Discussion :

[f-leb]

Les Cahiers Pratiques Arduino : une série de tutoriels pour débuter
Des tutoriels au format court pour répondre rapidement à des problèmes pratiques

Chers membres,

Avant de partir en vacances pour un repos bien mérité, la rédaction de Developpez.com vous propose une nouvelle rubrique intitulée « Les Cahiers Pratiques Arduino ».

De quoi s’agit-il ?

Il s’agit de proposer une série de tutoriels sur Arduino, essentiellement pour débutants, dans un format court, et répondant à des problèmes concrets que les apprentis makers sur notre plateforme favorite vont être amenés à rencontrer.

Chaque « fiche » de nos cahiers répondra à une question aussi simple que :

• Comment faire clignoter une LED ?
• Comment utiliser une platine de câblage ?
• Comment gérer le temps ?
• Comment câbler un bouton ?
• Comment obtenir un deuxième port série sur Arduino Uno ?
• Comment piloter un moteur à courant continu dans les deux sens de marche ?
• Comment…

La page d’accueil Cahiers Pratiques Arduino, en perpétuelle évolution, récapitule la liste des tutoriels proposés. À cette date :

• Comment faire clignoter une LED ?
• Comment gérer le temps ? [21/07/2021]
• Comment utiliser une platine de câblage (breadboard) ? [28/07/2021]
• Comment obtenir un deuxième port série sur Arduino Uno ? [8/08/2021]
• Comment effectuer le branchement d'un interrupteur ? [27/08/2021]
• Branchement d’un interrupteur, quelle valeur pour la résistance pull-up/pull-down ? [Nouveau 06/10/2022]
• Comment gérer les rebonds d’un interrupteur dans vos programmes ? [Nouveau 03/11/2022]

La liste n’est pas très étoffée pour le moment, mais d’autres tutoriels sont à paraître prochainement, et nous comptons aussi sur vous, chers lecteurs, pour compléter la liste. Dès maintenant, si vous êtes disposés à contribuer dans la rédaction de ces fiches (pour proposer des idées de fiches, pour les relire, et même en rédiger une ou deux), contactez-moi ou signalez-vous dans le fil de la discussion.

Vous serez informés de l’évolution de cette rubrique dans la discussion présente. Vous pouvez également poster ici vos remarques et commentaires.

Bon été à tous, et bonne lecture

Les Cahiers Pratiques Arduino
Forum Arduino
Les meilleurs cours et tutoriels pour apprendre à utiliser la carte Arduino
Quiz Arduino

[f-leb]

Une nouvelle fiche, proposée par Jay M, et intitulée Comment gérer le temps ? :

Vous avez compris comment piloter une broche, mais cela ne présente que peu d'intérêt si l'on ne peut pas définir « précisément » quand ou pour combien de temps cette broche doit rester dans un état donné : par exemple allumer une LED pendant deux secondes ou effectuer une action si aucune activité n'a été détectée pendant 30 secondes. La gestion du temps est donc souvent un élément essentiel d'un programme sur microcontrôleur, et bonne nouvelle, Arduino propose des fonctions pour traiter le temps.

Les Cahiers Pratiques Arduino
Forum Arduino
Les meilleurs cours et tutoriels pour apprendre à utiliser la carte Arduino
Quiz Arduino

[Jay M]

Bravo pour l'ajout de la mise en forme et les dessins!

[f-leb]

Une nouvelle fiche, proposée par nlbmoi, et intitulée Comment utiliser une platine de câblage (breadboard) ? :

Lorsque l’on conçoit des circuits électriques, notamment avec Arduino, il n’est pas rare de faire plusieurs essais avant de réussir à trouver la bonne association de caractéristiques des composants utilisés. Durant cette phase d’essais, la soudure des composants est difficilement envisageable : une solution est d’utiliser une platine de câblage.

Les Cahiers Pratiques Arduino
Forum Arduino
Les meilleurs cours et tutoriels pour apprendre à utiliser la carte Arduino
Quiz Arduino

[f-leb]

Une nouvelle fiche, proposée par Jay M, et intitulée Comment obtenir un deuxième port série sur Arduino Uno ?

Les cartes Arduino Uno disposent d’un port série matériel connecté via USB à votre ordinateur et partagé sur les broches 0 et 1. Ce port série vous permet initialement de charger un code compilé dans votre Uno et d’établir une discussion (affichage et saisie de données) entre votre PC et votre sketch Arduino via le Moniteur Série de l'EDI.

De nombreux équipements tiers (GPS, GSM, Bluetooth, Sonar, appareil MIDI, compteur Linky…) discutent aussi par le biais d’un port série. Que faire si vous avez besoin de communiquer avec deux périphériques série ou de parler avec un seul périphérique tout en laissant le port série principal ouvert à des fins de débogage ?

Les Cahiers Pratiques Arduino
Forum Arduino
Les meilleurs cours et tutoriels pour apprendre à utiliser la carte Arduino
Quiz Arduino

[f-leb]

Un nouvel article proposé par votre serviteur, et intitulé Comment effectuer le branchement d'un interrupteur ?

