archives:netmf43:4a_netmfnetduinopap

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archives:netmf43:4a_netmfnetduinopap [2021/08/10 15:26] – [1. Préambule] philarchives:netmf43:4a_netmfnetduinopap [2024/07/28 10:32] (Version actuelle) – phil
Ligne 1: Ligne 1:
 +[[archives:netmf43:accueilnetmf|{{ :iconemaison.jpg?nolink&25|Sommaire .NETMF v4.3 }}]]
 +
 +===== [ARCHIVES] Premiers programmes en C# "étape par étape" avec une carte Netduino+ v2  =====
 +
 +[Mise à jour le : 20/3/2019]
 +{{ :netmf43:netmf.png?nolink|}}
 +==== 1. Préambule ====
 +
 +Pour mener à bien ce tutoriel vous devez disposer d’une carte [[:archives:netmf43: 2a_carte_netduino|Netduino plus 2]] (ou Netduino 3). Les [[:archives:netmf43:3_logicielnetmf|outils logiciels]] nécessaires à sa programmation doivent être installés sur le PC. Le firmware de la carte doit être à jour. Si ce n’est pas le cas : suivez le « **Guide d’installation des logiciels** » téléchargeable [[https://webge.fr/doc/wikis//pdf/Guide_Install_Log_Netduino.zip|ici]].
 +
 +Le cours sur les fondamentaux du langage C#, accessible sur <html><a href="https://docs.microsoft.com/fr-fr/learn/paths/csharp-first-steps/" target="_blank">LEARN</a></html> est un excellent préalable et un complément à ce tutoriel.
 +
 +On trouvera également des tutoriels en anglais sur le site <html><a href="http://www.wildernesslabs.co" target="_blank">WILDERNESS LABS</a></html>.
 +
 +==== 2. Premier programme : Blink ====
 +
 +----
 +**Cahier des charges du programme 1**
 +
 +Faire clignoter la LED de la carte Netduino !
 +
 +----
 +=== Étape 1 : Créer un projet ===
 +  * Ouvrir l’**IDE Visual Studio** en cliquant sur l’icône suivante : {{:netmf43:iconevs.png?nolink|}} puis sélectionner : **Fichier (File) -> Nouveau projet (New Project)** ou **[Ctrl+Maj+N]**,
 +  * Dans la boîte de dialogue "Nouveau projet" (New Project) sélectionner: **Modèles(Templates) -> Visual C# -> Micro Framework et Netduino Application (Universal)**.
 +{{ :netmf43:iconeprojnetduino.jpg?nolink  }}
 +  * Donner le nom "**Blink**" à l’application puis cliquer sur **Ok**.
 +{{ :netmf43:enreg.png?nolink |}}
 +
 +__Remarque__: L’emplacement (Location) identifié ci-dessous peut changer en fonction de la version du logiciel et de l'arborescence des répertoires du PC.
 +
 +  * **Cliquer** sur Program.cs dans la fenêtre **Explorateur de solution**
 +
 +L’IDE est alors configuré comme sur la copie d’écran ci-dessous (ou un équivalent selon sa version) :
 +{{ :netmf43:vs1.png?nolink |}}
 +
 +__Remarque__: Les espaces de nom sont des raccourcis .
 +
 +Le projet **//Blink//** est contenu dans la solution //**Blink**//. Vous allez écrire le code dans le fichier **Program.cs**.
 +
 +
 +=== Étape 2 : Éditer le code du programme ===
 +**1. Déclaration des "Espaces de noms" et sélection des "bibliothèques" correspondantes** 
 +
 +Une partie du code a été renseigné par Visual Studio. C’est le cas de la liste des espaces de noms installés par défaut et de la structure minimum du corps de programme (**repère 2 de la copie d'écran ci-dessus**). Nous allons commencer par changer un de ces espaces de noms et la référence vers la bibliothèque lui correspondant.
 +
 +Pour le moment l’espace de noms suivant : **//SecretLabs.NETMF.Hardware.Netduino//** n’est pas destiné à la bonne cible puisque nous avons une Netduino plus 2 (ou Netduino 3 Wifi).
 +
 +Le modifier en **//SecretLabs.NETMF.Hardware.NetduinoPlus;//** dans le code source du programme (**repère 2 ci-dessus**).
 +
 +Visual Studio le souligne en rouge spécifiant qu’il y a un problème. Cela est dû au fait qu’il ne trouve pas la bibliothèque correspondant à ce nouvel espace de noms. **Une autre manipulation est nécessaire** !
