Les capteurs analogiques et numériques

Potentiomètre

Matériel

• Arduino Uno
• Plaque d'essai (breadbord)
• LED RGB à cathodes communes
• 3 Résistances 1/4W 270Ω ( 220Ω ou 330Ω peuvent également convenir)
• Potentiomètre (typiquement de 10 à 100kΩ)
• Straps ou fils de liaison

Montage

Programme

Voici le programme qu'il faut éditer dans l'IDE Arduino, puis compiler et charger dans la carte Arduino

/*
  Ce programme allume la LED rouge sur une LED RGB cathodes communes branchée sur les
   broches 3,5 et 6  en fonction de la position du potentiomètre,
   les valeurs sont affichées dans le moniteur série
*/

int ledR = 3; // broche de la LED Rouge
int ledG = 5; // broche de la LED Verte
int ledB = 6; // broche de la LED Bleue
int pot = A0; // broche du potentionmètre
int mes =0; // variable mesurée : potentionmètre

void setup() // setup est déroulé une seule fois après la remise à zéro
{                
  pinMode(ledR, OUTPUT); // la broche led (3) est initialisée en sortie    
  pinMode(ledG, OUTPUT); // la broche led (5) est initialisée en sortie
  pinMode(ledB, OUTPUT); // la broche led (6) est initialisée en sortie
  Serial.begin(115200); // initialisation de la liaison série à 115200 bauds  
}
void loop() // loop est déroulé indéfiniment
{
  digitalWrite(ledG,0); // LED G éteinte
  digitalWrite(ledB,0); // LED B éteinte
  mes = analogRead(pot); // mesure de la postion du potentiomètre
  Serial.print("mesure  = "); // affiche mesure =  sans saut de ligne
  Serial.println(mes); // affiche valeur mesuree avec saut de ligne
  mes = map (mes,0,1023,0,255); // péréquation de la valeur mesurée avec une valeur pour la LED R
  analogWrite(ledR,mes); // génère une impulsion sur la broche de largeur mes => la luminosité R=f(mes)
  Serial.print("mesure mappee = "); // affiche mesure mappee =  sans saut de ligne
  Serial.println (mes); // affiche valeur mesuree et mappee
  delay(200); // attente pour lecture dans le moniteur serie
}

Mesure d'éclairement - LDR

Matériel

• Arduino Uno
• Plaque d'essai (breadbord)
• LED RGB à cathodes communes
• 3 Résistances 1/4W 270Ω ( 220Ω ou 330Ω peuvent également convenir)
• Résistance 22kΩ
• LDR
• Straps ou fils de liaison

Montage

Programme

Voici le programme qu'il faut éditer dans l'IDE Arduino, puis compiler et charger dans la carte Arduino

/*
  Ce programme allume progressivement une LED RGB cathodes communes branchée sur les broches 3,5 et 6
  en fonction de la lumière reçue par une LDR, les valeurs sont affichées dans le moniteur série
*/

int ledR = 3; // broche de la LED Rouge
int ledG = 5; // broche de la LED Verte
int ledB = 6; // broche de la LED Bleue
int ldr = A0; // broche de la LDR
int mes =0; // variable mesurée : éclairement

void setup() // setup est déroulé une seule fois après la remise à zéro
{                
  pinMode(ledR, OUTPUT); // la broche led (3) est initialisée en sortie    
  pinMode(ledG, OUTPUT); // la broche led (5) est initialisée en sortie
  pinMode(ledB, OUTPUT); // la broche led (6) est initialisée en sortie
  Serial.begin(115200); // initialisation de la liaison série à 115200 bauds  
}
void loop() // loop est déroulé indéfiniment
{
  digitalWrite(ledG,0); // LED G éteinte
  digitalWrite(ledB,0); // LED B éteinte
  mes = analogRead(ldr); // mesure par lumière reçue par la LDR
  Serial.print("mesure  = "); // affiche mesure =  sans saut de ligne
  Serial.println(mes); // affiche valeur mesuree avec saut de ligne
  mes = map (mes,0,1023,0,255);  // péréquation de la valeur mesurée avec une valeur pour la LED R
  analogWrite(ledR,mes); // génère une impulsion sur la broche de largeur mes => la luminosité R=f(mes)
  Serial.print("mesure mappee = ");// affiche mesure mappee =  sans saut de ligne
  Serial.println (mes); // affiche valeur mesuree et mappee avec saut de ligne
  delay(200);  // attente pour lecture dans le moniteur serie
}

Mesure de distance - Infrarouge

Matériel

• Arduino Uno
• Plaque d'essai (breadbord)
• LED RGB à cathodes communes
• 3 Résistances 1/4W 270Ω ( 220Ω ou 330Ω peuvent également convenir)
• Capteur de distance Sharp GP2Y0A21
• Straps ou fils de liaison

