0.0.1 – Un moteur piloté à l’heure¶

1/ Introduction¶

La première étape du développement de cet outil est de chercher à piloter un moteur à courant continu de 1,5 à 3V au moyen d’une arduino UNO et d’une RTC pour donner l’heure. - Dans cette configuration 2 boutons poussoirs symbolisent, les deux fins de courses. Le moteur devra s’arrêté lorsque le bouton sera enclenché de fin de course correspondant sera enclenché. - Une RTC permettra de fournir l’heure en temps réel. Cette donnée permet à la porte de s’ouvrir et de se fermer.

2/ Matériel et fournitures nécessaire¶

2.1 Fournitures¶

Dénomination	Où se fournir ?	Qt
Arduino UNO	Conrad / RS components	1
Contrôleur moteur - Module L298N	Conrad / RS components	1
Moteur DC (1,5-3v et son reducteur)	RS components	1
Module horloge RTC DS3231	Conrad / RS components	1
Résistances 1Kohm ou autre valeur		4
Boutons poussoirs		2
Batterie 9V ou Bloc piles 9v et pile	Conrad / RS components	1
Breadbord		1
Fils de breadbord mâle-mâle et femelle-mâle

2.2 Matériel¶

Ordinateur
Logiciel Arduino IDE
Câble USB type B vers USB.

3/ Réalisation¶

3.1 Hardware¶

Réaliser le circuit représenté ci dessous. Le fichier fritzing est accessible ici

3.2 Software¶

Le code suivant se trouvau aussi au format “.ino” dans l’archive dans le dossier “software” sous le nom de “dev_mot_et_rtc.ino”.

Flasher au moyen d’Arduino IDE le code suivant :

#include <Wire.h>  
#include "DS3231.h"

RTClib RTC;
DS3231 Clock;

//Paramètres de déclenchements de la porte
int Houv = 8; // Heure d'ouverture
int Mouv = 0; // Minute d'ouverture
int Hferm = 17; //Heure de fermeture
int Mferm = 0; // Minute de fermeture

// Branchements
int enA = 4; 
int in1 = 3;
int in2 = 2;
int pin_buttonA = 7; // port numérique lié au bouton poussoir 1
int pin_buttonB = 8; // port numérique lié au bouton poussoir 2

//Introduction de variables
int Year;
int Month;
int Date;
int Hour;
int Minute;
int Second;
int interval = 1;
int Minute_last;
int Date_last;
int i = 0;


void setup()
{
  //Initialise le moniteur série
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin(); //for DS3231 for RTC

  // Defini tous les ports du contr^leur moteur comme des sorties
  pinMode(enA, OUTPUT);
  pinMode(in1, OUTPUT);
  pinMode(in2, OUTPUT);
  analogWrite(enA, 255); 
  DateTime now = RTC.now();
  Minute = now.minute();
}

void loop()
{  
  delay(1000);
  Serial.println();
  Serial.print(Year);
  Serial.print("/");
  Serial.print(Month);
  Serial.print("/");
  Serial.print(Date);
  Serial.print(" ");
  Serial.print(Hour);
  Serial.print(":");
  Serial.print(Minute);
  Serial.print(":");
  Serial.print(Second);
  if (Hour >= Houv && Hour < Hferm && i == 0) { // Si l'heure est supérieur à l'heure minimale d'ouverture et que la porte est fermé
      ouverture(); // Ouverture de la porte
   }
  if (Hour >= Hferm && Hour > Houv && i == 1) { // Si l'heure est supérieur à l'heure minimale de fermeture et que la porte est fermé
      fermeture(); // Ouverture de la porte
   }
  DateTime now = RTC.now();
  Year = now.year();
  Month = now.month();
  Date = now.day();
  Hour = now.hour();
  Minute = now.minute();
  Second = now.second();
}

void ouverture(){
  Serial.println();
  Serial.print("Ouverture de la porte...");
  while (digitalRead(pin_buttonA) == HIGH){ // Tant que le bouton est en position High, le moteur tourne
      //le moteur tourne
      digitalWrite(in1, HIGH);
      digitalWrite(in2, LOW);
  }
  Serial.println();
  Serial.print("Porte ouverte ;-)");
  digitalWrite(in1, LOW);
  digitalWrite(in2, LOW);
  i = 1; // I defini l'etat d'ouverture de la porte, ici i prend la valeur 1 ce qui signifie que la porte est ouverte
  delay(1000);
}

void fermeture(){
  Serial.println();
  Serial.print("Fermeture de la porte...");
  while (digitalRead(pin_buttonB) == HIGH){ // Tant que le bouton est en position High, le moteur tourne
      //le moteur tourne
      digitalWrite(in1, LOW);
      digitalWrite(in2, HIGH);
  }
  Serial.println();
  Serial.print("Porte ferme ;-)");
  digitalWrite(in1, LOW);
  digitalWrite(in2, LOW);
  i = 0;
  delay(1000);
}

4/ Références et développement.¶

J’ai commencé par tester des codes proposé sur le web. Mais tous me rendent des erreurs lié à des librairies. - Ce Tutoriel est réalisé à partir d’un L298N. Son code ne fonctionne pas du fait d’erreur sur les librairies. - Ce dépot Git Hub peut être intéréssant aussi mais comme le précédent il ne fonctionne pas.

