– commencer la partie technique tr\u00e8s doucement, avec pr\u00e9sentation de la photor\u00e9sistance et comment l’exploiter<\/p>\n
<\/p>\n
Un objectif<\/h2>\n
L’id\u00e9e de d\u00e9part est venue d’un vieux frigo, qui se ferme avec r\u00e9ticence.<\/p>\n
Je souhaite\u00a0savoir quand le frigo est mal ferm\u00e9, pour\u00a0pouvoir faire des choses sens\u00e9es en cons\u00e9quence. Par exemple, me notifier d’une mani\u00e8re ou d’une autre, mettre \u00e0 jour un statut dans un dashboard accessible depuis le net, ou soyons fou un moteur qui prendrait le soin de fermer la porte \u00e0 ma place.<\/p>\n
Le Comment<\/h2>\n
Quelques minutes de recherche sur le web ont suffit \u00e0 orienter sur la plateforme Arduino.<\/p>\n
Il est tr\u00e8s simple d’aborder le monde Arduino. D\u00e9j\u00e0, l’environnement de d\u00e9veloppement logiciel est ultra simplifi\u00e9 (on verra plus tard) et surtout enti\u00e8rement centralis\u00e9.<\/p>\n
Physiquement, l’Arduino est une petite carte\u00a0tout en un, aliment\u00e9 par\u00a0c\u00e2ble USB\u00a0standard, on branche les capteurs et les trucs qui bougent \/ font de la lumi\u00e8re sur les trous d\u00e9j\u00e0 pr\u00e9sent et c’est fini. Du vrai plug&play! Pas besoin de programmateur hardware, pas besoin de r\u00e9gulateurs de tension et autre soudure.<\/p>\n
Un lego \u00e9lectronique, en (beaucoup!) moins cher.<\/p>\n
On adore.<\/p>\n
Mais encore?<\/h2>\n
Suite du programme: il faut\u00a0ensuite trouver les bons \u00e9l\u00e9ments \u00e0 brancher dessus, faire un petit programme et s’enorgueillir du r\u00e9sultat.<\/p>\n
- \n
- que\u00a0brancher dessus : capteur<\/li>\n
- comment faire marcher tout \u00e7a ensemble : le programme<\/li>\n<\/ul>\n
Que brancher dessus?<\/h3>\n
Dans le cadre du premier projet, il s’agit de d\u00e9tecter une porte de frigo ouverte. Par chance, mon frigo moderne dispose d’une lampe, qui -oh miracle technique- \u00a0s’allume quand la porte est ouverte.<\/p>\n
Il aurait \u00e9t\u00e9 dommage de ne pas en profiter.<\/p>\n
Ainsi, une photor\u00e9sistance va faire l’affaire. Ce petit composant ressemble \u00e0 ceci:<\/p>\n
![\"DSC_6842\"](\"https:\/\/www.fabidouille.com\/wp-content\/uploads\/2014\/09\/DSC_6842-300x199.jpg\")
<\/a><\/p>\nSa r\u00e9sistance varie en fonction de\u00a0l’intensit\u00e9 de la lumi\u00e8re qui lui parvient.<\/p>\n
![\"DSC_6843_2\"](\"https:\/\/www.fabidouille.com\/wp-content\/uploads\/2014\/09\/DSC_6843_2-300x199.jpg\")
<\/a><\/p>\n1.7 Kohms sous lumi\u00e8me ambiante,2 MOhms dans la quasi obscurit\u00e9, un peu moins de 190 ohms \u00e0 2 cm sous\u00a0une lampe philips donn\u00e9e\u00a0\u00e0\u00a0741 lumen<\/a>.\u00a0La mesure est faite avec un multim\u00e8tre lowcost (le gentil facteur devrait prochainement apporter un instrument un peu plus pr\u00e9cis, et original, surprise r\u00e9serv\u00e9e aux fid\u00e8les lecteurs).<\/p>\n
Histoire de ne pas r\u00e9p\u00e9ter \u00ab\u00a0photor\u00e9sistance\u00a0\u00bb moults fois dans ce blog, parce que je n’ai pas envie de r\u00e9p\u00e9ter ce mot, et que j’ai la pr\u00e9rogative de mettre ce que je veux dans ce blog, je l\u2019appellerai Brigitte.<\/p>\n
Pour brancher la chose \u00e0 l’Arduino, une pin de Brigitte\u00a0sera \u00e0 la masse (voltage 0V de r\u00e9f\u00e9rence),\u00a0et on va souhaiter mesurer le potentiel sur l’autre pin.<\/p>\n
