LED en fonction de la valeur du potentiomètre.

Utilisation d'autres capteurs analogiques En plus des potentiomètres, il est possible d'utiliser d'autres capteurs analogiques avec la carte Arduino. Deux exemples courants sont le capteur de distance ultrasons et le capteur infrarouge. Ces capteurs fournissent des valeurs analogiques en fonction de la distance ou de la présence d'objets. Ils peuvent être utilisés pour réaliser des projets tels que des systèmes d'alarme ou des robots évitant les obstacles.

Conclusion La gestion des entrées analogiques sur la carte Arduino permet de mesurer des grandeurs continues telles que des tensions. Les potentiomètres sont des composants simples et faciles à utiliser pour contrôler des éléments tels que la luminosité d'une LED. Les conversions analogiques-numériques permettent de transformer ces grandeurs en valeurs numériques exploitables par le microcontrôleur. La mise à l'échelle des valeurs analogiques permet de les rendre plus compréhensibles pour l'utilisateur. L'utilisation du moniteur série facilite le débogage et la visualisation des valeurs lues. En utilisant d'autres capteurs analogiques, on peut réaliser des projets plus complexes et variés.

FAQ Q: Comment brancher un potentiomètre sur la carte Arduino? R: Le potentiomètre se branche en utilisant ses trois broches : une pour l'alimentation, une pour la masse et une pour la sortie. La broche d'alimentation est connectée au 5V de la carte Arduino, la broche de masse à la masse de la carte Arduino, et la broche de sortie à l'une des entrées analogiques de la carte.

Q: Comment lire la valeur d'un capteur analogique sur la carte Arduino? R: Pour lire la valeur d'un capteur analogique, on utilise la fonction analogRead. Cette fonction prend en paramètre le numéro de l'entrée analogique à lire et renvoie une valeur numérique entre 0 et 1023.

Q: Comment mettre à l'échelle une valeur analogique lue sur la carte Arduino? R: Pour mettre à l'échelle une valeur analogique, on utilise une règle de trois en fonction de la plage de conversion du convertisseur analogique-numérique et de la plage réelle de la grandeur mesurée. Par exemple, si la plage de conversion est de 0 à 1023 et que la plage de tension mesurée est de 0 à 5 volts, on peut utiliser la formule : valeur_mise_a_l_echelle = (valeur_lue * tension_max) / 1023.

Q: Quels sont les autres capteurs analogiques couramment utilisés avec la carte Arduino? R: En plus des potentiomètres, d'autres capteurs analogiques couramment utilisés avec la carte Arduino sont les capteurs de lumière, les capteurs de température, les capteurs de pression, les capteurs de force, etc. Ces capteurs fournissent des valeurs analogiques en fonction de la grandeur mesurée.

Q: Est-il possible de contrôler des éléments autres que des LED avec des entrées analogiques? R: Oui, il est possible de contrôler des éléments autres que des LED avec des entrées analogiques. Par exemple, on peut utiliser ces entrées pour contrôler la vitesse d'un moteur, la position d'un servo-moteur, la puissance d'un haut-parleur, etc.