Montage

Programme

Voici le programme qu'il faut éditer dans l'IDE Arduino, puis compiler et charger dans la carte Arduino

/*
  Ce programme allume une LED RGB cathodes communes branchée sur les broches 3,5 et 6
  en fonction de la distance mesurée par le capteur IR GP2Y0A21, 
  les valeurs sont affichées dans le moniteur série
*/

int ledR = 3; // broche de la LED Rouge
int ledG = 5; // broche de la LED Verte
int ledB = 6; // broche de la LED Bleue
int capt = A0; // broche du capteur
int mes =0; // variable mesurée : distance

void setup() // setup est déroulé une seule fois après la remise à zéro
{                
  pinMode(ledR, OUTPUT); // la broche led (3) est initialisée en sortie    
  pinMode(ledG, OUTPUT); // la broche led (5) est initialisée en sortie
  pinMode(ledB, OUTPUT); // la broche led (6) est initialisée en sortie
  Serial.begin(115200); // initialisation de la liaison série à 115200 bauds  
}
void loop() // loop est déroulé indéfiniment
{
  digitalWrite(ledR,0); // valeur 0 sur la LED B
  digitalWrite(ledG,0); // valeur 0 sur la LED G
  digitalWrite(ledB,0); // valeur 0 sur la LED B
  mes = analogRead(capt); // mesure de la distance
  Serial.print("mesure  = "); // affiche mesure = sans saut de ligne
  Serial.println(mes); // affiche valeur mesuree avec saut de ligne
  mes = map (mes,0,1023,0,255);
  Serial.print("mesure mappee = ");// affiche mesure mappee =  sans saut de ligne
  Serial.println (mes); // affiche valeur mesuree et mappee avec saut de ligne
  if (mes > 80) digitalWrite(ledR,1); // si mesure > 80 LED = Rouge
  else
  {
    if (mes > 50) // si mesure > 50 LED = Orange
    {
      analogWrite(ledR,255);
      analogWrite(ledG,127);
    }
    else // si mesure < 50 LED = Verte
    {
      digitalWrite(ledR,0);
      digitalWrite(ledG,1);
    }
  }
    delay(200); // attente pour affichage dans le moniteur serie
}

Mesure de distance - Ultrason

Matériel

• Arduino Uno
• Plaque d'essai (breadbord)
• LED RGB à cathodes communes
• 3 Résistances 1/4W 270Ω ( 220Ω ou 330Ω peuvent également convenir)
• Capteur de distance US HC-SR04
• Straps ou fils de liaison

Montage

Programme

Voici le programme qu'il faut éditer dans l'IDE Arduino, puis compiler et charger dans la carte Arduino

/*
  Ce programme allume une LED RGB cathodes communes en fonction de la distance mesurée 
  par le capteur US HC-SR04, les valeurs sont affichées dans le moniteur série
*/
int echo = 2; // broche echo du capteur US HC-SR04
int trig = 4; // broche trig du capteur US HC-SR04
int ledR = 3; // broche de la LED Rouge
int ledG = 5; // broche de la LED Verte
int ledB = 6; // broche de la LED Bleue
long lecture_echo = 0; // variable sur 4 octets mesure de distance
long cm = 0; // variable sur 4 octets pour la conversion en cm

void setup()  // setup est déroulé une seule fois après la remise à zéro
{
  pinMode(ledR, OUTPUT); // la broche led (3) est initialisée en sortie    
  pinMode(ledG, OUTPUT); // la broche led (5) est initialisée en sortie
  pinMode(ledB, OUTPUT); // la broche led (6) est initialisée en sortie
  pinMode(trig, OUTPUT); // la broche trig est initialisée en sortie
  digitalWrite(trig, LOW); // met un niveau logique , LOW (BAS) sur la broche trig
  pinMode(echo, INPUT);  // la broche echo est initialisée en entree
  Serial.begin(115200);  // initialisation de la liaison série à 115200 bauds
}

void loop() // loop est déroulé indéfiniment
{
  digitalWrite(ledR,0); // valeur 0 sur la LED B
  digitalWrite(ledG,0); // valeur 0 sur la LED G
  digitalWrite(ledB,0); // valeur 0 sur la LED B
  digitalWrite(trig, HIGH); // met un niveau logique , HIGH (HAUT) sur la broche trig
  delayMicroseconds(10); // attente pendant 10 millisecondes
  digitalWrite(trig, LOW);  // met un niveau logique , LOW (BAS) sur la broche trig.
  lecture_echo = pulseIn(echo, HIGH); //  lit la durée du niveau HAUT appliqué sur la broche echo
  cm = lecture_echo / 58; // conversion de la distance en cm
  Serial.print("Distance en cm : "); // affiche le message : "Distance en cm" sur le moniteur série
  Serial.println(cm); // affiche la mesure en cm avec retour à la ligne
  if (cm < 10) digitalWrite(ledR,1); // si mesure < 10 => LED = Rouge
  else
   {
   if (cm < 30) // si mesure < 30 => LED = Orange
   {
     analogWrite(ledR,255);
     analogWrite(ledG,127);
   }
   else // si mesure >= 30 => LED = Verte
   {
     digitalWrite(ledR,0);
     digitalWrite(ledG,1);
   }
  }
    delay(1000); //attente pendant 1 seconde.
}