 +
 +Déplier le répertoire "**Références**" (References) dans l’**explorateur de solution** et supprimer SecretLabs.NETMF.Hardware.Netduino par un clic droit puis "Supprimer" (Remove).
 +{{ :netmf43:vsref.png?nolink |}}
 +
 +Pour ajouter la nouvelle bibliothèque: effectuer un clic droit sur "Références" (Reference) puis "Ajouter une référence" (Add Reference) et dans la liste, sélectionner : **SecretLabs.NETMF.Hardware.NetduinoPlus**. La nouvelle référence apparaît dans le répertoire "Références" et l’erreur disparaît dans le code.
 +
 +** 2. Partie déclarative du programme : construction d'un objet virtuel "Led" pour contrôler la LED de la carte**
 +
 +Entrer la ligne ci-dessous à la place du commentaire : //write your code here//
 +
 +<code csharp led.cs> var Led = new OutputPort(Pins.ONBOARD_LED, false); //(ligne 1) </code>  
 +
 +----
 +
 +__Remarque__ : Vous pouvez constater l’effet de l’**autocompletion (intellisense)** au fur et à mesure de la construction de la ligne. Les propositions faites par le logiciel sont une aide précieuse lors de l’écriture du code.
 +
 +Il n’est pas nécessaire d’écrire complètement un mot : un **appui sur la touche tabulation** {{:netmf43:tab.png?nolink|}} permet de l’insérer lorsqu'il est sélectionné.
 +
 +----
 +{{ :netmf43:autocompletion.jpg?nolink |}}
 +
 +**3. Partie exécutive du programme (le corps du programme) dans une boucle infinie**
 +
 +Écrire le mot //**while**// à la suite de la **ligne 1** dans le corps du programme. Le logiciel vous propose un gabarit ([[https://fr.wikipedia.org/wiki/Template_(programmation)|template]]) de code.
 +{{ :netmf43:template.png?nolink |}}
 +
 +Appuyer **deux fois** sur la touche de tabulation {{:netmf43:tab.png?nolink|}} {{:netmf43:tab.png?nolink|}}. Le logiciel construit la structure //**while**// pour vous.
 +
 +Complétez la structure //**while**// avec le code ci-dessous :
 +{{ :netmf43:prog1.png?nolink |}}
 +__Remarque__ : les commentaires (le texte après le double slash) ** peuvent être omis**.
 +
 +=== Étape 3 : Générer la solution ===
 +Dans l'éditeur, sélectionner : **Générer (Build) -> Générer la solution (Build Solution) ou [Ctrl+Maj+B]**. S'il n’y a pas d’erreurs dans le code le logiciel indique : {{:netmf43:generationreussie.png?nolink|}} (en bas et à gauche de la fenêtre) . Vous allez maintenant pouvoir transférer le programme dans la carte **Netduino** et l'exécuter.
 +
 +=== Étape 4 : Transférer le programme dans la carte Netduino et l'exécuter ===
 +
 +**1. Affichage de la fenêtre de sortie**
 +
 +Cette fenêtre donne des informations lors de l’exécution d’un programme. Elle est utile lors de sa mise au point ou pour remplacer un périphérique d’affichage.
 +
 +Dans l’éditeur, sélectionner : **Affichage (view) -> Sortie (Output) ou [Ctrl+Alt+O]**
 +
 +{{  :netmf43:fsortie.jpg?nolink |}}
 +
 +**2. Transfert et exécution du programme dans la carte Netduino**
 +
 +**Connecter** la carte au PC. Vérifier que l’éditeur est en mode {{:netmf43:debug.png?nolink|}}. Pour transférer et exécuter le programme dans la carte, cliquer sur {{:netmf43:demarrer.png?nolink|}}(Start) ou appuyer sur la **touche F5**. Après une série d’actions, l’IDE doit afficher " Prêt " **(Ready) sur un fond rouge** en bas et à gauche de la fenêtre.
 +
 +----
 +**La LED de la carte doit clignoter !**
 +----
 +{{ :netmf43:pb.png?nolink |}}
 +
 +=== Étape 5 : Tester le programme en mode pas-à-pas ===
 +
 +Pour mettre un programme "**au point**" (**déboguer**), vous pouvez l'arrêter, le redémarrer ou le mettre en pause.
