Arduino Le traceur série

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Mise à jour le 18/01/2020 : Le traceur série nous permet d’afficher une ou plusieurs courbes en même temps façon oscilloscope.Nous apprendrons aussi à réaliser un chronogramme temporel en créant un offset

Sommaire 

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Description du traceur de courbe sur Arduino

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Le traceur série est un nouvel outil intégrer dans l’interface de l’IDE Arduino, à partir de la version 1.8.9. 

Le traceur série nous permet d’afficher une ou plusieurs courbes en même temps façon oscilloscope. Nous verrons dans cet article comment afficher plusieurs courbes en même temps et comment espacer les courbes en créant offset. Nous apprendrons aussi à réaliser un chronogramme temporel en créant un offset pour chaque valeur numérique, de façon que ces signaux ne soient pas sur le même axe . 

Le système affecte une couleur différente pour chaque courbe qui est de l’ordre de quatre couleurs. Les courbes supplémentaires se trouvant ensuite dans une même couleur

On peut afficher toutes sortes de valeurs qu’elles soient entière,a virgule  flottante .Le format d’affichage est normalisé en fonction de la courbe à visualiser.

Le système de courbes fonctionne sous le principe appelé FIFO ou la méthode du premier entré premier sorti. Quand la taille est atteinte, chaque nouveau point de la courbe supprime l’ancien point du début de celle-ci, l’affichage est donc dit glissant vers la gauche

 

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Documentation sur le matériel utilisé

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Carte Nano 3.0

La carte Nano 3.0 est basée sur un ATMega328 cadencé à 16 MHz. Elle est fabriquée à partir du schéma de la carte ArduinoTM Nano, ce qui la rend compatible avec la plupart des programmes et de l’IDE ArduinoTM.

Sa mémoire de 32 kB et son grand nombre d’E/S font de ce circuit compatible DIL30 un élément idéal pour les systèmes embarqués ou pour des applications robotiques nécessitant du multitâches.

La Nano 3.0 peut se programmer avec le logiciel ArduinoTM. Le contrôleur ATMega328 contient un bootloader qui permet de modifier le programme sans passer par un programmateur.

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Shield E/S DFR0012 pour Nano

Shield E/S DFR0012 pour Nano

Shield E/S DFR0012 pour Nano

Shield E/S DFR0012 pour Nano

Shield E/S DFR0012 pour Nano

Le shield Nano IO DFR0012 est un module d’interface conçu pour le microcontrôleur Arduino Nano ou DFRduino Nano. Le module Nano s’enfiche directement sur le shield et ses entrées-sorties sont rendues accessibles ainsi que les borniers d’alimentation.

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Module bouton-poussoir Gravity DFR0029G

La sortie de ce module Gravity DFRobot commute lorsque l’on appuie sur le bouton-poussoir.Ce module se raccorde sur une entrée digitale d’une carte compatible Arduino ou directement sur les shield d’expansion E/S

Module bouton-poussoir Gravity DFR0029G

Module bouton-poussoir Gravity DFR0029G

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Capteur linéaire Gravity DFR0053

Ce capteur linéaire Gravity DFRobot est basé sur un potentiomètre à glissière et permet de connaître la position du curseur. Le capteur délivre une valeur analogique en fonction de la position.
Ce module se raccorde sur une entrée analogique d’une carte compatible Arduino ou directement sur le shield d’expansion E/S

Capteur linéaire Gravity DFR0053

Capteur linéaire Gravity DFR0053

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Traçage d’un signal analogique sur le traceur série

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Le but de ce programme est de mesurer une tension donnée par un potentiomètre sur la broche A0 de notre Arduino nano et d’en afficher le résultat sur le moniteur de l’IDE ou sur le traceur série. Dans ce programme , nous n’affichons qu’une seule courbe.

Matériel utile mais pas nécessaire

  • 1 Arduino Nano
  • Le shield Nano IO DFR0012

Schéma electrique de prinicpe 

Schéma de prinicpe pour le cablage d'une entré analogique

Schéma de prinicpe pour le cablage d’une entrée analogique

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Traçage d'une valeur analogique avec le traceur serie

Traçage d’une valeur analogique avec le traceur serie

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Traçage de 2 valeurs analogiques sur le traceur serie
avec superposition des courbes

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Le but de ce programme est de tracer deux valeurs analogiques avec le code recommandé. Vous pourrez donc vous apercevoir que les deux courbes démarrent de la même position en X. On s’aperçoit sur la figure en bas du programme que les deux courbes se superposent, sauf si les valeurs ne sont pas identiques. Si nous avions des oscillations cela deviendrait vite pénible à lire.

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Schéma de principe pour le câblage sur 2 entrées analogiques

Schéma de principe pour le câblage sur 2 entrées analogiques

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Traçage de 2 valeurs analogiques avec le traceur serie

Traçage de 2 valeurs analogiques avec le traceur serie

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Traçage de 2 valeurs analogiques sur le traceur serie
avec integration d’un offset

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Dans ce programme, on a intégré une valeur d’offset à une des variables, ce qui nous permet de pouvoir lire distinctement le résultat de chaque courbe. Cet offset à une valeur de 6. Pourquoi , et bien dans notre programme, nous avons défini la mise à l’échelle des valeurs mesurées à 5 V pour pouvoir décaler la courbe 2, il suffit de lui appliquer cinq unités ,plus une, pour la séparation et on obtient le graphique figure quatre

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Schéma de principe pour le câblage sur 2 entrées analogiques

Schéma de principe pour le câblage sur 2 entrées analogiques

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Traçage de 2 valeurs analogiques avec création d'un offset ( figure 4)

Traçage de 2 valeurs analogiques avec création d’un offset ( figure 4)

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Traçage de plusieurs signaux numériques sur le même axe 

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Schéma de principe pour le câblage sur 2 entrées numériques

Schéma de principe pour le câblage sur 2 entrées numériques

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Traçage de plusieurs signaux numériques sur le même axe  (figure 5)

Traçage de plusieurs signaux numériques sur le même axe  (figure 5)

 

 

 

 

 

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Traçage de plusieurs signaux numériques avec offset 

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Schéma de principe pour le câblage sur 3 entrées numériques

Schéma de principe pour le câblage sur 3 entrées numériques

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Traceur serie Arduino - arduino series plotter

Traceur serie Arduino – arduino series plotter

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Tutoriel sur le traceur série

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Arduino traceur serie pour courbe analogique

Tutoriel sur le traceur serie en 3 etapes.Le traçage d’un signal analogique sur le traceur serie ,traçage de 2 valeurs analogiques avec superposition des courbes et enfin le traçage de 2 valeurs analogiques avec integration d’un offset

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Arduino traceur serie pour la creation d un chronogramme

Ce tutoriel nous apprend à utiliser le traceur série comme un chronogramme pour signaux numériques. La première partie de ce tuto vous explique comment coder les données pour qu’elles soient exploitables sur le traceur de courbes. On voit rapidement qu’avec ce type de programmation au-delà de deux tracés pour signaux numériques cela devient vite incompréhensible. La deuxième partie du programme nous explique comment créer un offset pour décaler chaque tracé pour que l’interprétation de ces signaux soit beaucoup plus confortable. Ce qui ressemble fort à un analyseur logique ou un chronogramme. Le chronogramme est une représentation graphique de l’évolution temporelle d’un signal électrique ou d’un état numérique .

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