Boutons-poussoirs, interrupteurs à bascule, à glissière, à levier, microswitch, etc. Ces composants semblent faciles à appréhender, ils ne servent qu’à fermer ou ouvrir un circuit électrique pour allumer ou éteindre une lampe, démarrer ou freiner un moteur, déclencher une action dans un jeu vidéo, sélectionner une option dans un menu et bien d’autres applications encore. Pour autant, quand il faut relier ces interrupteurs aux entrées d’un microcontrôleur, vous verrez des montages avec des résistances électriques dites pull-up ou pull-down, et il n’est pas toujours facile de comprendre leur utilité. Ce tutoriel vous décrit le pourquoi de ces résistances dans vos montages avec une carte Arduino.

Les Cahiers Pratiques Arduino
Forum Arduino
Les meilleurs cours et tutoriels pour apprendre à utiliser la carte Arduino
Quiz Arduino

[f-leb]

Encore un nouvel article, intitulé Branchement d’un interrupteur, quelle valeur pour la résistance pull-up/pull-down ?

Dans un tutoriel précédent intitulé Comment effectuer le branchement d’un interrupteur, vous avez pu comprendre l’utilité des résistances de rappel (pull-down) ou de tirage (pull-up) dans les montages avec un interrupteur (ou bouton-poussoir) raccordé à un connecteur numérique de l’Arduino configuré en entrée.

Une résistance de valeur 10 kΩ était recommandée, mais sans justification. Et pourquoi pas 20 ou 30 kΩ, voire plus ? Et avec 1 kΩ, ça ne fonctionne plus ?

Cet article se propose de vous expliquer comment déterminer la valeur de la résistance de tirage ou de rappel.

Les Cahiers Pratiques Arduino
Forum Arduino
Les meilleurs cours et tutoriels pour apprendre à utiliser la carte Arduino
Quiz Arduino

[f-leb]

Un nouvel article, intitulé Comment gérer les rebonds d’un interrupteur dans vos programmes ?

Les interrupteurs mécaniques en général (boutons-poussoirs, interrupteurs à bascule, à glissière, à levier, etc.) ont une fâcheuse habitude : ils sont sujets aux rebonds à la fermeture ou à l’ouverture du circuit. Ces rebonds sont parfois néfastes pour le fonctionnement de votre application, et il faut trouver des systèmes matériels ou logiciels pour les éviter. Ce tutoriel vous propose de découvrir les principes de ces systèmes « antirebonds ».

Les Cahiers Pratiques Arduino
Forum Arduino
Les meilleurs cours et tutoriels pour apprendre à utiliser la carte Arduino
Quiz Arduino

[Artemus24]

Salut F-leb et bravo pour ton nouvel article

En ce qui me concerne, j'ai préféré une solution mixte (matériel et logiciel) pour gérer l'anti-rebond de mes BP.
Pour la solution électronique, j'utilise le composant SN74HC14N pour lisser le rebond, en plus des résistances, diodes et condensateurs.
Pour la solution informatique, j'utilise une tâche en parallèle géré par un timer.

Cordialement.
Artemus24.
@+

[f-leb]

Merci Artemus

[...] j'ai préféré une solution mixte (matériel et logiciel) pour gérer l'anti-rebond de mes BP.

Tu utilises les deux solutions (matériel & logiciel) en même temps ? La solution matérielle seule ne suffisait pas ? Ou alors, j'ai mal compris

[Artemus24]

Salut F-leb.

Tu as bien compris.

J'ai d'abord developpé la solution informatique car je n'avais pas la possibilité électronique de gérer les anti-rebonds.
Je ne fais qu'une ou deux fois par an des commandes chez Kubii et Gotronic.
Quand j'ai pu appliquer la solution électronique, je n'ai pas défait ce que j'avais fait dans mes programmes.

J'ai imaginé une gestion d'un automate à deux état de mes BP : libre et occupé.
Cela se fait dans une tâche qui est appelé par un timer. A chaque appel, je vérifie :
--> si l'état est libre, je gère la demande. Si c'est le cas, je bascule à On/Off le BP, j'initialise un compteur et je mets l'état à occupé.
--> si l'état est occupé, je décrémente mon compteur. Quand il arrive à zéro, je bascule à libre.
Tout ce qui se passe durant l'état occupé est ignoré.

Cordialement.
Artemus24.
@+

[Auteur]

Encore un nouvel article, intitulé Branchement d’un interrupteur, quelle valeur pour la résistance pull-up/pull-down ?

Hello
L'article, qui explique bien la problématique, ne fait référence qu'aux résistances en pull-up.

[f-leb]

Salut

Je n'ai pas répété le raisonnement et les calculs qui sont très similaires dans le cas des pull-down, mais je précise en fin d'article :

La conclusion pour une résistance de rappel (pull-down) est identique.

