Dernière révision : avril 2025









Projet Arduino n° 4

Philippe Notez (philippe.notez@inmc.fr)





Sommaire

Introduction

L’électronique et l’informatique ont profondément modifié notre société. C’est certainement la révolution industrielle la plus rapide de l’histoire de l’humanité. Aujourd'hui, les systèmes embarqués sont omniprésents dans notre vie quotidienne et nous emmènent vers un monde de plus en plus connecté, avec ses avantages et ses inconvénients...

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Ce document présente un projet utilisant une carte Arduino, en espérant toujours être le plus clair et précis possible. Malgré tout le soin apporté à la rédaction, l'auteur vous remercie de bien vouloir le contacter si vous relevez la moindre erreur ou omission, et vous souhaite une agréable lecture.


Objectif

Générer une courbe à l'aide d'un module MCP4725 (DAC 12 bits).


Niveau




Matériel utilisé
  • un support pour Arduino Nano ou une plaque d'essai (breadboard) 170 / 400 / 830 points
  • une carte Arduino Nano
  • un module MCP4725 (DAC 12 bits)
  • des câbles Dupont
  • un câble USB pour la liaison avec l'ordinateur

Programme (sketch)

mcp4725.ino 
// générer une courbe à l'aide d'un module MCP4725 (DAC 12 bits)
// philippe.notez@inmc.fr
// cc-by-nc-sa

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_MCP4725.h>
#include <EEPROM.h>

Adafruit_MCP4725 dac;

unsigned char type_courbe;
int nbr_pas,nbr_cycles;
long periode,duree_pas;

void delayMilliseconds(unsigned temps)
  {
  unsigned i=0;
  
  while (i<temps)
    {
    yield();
    delayMicroseconds(1000);
    i++;
    }
  }

void modif_par()
  {
  unsigned char car=0,i=0,tab_nbr_pas[5],tab_periode[6],tab_nbr_cycles[4],saisie=0;
  int adr_eeprom=1;

  // type de courbe
  Serial.write("Entrez le type de courbe (1 = sinus, 2 = demi-sinus, 3 = triangle, défaut = 1) : ");
  while (car!=13) if (Serial.available()>0)
    {
    car=Serial.read();
    if (car!=13) type_courbe=car;
    }
  Serial.write(type_courbe);
  Serial.write(13);
  Serial.write(10);
  Serial.write(13);
  Serial.write(10);
  if ((type_courbe<49) || (type_courbe>51)) type_courbe=49;
  // nombre de pas pour une période
  // 10 pas -> 1000 mV / pas
  // 20 pas --> 500 mV / pas
  // 50 pas --> 200 mV / pas
  // 100 pas -> 100 mV / pas
  // 200 pas --> 50 mV / pas
  // 500 pas --> 20 mV / pas
  // 1000 pas -> 10 mV / pas
  Serial.write("Entrez le nombre de pas pour une période (10, 20, 50, 100, 200, 500 ou 1000, défaut = 10) : ");
  car=0;
  while (car!=13) if (Serial.available()>0)
    {
    car=Serial.read();
    if ((car!=13) && (i<4)) tab_nbr_pas[i++]=car;
    }
  tab_nbr_pas[i]=0;
  Serial.write(tab_nbr_pas,strlen(tab_nbr_pas));
  Serial.write(13);
  Serial.write(10);
  Serial.write(13);
  Serial.write(10);
  nbr_pas=atoi(tab_nbr_pas);
  if ((nbr_pas!=10) && (nbr_pas!=20) && (nbr_pas!=50) && (nbr_pas!=100) && (nbr_pas!=200) && (nbr_pas!=500) && (nbr_pas!=1000)) nbr_pas=10;
  // période (86400 s = 24 h)
  Serial.write("Entrez la période (1 à 86400 s, défaut = 1 s) : ");
  car=0;
  i=0;
  while (car!=13) if (Serial.available()>0)
    {
    car=Serial.read();
    if ((car!=13) && (i<5)) tab_periode[i++]=car;
    }
  tab_periode[i]=0;
  Serial.write(tab_periode,strlen(tab_periode));
  Serial.write(13);
  Serial.write(10);
  Serial.write(13);
  Serial.write(10);
  periode=atol(tab_periode);
  if ((periode<1) || (periode>86400)) periode=1;
  duree_pas=(periode*1000)/nbr_pas;
  // nombre de cycles
  Serial.write("Entrez le nombre de cycles (1 à 365, défaut = 1) : ");
  car=0;
  i=0;
  while (car!=13) if (Serial.available()>0)
    {
    car=Serial.read();
    if ((car!=13) && (i<3)) tab_nbr_cycles[i++]=car;
    }
  tab_nbr_cycles[i]=0;
  Serial.write(tab_nbr_cycles,strlen(tab_nbr_cycles));
  Serial.write(13);
  Serial.write(10);
  Serial.write(13);
  Serial.write(10);
  nbr_cycles=atoi(tab_nbr_cycles);
  if ((nbr_cycles<1) || (nbr_cycles>365)) nbr_cycles=1;
  Serial.write("Enregistrer les paramètres dans l'EEPROM (o/N) ? ");
  car=0;
  while (car!=13) if (Serial.available()>0)
    {
    car=Serial.read();
    if (car!=13) saisie=car;
    }
  Serial.write(saisie);
  if (tolower(saisie)=='o')
    {
    // EEPROM.update(int adresse, octet) : lire, puis écrire si l'octet est différent
    // EEPROM.put(int adresse, variable) : écrire une donnée de type quelconque (utilise EEPROM.update)
    // EEPROM.get(int adresse, variable) : lire une donnée de type quelconque
    EEPROM.update(0,1);
    EEPROM.update(adr_eeprom++,type_courbe);
    i=0;
    while (i<=strlen(tab_nbr_pas)) EEPROM.update(adr_eeprom++,tab_nbr_pas[i++]);
    i=0;
    while (i<=strlen(tab_periode)) EEPROM.update(adr_eeprom++,tab_periode[i++]);
    i=0;
    while (i<=strlen(tab_nbr_cycles)) EEPROM.update(adr_eeprom++,tab_nbr_cycles[i++]);
    }
  }