J’ai donc décidé de coder le système moi même : - Je suis partis du Tutoriel ci attaché pour faire tourner le moteurCode et branchements pour faire tourner un moteur avec L298N. Je suis ainsi parti de ce petit code qui permet de faire tourner le moteur dans un sens puis dans l’autre : ```cpp // connect motor controller pins to Arduino digital pins // motor one int enA = 4; int in1 = 3; int in2 = 2; void setup() { //Initialize Serial Monitor Serial.begin(9600); // set all the motor control pins to outputs pinMode(enA, OUTPUT); pinMode(in1, OUTPUT); pinMode(in2, OUTPUT); analogWrite(enA, 255); }

void loop() {
//le moteur tourne digitalWrite(in1, HIGH); digitalWrite(in2, LOW); delay(2000); //stop le moteur digitalWrite(in1, LOW); digitalWrite(in2, LOW); delay(1000); //le moteur tourne dans le sens inverse digitalWrite(in1, LOW); digitalWrite(in2, HIGH); delay(2000); //stop le moteur digitalWrite(in1, LOW); digitalWrite(in2, LOW); delay(1000); } ```

J’ai ajouté un bouton poussoir pour le faire tourner jusqu’à ce qu’un bouton soit enfoncé. J’ai pour cela suivi ce guide de branchement et utilisé la ligne de code suivante :

cpp if (digitalRead(pin_button) == HIGH) { // si le bouton est pressé ... state = !state; // ... inversion de la variable d'état de la LED (allumée<->éteinte) } - Sans oublier de déclarer avant le void setup() la variable cpp int pin_button = 2; // port numérique lié au bouton poussoir - Puis j’ai ajouté la RTC, Pour la brancher, j’ai consulté ce tutoriel qui m’a permis de brancher correctement l’I2C sur l’Arduino

Capteur I2C	Uno	Nano	Mega
GND	GND	GND	GND
VCC	3,3v	3,3v	3,3v
SDA	A4	A4	20
SCL	A5	A5	21

La gestion de l’horloge est obtenu en introduisant les librairies et variables suivantes :

#include <Wire.h> // for SD stock
#include "DS3231.h" // for rtc

RTClib RTC;
DS3231 Clock;

int Year;
int Month;
int Date;
int Hour;
int Minute;
int Second;
int interval = 1;
int Minute_last;
int Date_last;

Puis en définissant l’heure dans le setup :

  DateTime now = RTC.now();

Et enfin à chaque boucle du loop, on modifie ces variables :

  DateTime now = RTC.now();
  Year = now.year();
  Month = now.month();
  Date = now.day();
  Hour = now.hour();
  Minute = now.minute();
  Second = now.second();

J’ai mis à l’heure mon horloge en utilisant le code ci dessous.

// Horloge_reglage_heure
// Appel de la bibliothèque
#include <Wire.h>
// Adresse I2C de l'horloge en temps réel
#define ADRESSE_I2C_RTC 0x68
// Indiquez ici l'heure et la date :
byte heure = 00; // 0 à 23
byte minute = 20; // 0 à 59
byte seconde = 0; // 0 à 59
byte numJourSemaine = 3; // dim = 1, sam = 7
byte numJourMois = 2; // 1 à 31
byte mois = 5; // 1 à 12
byte annee = 23; // 0 à 99
void setup(){
Wire.begin();
// Change l'heure et la date de l'horloge en temps réel
Wire.beginTransmission(ADRESSE_I2C_RTC);
Wire.write(0); // Positionner le pointeur de registre sur 00h
Wire.write(decToBcd(seconde));
Wire.write(decToBcd(minute));
Wire.write(decToBcd(heure));
Wire.write(decToBcd(numJourSemaine));
Wire.write(decToBcd(numJourMois));
Wire.write(decToBcd(mois));
Wire.write(decToBcd(annee));
Wire.endTransmission();
}
void loop(){
}
// Convertir les nombres décimaux normaux en décimaux codés binaires
byte decToBcd(byte val){return( (val/10*16) + (val%10));}

Si ce dernier ne fonctionne pas, c’est probablement que l’adresse I2C n’est pas la bonne. Utiliser un code de détection de port pour y parvenir. Ouvrir le moniteur série. L’adresse retourné par ce programme permettra de remplacer 0x68 dans le programme précédent à la ligne #define ADRESSE_I2C_RTC 0x68

/*=================================================================
Ce sketch est un scanner I2C: il essaye de communiquer avec toutes 
les adresses I2C possibles et affiche celle(s) qui réponde(nt).

                      BRANCHEMENT
* Pin SCD du moule à scanner  ----------->  SCD de l’Arduino
* Pin SDA du moule à scanner  ----------->  SDA de l’Arduino
================================================================ */

#include <Wire.h>
void setup()
{
  Wire.begin();
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("\nI2C Scanner");
}

void loop()
{
  byte error, address;
  int nDevices;
  Serial.println("Recherche en cours...");
  nDevices = 0;
  for(address = 1; address < 127; address++ ) 
  {
    Wire.beginTransmission(address);
    error = Wire.endTransmission();

    if (error == 0)
    {
      Serial.print("Equiment I2C trouve a l'addresse 0x");
      if (address<16) 
        Serial.print("0");
      Serial.print(address,HEX);
      Serial.println("  !");
      nDevices++;
    }
    else if (error==4)
    {
      Serial.print("Erreur inconnue a l'address 0x");
      if (address<16) 
        Serial.print("0");
      Serial.println(address,HEX);
    }    
  }
  if (nDevices == 0)
    Serial.println("Aucun Equipement I2C trouve\n");
  else
    Serial.println("Fini\n");

  delay(5000);           
}

5/ Améliorations¶

Ajouter carte SD pour stocker les données de commandes d’horaire. Ce qui veut dire que les variables devront être lu dans un fichier qui se trouvera dans la SD carte.