Home » Domotique, Electronique

Arduino & impulsions (ou fenêtres)

2 avril 2012 2 755 vues 3 commentaires
tags : , , ,
Download PDF

Continuons la série avec de l’arduino.

Voilà l’exemple typique du montage basique pouvant servir à plein de choses. Moi, il me sert d’une part à compter les impulsions de mes sous-compteurs électriques (Voltcraft Geco32) pour connaître la conso précise de chaque ligne de l’installation et sera, plus tard, également dévolu à la surveillance des fenêtres et plus généralement de tout objet communiquant en fermant ou en ouvrant un contact (détecteur de mouvement, d’inondation, sonnette…)

Le principe est tout bête. Il faut surveiller les broches de l’arduino très rapidement en boucle pour détecter les changements (impulsions dans le premier cas ou évènement plus long si on détecte une ouverture de fenêtre). Mes tests ont montré que l’arduino parvient sans encombre à compter des impulsions de 250ms.

Matériellement comment ça se passe ? On va utiliser toutes les broches imaginables (sauf 10, 11, 12 et 13 qui vont servir plus tard) ce qui, en gardant 0 et 1 de côté, nous fait quand même 16 lignes et on va les brancher, à travers une résistance pour chacune (j’ai pris du 10kohm en deux réseaux de 8), vers la GND de l’arduino pour s’assurer que lorsqu’il n’y a pas de courant elle sont bien à 0. De l’autre côté, on va les relier au +5v par l’intermédiaire du montage détectant les évènements, montage qu’on peut bêtement considérer comme étant un interrupteur.

Du coup, quand l’interrupteur est en position fermée, le +5v passe jusqu’à la broche avant d’aller mourir dans la GND à travers la résistance (si on ne la met pas, PAF l’arduino) et la broche intercalée au milieu détecte un état haut. Si on ouvre l’interrupteur, la broche descend au niveau bas.

Sur la photo ci-dessus, vous voyez les borniers de chaque côté avec 8 entrées et la sortie +5v commune tout à droite sur le dernier bornier. L’arduino (nano v3) vient s’enficher sur les deux connecteurs horizontaux, et entre les deux, vous voyez les deux réseaux de résistances.

Le connecteur sur la droite vient recevoir un module ethernet (utilisant les fameuses broches 10 à 13 de tout à l’heure) pour rendre le montage communiquant sur un réseau IP. J’en parlerais dans un futur article.

Un peu de programmation avancée maintenant. Pour détecter des ouvertures, une simple boucle for vous suffira, vous devriez vous en sortir avec le site arduino.cc pour avancer. Pour compter de courtes impulsions, c’est peut-être un peu plus coton. Voici le code (sale) que j’ai pondu rapidement :

unsigned long count[16];
byte recvN;
byte recvA;
byte prevN;
byte prevA;
byte buff;
byte pbuff;

void setup(void) {
  Serial.begin(9600);
}

void loop(void) {
  byte charac;
  byte prevcharac;
  int shoot = 0;

  recvN = PIND >;>; 2;
  charac = PINB < ; ;>; 1;
      buff = buff >;>; 1;
    }
    prevN = recvN;
  }

  recvA = PINC;
  if (recvA != prevA) {
    buff = recvA;
    pbuff = prevA;
    for (int i = 8 ; i < ; 16 ; i++) {
      charac = buff & 1;
      prevcharac = pbuff & 1;
      if ( (charac == 0) && (prevcharac == 1) ) {
         count[i]++;
         shoot=1;
      }
      pbuff = pbuff >;>; 1;
      buff = buff >;>; 1;
    }
   prevA = recvA;
  }
  if (shoot == 1) {
    Serial.print("(");
    for (int i = 0 ; i < ; 16 ; i++) {
      Serial.print(count[i]);
      Serial.print(";");
    }
    Serial.println(")");
  }
}

Quelques explications. Il y a trois grandes parties dans le code : la gestion de la volée de broches numériques, la volée analogique et la notification sur le port série de l’arduino. Pour aller plus vite et ne pas lire une par une les broches, je me suis servi des variables PINB, PINC et PIND qui contiennent chacune un octet rassemblant l’état de 8 broches, une sur chaque bit. Quelques rotations de bit et additions sont nécessaires sur PIND et PINB pour éliminer les broches 0 et 1 et les broches 10 à 13. On se retrouve finalement avec les broches de 2 à 9 ce qui tombe bien puisque dans un octet nous avons 8 bits.

On fait la même chose avec la variable PINC qui contient l’état des broches analogiques. Le fonctionnement est simple, on observe l’état de chaque bit et s’il était avant à 1 et qu’il vient de passer à 0 (front descendant) on incrémente le compteur et on positionne la variable shoot à 1 ce qui permet de n’en mettre sur le port série de l’arduino que lorsqu’il y a effectivement une impulsion.

Au prochain épisode j’essaie de vous toucher deux mots du module ENC28J60 qui permet de faire causer l’arduino sur un réseau IP pour deux francs six sous.

3 Comments »

  • Ook? Ook! said:

    Merci pour cet article, et surtout l’ensemble de la série.

    Je vois que tu fais passer tes fils sous l’arduino, qui sera donc au dessus (enfin, si je comprends, hein, ce qui n’est pas dit). Un arduino, ça ne chauffe jamais, il n’y a pas de risque de faire fondre les fils?

    Au niveau du programme, je suis surpris que tu n’utilises pas un simple AND et un masque complet pour éliminer les bits qui t’encombres. Mon C est tout rouillé ou c’est l’arduino qui ne sait pas faire de AND sur un masque d’un byte ou un word?

  • Bruno (author) said:

    ça peut chauffer, mais c’est peu probable dans le cas de ce montage la et il en faut quand même un paquet pour que ça fonde une gaine même proche :)

    Quant au programme, j’ai jamais été doué en manipulation de bits, mais je ne suis pas sur que la rotation puis le &1 que je fais soit beaucoup plus gourmande qu’un masque qui se déplace de bit en bit … Et puis ça n’intervient qu’au changement d’état ..

    Mais on peut surement faire plus propre & performant :)

  • Cld said:

    Well… Si tu fais avec un masque qui bouge, tu devra quand même soit faire un décalage sur le masque (donc pareil que ça soit sur le masque ou la valeur…), soit aller lire les masques en mémoire.
    Niveau CPU, la meilleur solution c’est de faire un décalage ou rotation qui met le bit dans la carry et d’utiliser la comparaison sur la carry, mais c’est pas possible en C (en asm c’est généralement la plus rapide et la plus simple)

Leave your response!

Add your comment below, or trackback from your own site. You can also subscribe to these comments via RSS.

Be nice. Keep it clean. Stay on topic. No spam.

You can use these tags:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

This is a Gravatar-enabled weblog. To get your own globally-recognized-avatar, please register at Gravatar.