 +{{ :netmf43:debogueur.png?nolink |}}
 +
 +Pour bien comprendre les possibilités du débogueur, vous allez faire fonctionner le programme en **mode pas à pas.**
 +
 +Cliquez sur l'icône "Arrêter" et modifiez votre code comme ci-dessous :
 +{{ :netmf43:prog2.png?nolink |}}
 +
 +Placer un __**point d’arrêt**__ (rond rouge) en cliquant à gauche du mot //**while**// comme ci-dessous.
 +{{ :netmf43:pointarret.png?nolink |}}
 +
 +Relancer le programme (touche F5 ou {{:netmf43:demarrer.png|}}). Celui-ci s’arrête sur //**while**//. Vous pouvez exécuter le code ligne par ligne (**mode pas-à-pas**) en appuyant sur la **touche F10**. (Un appui exécute une ligne).
 +
 +**Résultat attendu dans la fenêtre de sortie et comportement de la LED !**
 +{{ :netmf43:debugblink.jpg?nolink |}}
 +
 +
 +==== 3. Deuxième programme : "MesureAngle" (entrée analogique et sortie numérique) ====
 +
 +----
 +**Cahier des charges du programme 2**
 +
 +Afficher la position angulaire d'un axe sur un LCD.
 +
 +----
 +**Matériels**
 +  * Carte Netduino et shield Tinkerkit
 +  * Potentiomètre
 +  * Afficheur LCD 2 lignes de 16 caractères et module <html><a href="http://www.lextronic.fr/P18987-module-de-pilotage-serie-pour-afficheurs.html" target="_blank">ELCD162</a></html>
 +
 +----
 +** Montage à réaliser **
 +{{ :netmf43:potentiometre.jpg?nolink |}}
 +
 +----
 +
 +=== Étape 1 : Créer le projet "MesureAngle" ===
 +Reprendre la démarche vue dans le programme 1. Nommer le projet :  //MesureAngle//.
 +
 +=== Étape 2 : Éditer le code du fichier Program.cs ===
 +
 +**1. Sélection des "bibliothèques" et déclaration des "Espaces de noms"**
 +
 +**a. Modifier** la liste des bibliothèques du projet comme ci-dessous :
 +{{ :netmf43:potentiometre2.jpg?nolink |}}
 +
 +__Remarque__ : la bibliothèque **MicroToolskit** est à télécharger sur Nuget.org en suivant la procédure suivante.
 +  - clic droit sur "//Références//"
 +  - Sélectionner "//Gérer les packages NuGet//"
 +  - Dans "//Source de package//", sélectionner "//nuget.org//"
 +  - Positionner la fenêtre sur //Parcourir// et entrer **Microtoolskit** dans la barre de "//Recherche en ligne//"
 +
 +
 +La bibliothèque apparaît comme sur la copie d'écran ci-dessous. Cliquer sur "//Installer//".
 +{{ :netmf43:microtoolskit.jpg?nolink |}}
 +
 +**b. Modifier** la liste des espaces de noms (on conserve seulement ceux qui sont utiles au projet !)
 +<code csharp using.cs>
 +using System;
 +using System.Threading;
 +using Microsoft.SPOT;
 +using Microsoft.SPOT.Hardware;
 +
 +using Microtoolskit.Hardware.Displays;
 +</code>
 +
 +__Remarque__ : le contenu de la bibliothèque MicroToolsKit est accessible en effectuant un clic droit sur son nom dans "//Référence//" et en sélectionnant "//Afficher dans l'explorateur d'objets//".
