Étape 2: Feu tricolore avec Arduino

Étape 2: Feu tricolore avec Arduino

 

 

Bonjour!

Je reviens avec une nouvelle expérience utilisant arduino. Pour ceux qui ont déjà lu mon article précédent, j’espère que ce fut un plaisir.

Aujourd’hui, nous allons réaliser une chose que vous connaissez tous: les feux de signalisation routière qui se trouvent aux grandes intersections et qui permettent de réguler la circulation. Seulement, avez-vous une idée de leur conception?

En effet, il convient d’abord de donner le principe de fonctionnement d’un feu de signalisation et montrer comment il est possible de le réaliser avec Arduino. Ensuite nous allons passer en revue le matériel nécessaire. Enfin nous passerons au câblage et au programme avant de voir la démonstration de notre réalisation.

Allez buvez un grand verre d’eau, respirez un grand coup et suivez-moi attentivement.

Les feux de signalisation sont les grands panneaux que l’on voit aux intersections. Ils sont très importants. Petite anecdote: au CE1, on nous apprenait la signification des différents signaux. Eh bien, je les confondais tout le temps! J’avoue qu’à ce niveau, je n’étais pas un élève exemplaire. Cependant une question me revenait tout le temps à l’esprit: comment se fait-il que ces lampes changent de couleur alors que je ne vois personne le faire? Ce n’est qu’au lycée qu’on m’a parlé de programmation et d’électronique. C’est ce qui me motive à en parler.

Ce qu’il faut savoir,ce que les feux sont pour la plupart, des circuits électroniques programmés pour allumer les lampes à deux intervalles de temps bien définis. Pas besoin de chercher de midi à quatorze heures, c’est tout simple.

Pour un feu normal on a les couleurs suivantes:

-rouge (arrêt)

-jaune (ralentissement)

-vert (circulation)

Pour cela, les concepteurs ont créé un programme qui dit à la lampe de s’allumer un temps bien déterminé puis de s’éteindre exactement comme je l’ai expliqué dans mon premier article.

Donc nous allons aujourd’hui faire un feu tricolore bien à nous.

Pour cela il nous faut :

-Des lampes

Dans notre cas nous utiliserons comme avant nos led. Ils en faudra 3 (verte ,jaune,rouge)

Elles serviront de lampes témoins.

-une carte arduino qui est le cerveau de l’opération

-Des résistances (comme on l’a dit dans le précédent article, elles servent de bouclier protecteur aux lampes)

-un breadboard (plaque à essai) qui servira de support pour nos composants.

Nous n’en avions pas besoin pour l’expérience précédente mais le breadboard est très important dans le monde de l’électronique, car c’est là-dessus que l’on fait tous les essais et mesures nécessaires avant de passer à la phase réalisation.

Imaginez que vous voulez faire une lampe clignotante. Vous devez d’abord tester le câblage sur la plaque avant de souder les composants entre eux. En tout cas c’est ce que je vous recommande. Voici l’exemple d’un breadboard:

fig1:plaque a essaie ou breadboard

 

Le principe de fonctionnement est très simple, tous les trous verticaux sont liés entre eux.

Les trous qui sont entre la bande rouge et la bande bleue sont liés horizontalement.

En général tous les trous situés horizontalement à côté de la bande rouge sont utilisés pour le +5v et ceux à côté de la bande bleue pour la masse ou ground ou 0v.

Voici une image explicative des liaisons du breadboard:

fig2: schemas explicative de la breadboard

 

-Des fils de connections: Eh oui c’est indispensable; ils reviendront toujours tant que nous serons en mode prototypage.

Maintenant qu’on a le matériel en main, nous devons effectuer le câblage.

Il serait judicieux de placer les diodes et d’éviter les intersections de fils qui peuvent mener à d’éventuels court-circuits.

fig3:cablage du circuit

dans ce schéma de câblage nous avons utilisé 6 leds.

Pour simuler une intersection, 3 leds pour une voie, 3 autres leds pour une autre voie.

La led rouge de la voie 1 est synchro avec la led verte de la voie 2 et vice versa.

Ainsi, si le feu est rouge à la voie 1, l’autre feu sera forcément vert sur l’autre voie. Cela permet d’éviter les collisions.

Après le câblage du circuit nous pouvons maintenant passer au programme.

Pour écrire un programme arduino un peu complexe (vous êtes d’accord que ce programme est plus difficile que celui du clignotement d’une simple lled), il y a des prérequis. C’est à dire qu’il faut être cohérent et si besoin, faire une liste des tâches que notre programme doit faire.

Dans mon cas je veux:

-Allumer la led rouge pendant 5 secondes (exemple pour aller vite dans les essais)

-Puis éteindre la led rouge et allumer la led jaune 1 seconde puis l’éteindre

-la led verte s’allume à son tour pendant 5 secondes puis s’éteint. Et la led jaune s’allume 1 seconde pour annoncer la transition vers le rouge; ainsi de suite.

Écrire le programme de la sorte permet d’éviter les erreurs répétitives et d’apporter une plus grande cohérence.

Voici le programme que nous avons obtenu:

fig4:capture d’ecran du programme

Une fois le programme complet, on aura le résultat suivant:

fig5: Allumage de lampe rouge voie1 et lampe vert voie 2
fig6:allumage Lampe de transition feu jaune
fig7: Allumage de lampe verte voie 2 et lampe rouge voie 1

En définitive nous pouvons aisément remarquer que la capacité de ce petit outil est tout simplement impressionnante. En effet, aujourd’hui nous avons pu réaliser des feux tricolores en à peine 15 min. Ainsi, cela nous a permis de démystifier les feux tricolores d’une part, et de renforcer nos connaissances en informatique et électronique, d’autre part.

Nous continuerons à approfondir ces mêmes connaissances au cours des prochaines expériences pour mieux cerner ce petit bijou de technologie.

 

Laisser un commentaire

Fermer le menu
Scroll Up