Tuto Branchement & Programmation

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Difficulté:

Hello !

Si vous vous retrouvez sur ce tuto, c'est que notre projet oral vous a sans doute plu. Nous sommes donc un groupe d'étudiants constitué de 5 personnes, et voulons participer à ce concours afin de montrer nos capacités à réaliser un projet.

Notre projet est relativement simple à comprendre : il s'agit d'un boîtier que l'on va fixer sur un mur à l'intérieur de votre appartement. Ce dernier a pour but d'indiquer le nombre de minutes qu'il reste avant que le prochain bus (transport que vous prenez quotidiennement) arrive à l'arrêt le plus proche de chez vous. Tout ça est donc connecté à votre smartphone grâce aux applications que nous avons détaillé dans un autre tutoriel.

En outre, vous avez la possibilité d'accrocher vos clefs sur ce boîtier grâce à un aimant localisé dans la boîte (couverte d'un contreplaqué).

En vous souhaitant une agréable lecture ! :)

Matériel :

Budget : Non défini

Etape 1 : BRANCHEMENT (réalisée par Guillaume Regnier)

L'idée principale était d'afficher les chiffres de 9 à 1 sur un petit écran à 7 segments. Pour cela, il a fallu que je trouve tout le matériel nécessaire afin que je puisse parvenir à mes fins. J'ai donc dû avoir à disposition une carte Arduino Uno (R3), une platine d'essai, des fils pouvant se relier de la carte à la platine, d'un afficheur (à 7 segments) et de résistors réglés à 330 ohms.

Pourquoi avoir choisi :

- Carte Arduino ?   Je vais revenir dessus en détail dans la 2nde étape.

- Platine d'essai ?   Elle va permettre de positionner les composants ici les résistors ainsi que l'afficheur) permettant de réaliser le circuit électrique.

- Afficheur ?   Il va afficher les minutes restantes (comprises entre 1 min et 9 min)*

- Résistors ?   Ils régulent la tension reçue. En l’occurrence, il en faudra 7, car on cherchera à allumer les 7 segments de l’afficheur (pas forcément simultanément, dans le but lucratif d’afficher tous les chiffres : 1, 2, …, 9).

⚠️ Il est évident que la carte R3 sera alimentée par une source électrique, que ce soit un câble UB branché à un ordinateur, une pile de 9V ou encore une batterie externe.

Après avoir rassemblé tout ce dont j’avais besoin, j’ai dû utiliser Tinkercad, afin de modéliser le circuit électrique et donc de ne pas se compliquer la tâche dès le début du projet. L’idée était de brancher le résistor de façon que l’entrée corresponde bien à un pin de l’afficheur, et que la sortie corresponde à un pin de la carte R3 (tout cela relié par un fil (c.f. fig. 1.b)). Cette action a dû être répétée 7 fois, puisque nous avions affaire à un afficheur 7 segments (autrement dit 7 bandes lumineuses).

Dans la figure ci-contre, on retrouve bien les 7 résistors captant chacun un segment de l’afficheur. J’ai parallèlement branché un fil reliant la platine et le pin à 5 volts afin de distribuer des charges vers l’afficheur. Le brancher au GND est également envisageable, notamment dans le but de faire fonctionner notre programme. La partie branchement étant clôturée, je vais passer à la prochaine étape qui était de coder pour mener à bien notre projet.

Etape 2 : PROGRAMMATION (réalisée par Guillaume Regnier)

Pour la partie code, il a fallu se poser les bonnes questions. Après réflexion, j'ai décidé de me diriger vers un système qui jouait le rôle de compte à rebours variant entre la 1ère et la 9ème minute avant l'arrivée du véhicule à l'arrêt de bus.

Tout d'abord, il a fallu initialiser les 7 pin de l'afficheur selon un ordre précis que j'ai réussi à trouver sur Internet, après de multiples tentatives (c.f. Fig. 2.a).

Ensuite, dans le but de créer ce fameux compte à rebours, il a fallu faire 9 cas différents, c'est-à-dire, pour les 9 minutes qui s'écoulent. L'objectif étant d'allumer certains segments, et d'en éteindre d'autres, tout dépend finalement si nous voulons afficher le chiffre 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9. Or ici, l'utilisateur n'a pas le choix, le code est fait pour que ça affiche un compte à rebours de 9 min (si le bus arrive dans 9 min). Par conséquent, la boîte affichera un compte à rebours de 4 min si et seulement si le prochain bus arrive dans 4 min.

Ainsi, si l'écran affiche le chiffre 8, cela provoque une stimulation de l'intégralité des segments, et donc que les 7 segments vont s'allumer (c.f. Fig 2.b). On y ajoute un délai de 60 000 ms, soit 1 min, car nous voulons un compte à rebours (c.f. Fig. 2.c). Dans une suite logique, au bout d'1 minute, l'écran va passer au chiffre 7, cela va donc indiquer à l'utilisateur que son bus arrive dans 7 minutes (c.f. Fig. 2.d).

Sources :

En espérant que ce tutoriel vous a plu. 

Tutoriel réalisé par Guillaume Regnier (ESME Sudria Paris) - juin 2021


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