 +
 +**2a. Partie déclarative du programme**
 +
 +Compléter le fichier "Program.cs" avec les extraits de code ci-dessous:
 +
 +
 +a. Déclaration des constantes
 +
 +<code csharp const.cs>
 +public static void Main()
 +{
 +  // Constantes
 +  const UInt16 delay = 500;   // En ms
 +</code>
 +
 +b. Déclaration des variables
 +<code csharp var.cs>
 + // A la suite du code précédent, entrer :
 + // Variables
 + var N = 0;
 + var Angle = 0;
 +</code>
 +
 +c. Configuration des entrées, sorties
 +<code csharp es.cs>
 + // A la suite du code précédent, entrer :
 + // Configuration des E/S
 +// http://msdn.microsoft.com/en-us/library/hh421132.aspx (Description de la classe AnalogInput)
 + AnalogInput Potentiometre = new AnalogInput(Cpu.AnalogChannel.ANALOG_5); // Connecté sur I5 Tinkerkit
 +// http://webge.github.io/ELCD162/ (Description de la classe ELCD162)  // http://webge.github.io/ELCD162/ (Description de la classe ELCD162)   
 +ELCD162 Lcd = new ELCD162(); // Connecté sur O5 Tinkerkit
 +</code>
 +
 +d. Initialisation de l'afficheur
 +
 +<code csharp init.cs>
 + // A la suite du code précédent, entrer :
 +// Initialisation
 +Lcd.Init(); Lcd.ClearScreen(); Lcd.CursorOff();
 +</code>
 +
 +**2b. Partie exécutive du programme**
 +<code csharp while.cs>
 + // A la suite du code précédent, entrer :
 + while (true)
 + {
 +   N = Potentiometre.ReadRaw();
 +   Angle = (270 * N ) / 4096;
 +   Lcd.ClearScreen();
 +   Lcd.PutString("Angle =" + Angle.ToString("F1") + "deg");
 +   Thread.Sleep(delay);
 + }
 +</code>
 +
 +=== Étape 3 : Générer la solution ===
 +Reprendre la démarche vue dans le programme 1. 
 +
 +
 +=== Étape 4 : Transférer le programme et l'exécuter ===
 +Reprendre la démarche vue dans le programme 1. 
 +
 +----
 +
 +**Exercice 1 **
 +
 +> Écrire l'algorithme corrspondant à ce programme.
 +
 +----
 +**Exercice 2 **
 +
 +> Modifier le programme pour qu'une LED, simulant une alarme (à rajouter sur la carte), s'éclaire si l'angle n'est pas compris dans l'intervalle [**120°, 150°C**]. En C#, le **OU** logique se code **||**, le **ET** logique se code **&&**. Compléter l'algorithme précédent.
 +
 +----
 +
 +**Exercice 3 **
 +
 +> Modifier le programme pour qu'un Buzzer (commandé en PWM), simulant une alarme, se déclenche si l'angle n'est pas compris dans l'intervalle [**120°, 150°C**].Compléter l'algorithme précédent.
 +
 +----
 +
 +
 +==== 4.Troisième programme : "MesureTemperature" (entrée numérique et sortie numérique) ====
 +
 +----
 +
 +**Cahier des charges du programme 3**
 +
 +Mesurer la température ambiante et l'afficher sur un LCD.
 +
 +----
 +
 +**Matériels**
 +  * Carte Netduino et shield Tinkerkit
 +  * Capteur de température TMP102 (I2C) + adaptateur de tension 3,3V <--> 5V
 +  * Afficheur LCD 2 lignes de 16 caractères et module [[http://www.lextronic.fr/P18987-module-de-pilotage-serie-pour-afficheurs.html|ELCD162]]
 +
 +----
 +
 +** Montage à réaliser **
 +{{ :netmf43:incubateurv1.jpg?nolink&800 |}}
 +
 +----
 +
 +=== Étape 1 : Créer le projet "MesureTemperature" ===
 +Reprendre la démarche vue dans le programme 1. Nommer le projet :  //MesureTemperature//.
 +
 +=== Étape 2 : Éditer le code du fichier Program.cs ===
 +
 +**1. Sélection des "bibliothèques" et déclaration des "Espaces de noms"**
 +
 +**a. Modifier** la liste des bibliothèques du projet comme ci-dessous :
 +{{ :netmf43:potentiometre2.jpg?nolink |}}
 +
 +__Remarque__ : La bibliothèque **MicroToolskit** est à télécharger sur Nuget.org en suivant la procédure suivante.
 +  - clic droit sur "//Références//"
 +  - Sélectionner "//Gérer les packages NuGet//"
 +  - Dans "//Source de package//", sélectionner "//nuget.org//"
 +  - Positionner la fenêtre sur //Parcourir// et entrez **Microtoolskit** dans la barre de "//Recherche en ligne//"
 +
 +
 +La bibliothèque apparaît comme sur la copie d'écran ci-dessous. Cliquer sur "//Installer//".
 +{{ :netmf43:microtoolskit.jpg?nolink |}}
 +
 +**b. Modifier** la liste des espaces de noms (on conserve seulement ceux qui sont utiles au projet !)
 +<code csharp using.cs>
 +using System;
 +using System.Threading;
 +using Microtoolskit.Hardware.Sensors;
 +using Microtoolskit.Hardware.Displays;
 +</code>
 +
 +__Remarque__ : le contenu de la bibliothèque MicroToolsKit est accessible en effectuant un clic droit sur son nom dans "//Référence//" et en sélectionnant "//Afficher dans l'explorateur d'objets//".