void lire_eeprom()
  {
  unsigned char valeur,i=0,tab_nbr_pas[5],tab_periode[6],tab_nbr_cycles[4],car=0,saisie=0;
  int adr_eeprom=1;

  valeur=EEPROM[0];
  if (valeur==1)
    {
    // type de courbe
    type_courbe=EEPROM[adr_eeprom++];
    Serial.write("Type de courbe (1 = sinus, 2 = demi-sinus, 3 = triangle) : ");
    Serial.write(type_courbe);
    Serial.write(13);
    Serial.write(10);
    Serial.write(13);
    Serial.write(10);
    // nombre de pas pour une période
    while (EEPROM[adr_eeprom]!=0) tab_nbr_pas[i++]=EEPROM[adr_eeprom++];
    tab_nbr_pas[i]=0;
    nbr_pas=atoi(tab_nbr_pas);
    Serial.write("Nombre de pas pour une période (10, 20, 50, 100, 200, 500 ou 1000) : ");
    Serial.write(tab_nbr_pas,strlen(tab_nbr_pas));
    Serial.write(13);
    Serial.write(10);
    Serial.write(13);
    Serial.write(10);
    // periode
    adr_eeprom++;
    i=0;
    while (EEPROM[adr_eeprom]!=0) tab_periode[i++]=EEPROM[adr_eeprom++];
    tab_periode[i]=0;
    periode=atol(tab_periode);
    duree_pas=periode/nbr_pas;
    Serial.write("Période (1 à 86400 s) : ");
    Serial.write(tab_periode,strlen(tab_periode));
    Serial.write(13);
    Serial.write(10);
    Serial.write(13);
    Serial.write(10);
    // nombre de cycles
    adr_eeprom++;      
    i=0;
    while (EEPROM[adr_eeprom]!=0) tab_nbr_cycles[i++]=EEPROM[adr_eeprom++];
    tab_nbr_cycles[i]=0;
    nbr_cycles=atoi(tab_nbr_cycles);
    Serial.write("Nombre de cycles (1 à 365) : ");
    Serial.write(tab_nbr_cycles,strlen(tab_nbr_cycles));
    Serial.write(13);
    Serial.write(10);
    Serial.write(13);
    Serial.write(10);
    Serial.write("Modifier les paramètres (o/N) ? ");
    while (car!=13) if (Serial.available()>0)
      {
      car=Serial.read();
      if (car!=13) saisie=car;
      }
    Serial.write(saisie);
    if (tolower(saisie)=='o')
      {
      Serial.write(13);
      Serial.write(10);
      Serial.write(13);
      Serial.write(10);
      modif_par();
      }
    }
  else modif_par();
  }

void setup(void)
  {
  Wire.begin();
  dac.begin(0x60);          // adresse I2C (0x60 à 0x67)
  dac.setVoltage(0,false);  // false = ne pas enregistrer la valeur dans l'EEPROM interne
  Serial.begin(9600);
  while (Serial.available()>0) Serial.read();
  Serial.write(13);
  Serial.write(10);
  lire_eeprom();
  }

void loop(void)
  {
  int num_pas,valeur;
  float angle,pas;

  while (nbr_cycles>0)
    {
    num_pas=0;
    switch (type_courbe)
      {
      // sinus
      case 49 :
        angle=-PI/2;
        pas=(2*PI)/nbr_pas;
        while (num_pas<nbr_pas)
          {
          valeur=2047+(sin(angle)*2047);  // 0 à 4094
          dac.setVoltage(valeur,false);
          delayMilliseconds(duree_pas);
          angle+=pas;
          num_pas++;
          }
        break;
      // demi-sinus
      case 50 :
        angle=0;
        pas=PI/nbr_pas;
        while (num_pas<nbr_pas)
          {
          valeur=sin(angle)*4095; // 0 à 4095
          dac.setVoltage(valeur,false);
          delayMilliseconds(duree_pas);
          angle+=pas;
          num_pas++;
          }
        break;
      // triangle
      case 51 :
        valeur=0;
        pas=8190/nbr_pas;
        while (num_pas<=nbr_pas)
          {
          dac.setVoltage(valeur,false);
          delayMilliseconds(duree_pas);
          if (num_pas<(nbr_pas/2)) valeur+=pas;
          else valeur-=pas;
          num_pas++;
          }
      }
    nbr_cycles--;
    }
  }



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