On va ainsi mesurer la diff\u00e9rence de potentiel entre la 2\u00e8me pin et la 1\u00e8re, ce qui est exactement la m\u00eame chose qu’une tension.<\/p>\n
On remarque que la seule chose que\u00a0l’on peut mesurer avec un Arduino sur une de ses pins, c’est une tension. Et c’est tout.<\/p>\n
Heureusement pour nous, il existe une loi facile \u00e0 retenir en \u00e9lectronique (peut \u00eatre la seule \u00e0 connaitre par c\u0153ur): U = R * I, aussi connue comme la loi d’Ohm (oui, le m\u00eame ohm qui mesure les\u00a0r\u00e9sistances et on s’en doute, ce n’est pas une co\u00efncidence).<\/p>\n
U, c’est la tension entre 2 points. R c’est la r\u00e9sistance entre ces deux points. I, c’est la quantit\u00e9 de courant qui passe\u00a0entre ces deux points. Pour les puristes, la r\u00e9alit\u00e9 est plus complexe, car il faut aussi prendre en compte des comportements capacitifs, inductifs et autres joyeuset\u00e9s non lin\u00e9aires mais oublions ceci pour l’instant.<\/p>\n
Nous disions, U = R * I. Donc la tension mesur\u00e9e aux bornes de Brigitte\u00a0est proportionnelle \u00e0 la r\u00e9sistance de celle ci. Bingo, on va pouvoir mesurer \u00e7a avec l’Arduino.<\/p>\n
J’en entends certains s’interroger \u00e0 pens\u00e9e\u00a0haute.<\/p>\n
Tr\u00e8s bien, nous savons que l’on peut mesurer une tension au niveau d’une pin de l’Arduino et qu’il existe une tension aux bornes de Brigitte proportionnelle \u00e0 la quantit\u00e9 de lumi\u00e8re qu’on souhaite mesurer, mais comment relier tout \u00e7a?<\/p>\n
Il nous manque une derni\u00e8re notion essentielle en \u00e9lectronique, en fait d\u00e9riv\u00e9e de la loi d’Ohm. Regardons un peu l’image suivante:<\/p>\n
![\"250px-Pont_diviseur_tension.svg2\"](\"https:\/\/www.fabidouille.com\/wp-content\/uploads\/2014\/09\/250px-Pont_diviseur_tension.svg2_.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n
La loi d’ohm donne : U = (R1+R2)*I, car c’est la m\u00eame intensit\u00e9 qui passe dans un circuit donn\u00e9 (les choses se corsent quand le chemin se s\u00e9pare en deux, mais on n’aura pas \u00e0 se poser ce genre de questions avant tr\u00e8s longtemps). Oh lecteur, si tu insistes pour avoir le pourquoi du comment de cette affirmation, alors Mario entrera en jeu (sans mauvais jeu de mot, bien entendu).<\/p>\n
Bref, U = (R1+R2)*I. Nous avons aussi U=U1+U2 (c’est le m\u00eame Mario que nous appellerons \u00e0 la rescousse pour justifier ceci, si tu l’exiges).\u00a0Quelques savantes op\u00e9rations math\u00e9matiques plus tard\u00a0(si tu ne vois pas lesquelles, alors tu ne lis probablement pas ces lignes), nous obtenons U2=(R2\/(R1+R2))*U ou son sombre mal\u00e9fique, U=(R1\/(R1+R2))*U (on voit bien la sym\u00e9trie, non?).<\/p>\n
Lecteur, si tu me permets de continuer \u00e0 te tutoyer, tu es invit\u00e9 \u00e0 imaginer que le point en bas de l’illustration est \u00e0 la masse, qui par d\u00e9finition\/construction est le point dans un circuit au potentiel de r\u00e9f\u00e9rence \u00ab\u00a00 V\u00a0\u00bb.<\/p>\n