 +
 +**2a. Partie déclarative du programme**
 +
 +Cette partie est donnée plus loin dans ce document.
 +
 +**2b. Partie exécutive du programme (le corps du programme) dans une boucle infinie**
 +
 +//**Informations complémentaires pour la mise en œuvre du capteur TMP102**//
 +{{ :netmf43:methodetmp102.png?nolink|}}
 +
 +1. Les méthodes accessibles à un objet de type TMP102 sont listées ci-contre.  \\
 +__Remarque__ : pour information, leur description est présentée sur le site github dans le §2.4 de la page accessible <html><a href="http://webge.github.io/TMP102" target="_blank">ici</a></html>  
 +
 +2. Le capteur est initialisé en appliquant la méthode //Init()// à l’objet //ModuleMesureTemp//.
 +
 +3. Une variable temperature est destinée à recevoir le résultat de la mesure.
 +
 +__Exemple__ :
 +<code csharp>
 +var temperature = 0.0;
 +</code>
 +
 +4. La mesure est déclenchée par la méthode //ReadAsCelcius()// appliquée à l’objet //ModuleMesureTemp// (résultat en °C).
 +
 +5. L'affichage se fera sur un LCD à commande série de type ELCD162.
 +
 +//**Informations complémentaires pour la mise en œuvre de l’afficheur ELCD162**//
 +{{ :netmf43:methodeelcd162.png?nolink|}}
 +
 +1. Les méthodes accessibles à un objet de type ELCD162 sont listées ci-contre. \\ 
 +__Remarque__ : pour information, leur description est présentée sur le site github dans le §2.4 de la page accessible <html><a href="http://webge.github.io/ELCD162" target="_blank">ici</a></html> 
 +
 +2. L’afficheur est initialisé en appliquant la méthode //Init()// à l’objet //Lcd//.
 +
 +3. L'écriture sur l'afficheur se fait avec la méthode //PutString()// appliquée à l'objet //Lcd//. Le texte est mis en forme en utilisant l'opérateur de concaténation "+". Le nombre de chiffres après la virgule est limité en passant le texte //Fx// (x = nombre de décimales) à la méthode //ToString// comme dans l'exemple ci-dessous.
 +
 +__Exemple__ : Pour afficher T = xx.xC (xx.x étant la température mesurée) on écrira :
 +
 +<code csharp>
 +Lcd.PutString("T = " + temperature.ToString("F1") + "C");
 +</code>
 +
 +> **Exercice 4** : compléter le fichier //Program.cs// du projet avec le code ci-dessous et renseigner les parties manquantes puis rédiger l'algorithme correspondant à ce code. 
 +
 +<code csharp>
 +namespace MesureTemperature
 +{
 +    public class Program
 +    {
 +        public static void Main()
 +        {
 +            // Variables
 +            var temperature = 0.0; // variable destinée à recevoir le résultat de la mesure de température
 +
 +            // Création des objets virtuels  
 +            var ModuleMesureTemp = new TMP102();  // Création du capteur virtuel
 +            var Lcd = new ELCD162(); // Création de l'afficheur virtuel
 +
 +            // Initialisations
 +            ModuleMesureTemp.Init();
 +            Lcd.Init(); Lcd.ClearScreen(); Lcd.CursorOff(); // COM2 
 +
 +
 +            while (true)
 +            {
 +                // Lire la température
 +                                                      // <- A compléter
 +
 +                // Effacer le lcd
 +                                                      // <- A compléter
 +
 +                // Afficher la température sur le lcd
 +                                                      // <- A compléter 
 +
 +                Thread.Sleep(1000); // Attendre une seconde entre chaque mesure
 +            }
 +        }
 +    }
 +}
 +</code>
 +
 +----
 +===Étape 3 : Générer la solution===
 +Reprendre la démarche vue dans le programme 1.
 +
 +===Étape 4 : Transférer le programme et l'exécuter===
 +Reprendre la démarche vue dans le programme 1.
 +
 +**Exercice 5 **
 +
 +> Remplacer le LCD par un afficheur graphique. (voir prof)
 +
 +----
 +
 +**Sources des exemples**
 +
 +Les sources des exemples (compilées avec Visual Studio Community 2015) sont téléchargeables [[https://webge.fr/doc/wikis/code/Netduino/NetMFv43_Netduino_pap.zip|ici]].
 +
 +----