Réalisation d'un feu tricolore avec Arduino UNO
Pour vous initier à la puissance de la carte programmable UNO de la famille Arduino, nous vous proposons dans cette activité de découverte de réaliser un feu tricolore simple à base de trois diodes LED et une carte Arduino UNO.
Pour rappel, une carte Arduino UNO est une carte électronique programmable développée et commercialisée par la société Arduino très populaire, que nous allons utiliser dans cette activité pour vous initier à la câbler, la programmer et à tester notre projet interactif d'un feu tricolore.
Schéma proposé d'un feu tricolore
Pour réaliser un feu tricolore à base de trois diodes LED de couleur ; vert, jaune et rouge, nous allons réaliser le schéma ci-dessous à l'aide d'une plaque d'essai :
Comme nous pouvons le remarquer sur notre schéma, nous aurons besoin des composants suivants :
- Une plaque d'essai,
- Trois diodes LED de couleur verte, jaune et rouge.
- Trois résistances d'une valeur chacune de 330 Ohm,
- Des fils de connexion,
- Et une carte Arduino UNO R3
Ainsi, l'image ci-dessous vous détaille ces différents composants que nous avons préparer pour cette activité de découverte :
Par protection, nous avons mis une résistance d'une valeur de 330Ω en série avec chaque diode LED.
 |
Câblage du Montage électrique et codage
Montage du schéma électrique proposé
Comme vous pouvez le constater dans le schéma fourni au début de cette activité, nous allons utiliser 3 pins de notre carte Arduino UNO, à citer:
- Pin 13 : pour alimenter la lampe rouge, soit dans notre montage la diode LED rouge,
- Pin 12 : pour alimenter la lampe jaune ou orange, soit dans notre montage la diode LED jaune,
- Et le pin 11 : pour alimenter la lampe verte, soit dans notre montage la diode LED verte.
Une fois que nous avons réalisé le câblage de notre schéma proposé, notre montage devra ressembler à la photo ci-dessous :
Attention : Nous vous rappelons qu'il est recommandé de faire attention lorsque vous manipulez votre carte Arduino. Etant donné que vous n'avez pas encore acquis des compétences avancées en électronique, n'utilisez jamais une source d'énergie externe avec votre carte. Cela pourra vous endommager votre carte Arduino UNO.
Comme vous pouvez le constater, nous n'utilisons aucune source d'énergie externe dans notre montage et que:
- Chaque fil représente une ligne pour alimenter une diode LED montée en série avec une résistance de protection,
- Et le fil bleu dans notre montage représente notre GND.
Codage, compilation et téléversement
Avant de procéder à l'écriture de notre code en langue C++ sous Arduino IDE, nous allons définir un scénario de fonctionnement pour notre appliation feu tricolore tel que:
- Allumer la lampe verte pendant 3 secondes,
- Allumer la lampe jaune pendant 0.5 seconde,
- Allumer la lampe rouge pendant 1 seconde,
- Attendre 0.1 seconde avant de répéter le scénario → aller à l'étape 1.
Pour mieux comprendre ce mode de fonctionnement, nous vous proposons de vous réécrire notre algorithme sous forme de l'organigramme ci-dessous :
Ainsi, le code devient simple à écrire sous Arduino IDE. Au début, nous allons définir trois constantes pour désigner nos trois diodes LED. Ensuite, nous allons attribuer le mode output aux 3 pins 13, 12 et 11 pour les définir autant que des ports digitaux de sortie dans la fonction setup(). Et finalement, nous pouvons écrire notre code dans la fonction loop().
Si nous décomposons notre organigramme, nous pouvons conclure que nous avons uniquement 3 instructions qui se répètent de base à écrire :
- Allumer une diode LED → le code source en C++ sous Arduino pour activer un port à la sortie est le suivant :
digitalWrite(ledVert, HIGH);- Eteindre une diode LED → le code source en C++ sous Arduino pour désactiver un port à la sortie est le suivant :
digitalWrite(ledJaune, LOW);- Attendre n seconde(s) → pour temporiser l'exécution de notre code source, le code source en C++ sous Arduino est le suivant :
delay(1000);Maintenant, si nous écrivons notre code sous Arduino IDE en respectant le scénario de fonctionnement décrit ci-dessus, nous aurons le code complet suivant :
//Déclaration des constantes
const int ledRouge = 13; //Définir la constante LedRouge pour désigner le pin 13
const int ledJaune = 12; //Définir la constante LedJaune pour désigner le pin 12
const int ledVert = 11; //Définir la constante LedVert pour désigner le pin 11
void setup() {
// Initialisation des 3 pins utilisés 13,12 et 11
pinMode(ledRouge, OUTPUT);
pinMode(ledJaune, OUTPUT);
pinMode(ledVert, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(ledVert, HIGH); // Allumer la LED Verte
delay(3000); // Attendre 3 seconde
digitalWrite(ledVert, LOW); // Éteindre la LED Verte
digitalWrite(ledJaune, HIGH); // Allumer la LED Jaune
delay(500); // Attendre 0.5 seconde
digitalWrite(ledJaune, LOW); // Éteindre la LED Jaune
digitalWrite(ledRouge, HIGH); // Allumer la LED Rouge
delay(1000); // Attendre 1 seconde
digitalWrite(ledRouge, LOW); // Éteindre la LED Rouge
delay(100); // Attendre 0.1 seconde
}
L'image ci-dessous nous montre notre code écrit sous Arduino IDE :
Une fois que vous avez terminé d'écrire votre code sous Arduino IDE, vous pouvez connecter votre carte Arduino UNO à votre ordinateur via un câble USB-B et puis lancer la compilation et le téléversement.
|
Exécution et conclusion
Enfin, après que nous avons tout câblé, codé et téléversé notre code vers notre carte, nous obtenons le résultat :
- La diode LED s'allume pendant 3 secondes. L'image ci-dessous nous le montre :
- La diode LED jaune s'alleume pendant 0.5 seconde. L'image ci-dessous nous le montre :
- La diode LED s'allume pendant 1 seconde. L'image ci-dessous nous le montre :
Nous vous avons une petite vidéo pour vous montrer comment fonctionne ce système de feu tricolore créé à base de 3 diodes LED et une carte Arduino UNO :
 |