Voil\u00e0, maintenant tu peux imaginer que le point en haut est fix\u00e9 \u00e0 une tension fixe, mettons 5 V.\u00a0Elle m\u00eame ne se comprend que par rapport \u00e0 l’existence du potentiel 0 V, qui lui m\u00eame, on le comprend ais\u00e9ment, est reli\u00e9 \u00e0 la source d’\u00e9nergie, l’alimentation du circuit, \u00e9tiquet\u00e9\u00a0soit masse (bien trouv\u00e9 comme nom), soit dans les cas des piles famili\u00e8res (AA, AAA et cie) est appel\u00e9 \u00ab\u00a0–\u00a0\u00bb par opposition au \u00ab\u00a0+\u00a0\u00bb qui est \u00e0 1.5 V, 9 V, 3.6 V selon le type de pile).<\/p>\n
Ainsi,\u00a0si mettons R2 est la r\u00e9sistance de Brigitte, qui rappelons le est notre inconnue, il ne reste qu’une inconnue dans l’\u00e9quation, R1.<\/p>\n
Fixons arbitrairement R1 \u00e0 20 Kohms, par exemple.<\/p>\n
Il n’y a plus d’inconnue: si on mesure U2, on mesure R2.<\/p>\n
Ca tombe bien, c’\u00e9tait exactement notre but.<\/p>\n
Un dernier point maintenant.<\/p>\n
Tentons de glorifier un peu son r\u00f4le, \u00e0 cette fameuse r\u00e9sistance R1,\u00a0qui semble jouer un r\u00f4le fort ingrat, celui d’\u00eatre l’interm\u00e9diaire \u00e0 la relation entre Brigitte et Arduino.<\/p>\n
Elle peut \u00eatre explicitement ajout\u00e9e par le cr\u00e9ateur pas forc\u00e9ment omniscient mais clairement omnipotent du circuit.\u00a0Elle peut aussi \u00eatre cach\u00e9e par les tripes de\u00a0notre Arduino. En effet, quand on programme l’Arduino, la premi\u00e8re chose (ou quasi) que l’on fait, c’est dire pour chacune de ses\u00a0pins utilis\u00e9e\u00a0si on souhaite le configurer en entr\u00e9e (INPUT pour les francophones coinc\u00e9s) ou en sortie (OUTPUT). Dans notre cas, on aura compris que l’on souhaite configurer la pin de l’Arduino reli\u00e9e \u00e0 Brigitte en INPUT, et m\u00eame \u00e0 vrai dire en INPUT_PULLUP.<\/p>\n
Lorsqu’une pin est configur\u00e9e en INPUT_PULLUP, tout se passe comme si une r\u00e9sistance \u00e9tait plac\u00e9e entre la pin physique en question et la ligne d’alimentation 5V.<\/p>\n
En INPUT_PULLDOWN, tout se passe comme si une r\u00e9sistance \u00e9tait plac\u00e9e entre la pin physique en question et la masse.<\/p>\n
D’ailleurs, dans un article \u00e0 venir, j’aimerais mesurer cette imp\u00e9dance interne pour valider ces propos.<\/p>\n
Dans les deux cas, il s’agit de limiter le courant qui passe par cette pin, mais aussi de pouvoir faire un pont diviseur de tension \u00ab\u00a0implicite\u00a0\u00bb.<\/p>\n
Si on peut ainsi th\u00e9oriquement brancher Brigitte directement sur l’Arduino, on va quand m\u00eame intercaler une r\u00e9sistance entre les deux. Comme on ne sait pas toujours ce qui se passe dans ces cas l\u00e0 (un court circuit est si vite arriv\u00e9), on s’assure qu’il y a un minimum de r\u00e9sistance entre les deux loustics.<\/p>\n
Mettons 10 Kohms, parce que c’est plus que\u00a0peu, et moins que beaucoup.<\/p>\n
Maintenant, place \u00e0 une petite galerie d’images pour confronter attentes th\u00e9oriques et\u00a0exp\u00e9rimentations.<\/p>\n
![\"DSC_6848\"](\"https:\/\/www.fabidouille.com\/wp-content\/uploads\/2014\/09\/DSC_6848-1024x680.jpg\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n
![\"DSC_6846\"](\"https:\/\/www.fabidouille.com\/wp-content\/uploads\/2014\/09\/DSC_6846-1024x680.jpg\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n
![\"DSC_6842\"](\"https:\/\/www.fabidouille.com\/wp-content\/uploads\/2014\/09\/DSC_6842.jpg\")
<\/a><\/p>\n