Voici un programme avec les mêmes fonctionnalités qui fait appel à une librairie : librairie Newping

/*
  Ce programme allume une LED RGB cathodes communes en fonction de la distance mesurée 
  par le capteur US HC-SR04, les valeurs sont affichées dans le moniteur série
  en faisant appel à la librairie NewPing
*/

#include <NewPing.h> // appel à la librairie Newping
#define distMax 200 // distance maximales (en cm)
int trig = 2; // broche trig du capteur US HC-SR04
int echo = 4; // broche echo du capteur US HC-SR04
int ledR = 3; // broche de la LED Rouge
int ledG = 5; // broche de la LED Verte
int ledB = 6; // broche de la LED Bleue
unsigned int uS = 0 ; // variable utilisée pour la mesure
NewPing sonar(trig, echo, distMax); // initialisation de NewPing (broches et distance max)

void setup()  // setup est déroulé une seule fois après la remise à zéro
{
  pinMode(ledR, OUTPUT); // la broche led (3) est initialisée en sortie    
  pinMode(ledG, OUTPUT); // la broche led (5) est initialisée en sortie
  pinMode(ledB, OUTPUT); // la broche led (6) est initialisée en sortie
  Serial.begin(115200);  // initialisation de la liaison série à 115200 bauds
}

void loop() // loop est déroulé indéfiniment
{
  digitalWrite(ledR,0); // valeur 0 sur la LED B
  digitalWrite(ledG,0); // valeur 0 sur la LED G
  digitalWrite(ledB,0); // valeur 0 sur la LED B
  delay(50);            // attente 50ms entre 2 impulsions 
  uS = sonar.ping(); // lecture de la distance (temps : impulsions en µs).
  Serial.println(uS);
  Serial.print("Ping: ");
  Serial.print(uS / US_ROUNDTRIP_CM); // conversion durée impulsion en cm 
  Serial.println("cm");
   if (uS < 600) digitalWrite(ledR,1); // si mesure < 10cm => LED = Rouge
  else
  {
   if (uS < 1700) // si mesure < 30cm => LED = Orange
   {
     analogWrite(ledR,255);
     analogWrite(ledG,127);
   }
   else // si mesure >= 30cm => LED = Verte
   {
     digitalWrite(ledR,0);
     digitalWrite(ledG,1);
   }
  }
   delay(1000); //attente pendant 1 seconde.
}

Mesure de température et d'humidité

Matériel

• Arduino Uno
• Plaque d'essai (breadbord)
• Capteur DHT11 ou DHT22
• Résistance 4,7kΩ 1/4W (si besoin)
• Straps ou fils de liaison

Montage

Programme

Voici le programme qu'il faut éditer dans l'IDE Arduino, puis compiler et charger dans la carte Arduino. Il utilise une librairie.

Pour télécharger la librairie : DHT11

/*
  Ce met en œuvre un capteur de température et humidité DHT11 (ou DHT22)
   les valeurs mesuréres sont affichées dans le moniteur série
*/
#include "DHT.h" // inclusion de la librairie DHT
#define DHTPIN 2 // la borne data du capteur est branchée sur la broche 2
#define DHTTYPE DHT11 //#define DHTTYPE DHT22 (pour un capteur DHT22)
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); // on indique la broche et le type de capteur
float h = 0; // initialisation de la variable h (virgule flottante)
float t = 0; // initialisation de la variable h (virgule flottante)
void setup() // setup est déroulé une seule fois après la remise à zéro
{
  Serial.begin(115200); // initialisation de la liaison série à 115200 bauds
  dht.begin(); // initialisation du capteur
}

void loop() // loop est déroulé indéfiniment
{
  h = dht.readHumidity(); // lecture de la valeur de l'humidité
  t = dht.readTemperature(); // lecture de la valeur de la température
  if (isnan(t) || isnan(h)) Serial.println( "Lecture impossible !"); // test erreur
  else
  {
   Serial.print("Humidite :");  // affichage message
   Serial.print(h);             // affichage valeur humidité
   Serial.print(" %\t");
   Serial.print("Temperature :");// affichage message
   Serial.print(t);              // affichage valeur température
   Serial.println(" *C");
  }
 delay(1000); // attente 1 seconde
}