Peut-être faut-il que j'apporte plus de précision ?

Hello
L'article, qui explique bien la problématique, ne fait référence qu'aux résistances en pull-up.

Encore un nouvel article, intitulé Branchement d’un interrupteur, quelle valeur pour la résistance pull-up/pull-down ?

[nadjim]

La solution la plus simple est d'utiliser ce genre de schéma



Le 74HC14 mentionné par Artemus24 fera très bien l'affaire. Mais l'ajout du condensateur améliore grandement l'efficacité du circuit. Ainsi la solution logicielle proposée par f-leb n'a plus lieu d'être. Bien sûr l'inconvénient est qu'il faut ajouter quelques composants électroniques, mais ce n'est pas non plus très coûteux.

[Vincent PETIT]

Bonjour,

Je n'ai pas répété le raisonnement et les calculs qui sont très similaires dans le cas des pull-down, mais je précise en fin d'article
[...] Peut-être faut-il que j'apporte plus de précision ?

Je ne sais pas s'il faut faire cette précision dans cet article.

Il y a au moins trois cas de figure pour les résistances de rappel ; celles en entrée qu'on relie par exemple aux interrupteurs pour pas qu'il ne soit en l'air et effectivement on a le choix entre pull-up et pull-down mais il y a aussi celles en sortie des composants à collecteur ouvert ou drain ouvert comme c'est le cas sur le bus I2C. Souvent les sorties sont des collecteurs ouverts de type NPN ou drain ouvert de type canal N et là vous n'avez pas le choix, dans le cas que je décris ce sera forcément des pull-up. Et il y a aussi les pull-down qu'on va mettre sur la gate d'un JFET pour le polariser ou encore sur la gate d'un MOSFET pour fixer un état (et aider à évacuer les charges accumulées), voir R1 dans le schéma ci dessous, surtout lors du démarrage sinon le MOSFET peut conduire pendant un court instant le temps d'être commandé.



Si on commence à mélanger tout ça, ça va se compliquer sévère car ce ne sont pas les mêmes calculs : Pour les pull-up de l'I2C la résistance max dépend aussi de la vitesse du bus pour ne pas arrondir les signaux logiques, pour la pull-down des MOSFET la valeur n'est pas critique car ce qu'il faut c'est fixer un état au démarrage et sur des entrées avec des interrupteurs les valeurs min-max dépendent des VIH, VIL etc...

La solution la plus simple est d'utiliser ce genre de schéma [...] Ainsi la solution logicielle proposée par f-leb n'a plus lieu d'être

Ca dépend de la finalité. Dans mes design hard, si il n'y a pas de spécificité soft, je me contente juste du condensateur, on peut se passer du trigger de Schmit derrière en s'arrangeant pour que la constante de temps RC ne dépasse pas VIL max une fois les rebonds terminés (~5ms) par contre s'il y a un besoin spécial ; par exemple incrémenter une valeur sur un afficheur de plus en plus vite quand l'opérateur reste le doigt sur le bouton alors autant tout gérer en soft.

[Auteur]

Je n'ai pas répété le raisonnement et les calculs qui sont très similaires dans le cas des pull-down, mais je précise en fin d'article :
Peut-être faut-il que j'apporte plus de précision ?

Je ne l'avais pas vu ta remarque , je suis désolé (lecture un peu rapide sans doute de l'article).
Mais comme le fait remarquer Vincent, parler des pull-down peut mener très loin si on cherche à faire tous les cas de figure. Je ne sais pas quoi vous suggérer.

[f-leb]

Mais comme le fait remarquer Vincent, parler des pull-down peut mener très loin si on cherche à faire tous les cas de figure.

D'où les précautions de l'auteur qui choisit bien ses titres :
- Branchement d’un interrupteur, quelle valeur pour la résistance pull-up/pull-down ?

Le rédacteur de cet article est un pleutre

La solution la plus simple est d'utiliser ce genre de schéma



Le 74HC14 mentionné par Artemus24 fera très bien l'affaire. Mais l'ajout du condensateur améliore grandement l'efficacité du circuit. Ainsi la solution logicielle proposée par f-leb n'a plus lieu d'être. Bien sûr l'inconvénient est qu'il faut ajouter quelques composants électroniques, mais ce n'est pas non plus très coûteux.

Une vidéo sympa sur cette solution chez TI : Debounce a Switch

[f-leb]

Je n'ai pas répété le raisonnement et les calculs qui sont très similaires dans le cas des pull-down, mais je précise en fin d'article :

La conclusion pour une résistance de rappel (pull-down) est identique.

à une petite nuance près toutefois...
La résistance pull-up doit théoriquement rester inférieure à 2MOhms.

La résistance pull-down doit théoriquement rester inférieure à 1,5MOhms. V_IL = 0,3xVcc =0,3 x 5 =1,5V (input low voltage)
Et donc RxI_L = Rx1.10^-6 doit rester inférieur à 1,5V pour que le micro détecte un état bas lorsque le bouton est relâché.