Différences

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--- arduino:esnumeriques [2022/07/29 19:18] – [3.3 Ecrire un état logique sur une broche] phil
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-===== Les entrées, sorties numériques =====
-[Mise à jour le 26/4/2021]
-{{ :arduino:arduino.png?nolink&100|}}
-==== 1. Généralités ====
-//« Dans un système à base de **microcontrôleur**, on appelle **entrées-sorties** les échanges d'informations entre le processeur et les périphériques qui lui sont associés. De la sorte, le système peut réagir à des modifications de son environnement, voire le contrôler. Elles sont parfois désignées par l'acronyme **I**/**O**, issu de l'anglais **Input**/**Output** ou encore **E**/**S** pour **entrées**/**sorties**. »// Source Wikipédia
-Pour éviter de faire référence à des valeurs électriques (tension ou intensité), on définit souvent l’état d’un signal numérique en utilisant la logique booléenne.
-  *  **true** (« **1** » logique) correspondra par exemple à **5V** ou **3,3V**
-  * **false** (« **0** » logique) correspondra à **0V**.
-<callout type="primary" icon="true">Le nombre de broches d’un microcontrôleur est limité. Il est fréquent d’avoir plusieurs fonctionnalités sur une même broche.</callout>
-<callout type="warning" icon="true">Une sortie numérique conserve la dernière information qui lui a été envoyée. Elle se comporte comme une **mémoire**.</callout>
-----
-==== 2. Les entrées/sorties numériques de la carte Arduino Uno ====
-Les entrées, sorties numériques sont numérotées entre **0** et **13** sur la carte. Certaines peuvent assurer plusieurs fonctions. Le symbole **~** identifie les broches capables de délivrer un signal PWM.
-{{ :arduino:esnum.png?nolink |}}
-<callout type="primary" icon="true">Le **schéma** de la carte est téléchargeable <html><a href="http://marcusjenkins.com/wp-content/uploads/2014/06/ARDUINO_V2.pdf" target="_blank">ici</a></html>.</callout>
-==== 3. Programmation ====
-=== 3.1 Configurer une broche en entrée ou en sortie ===
-**Source** : <html><a href="https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/digital-io/pinmode/" target="_blank">pinMode()</a></html> sur le site <html><a href="https://www.arduino.cc/" target="_blank">arduino.cc</a></html>
-<callout type="tip" icon="true">**Configurer** une broche signifie qu'on précise qu'elle doit se comporter soit comme une entrée d'information, soit comme une sortie d'information.</callout>
-__Exemple__
-<code cpp *.cpp>
-// Sauf exception la configuration d'une broche se fait dans la fonction setup()
-void setup() {
-  pinMode(13,OUTPUT);     // la broche 13 se comporte comme une sortie
-  pinMode(12,INPUT);      // la broche 12 se comporte comme une entrée,
-                          // optionnel si la broche n'a pas été préalablement
-                          // configurée en sortie, car c'est le mode par défaut
-}
-</code>
-=== 3.2 Lire l'état logique présent sur une broche ===
-**Source** : <html><a href="https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/digital-io/digitalread/" target="_blank">digitalRead()</a></html> sur le site <html><a href="https://www.arduino.cc/" target="_blank">arduino.cc</a></html>
-<callout type="tip" icon="true">La valeur lue sur une broche configurée en entrée doit être sauvegardée dans une **variable**.</callout>
-__Exemple__
-<code cpp *.cpp>
-// L'opération de lecture se fait dans la fonction loop().
-void loop() {
-  int valeur = digitalRead(12);   // l'état logique présent sur la broche 12 est sauvegardé
-                                  // dans la variable valeur
-}
-</code>
-=== 3.3 Ecrire un état logique sur une broche ===
-**Source** : <html><a href="https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/digital-io/digitalwrite/" target="_blank">digitalWrite()</a></html> sur le site <html><a href="https://www.arduino.cc/" target="_blank">arduino.cc</a></html>
-<callout type="tip" icon="true">Un état logique **haut(HIGH)** ou **bas(LOW)** peut être écrit sur une broche préalablement configurée en sortie.</callout>
-__Exemple__
-<code cpp *.cpp>
-void setup() {
-  pinMode(13, OUTPUT);    // la broche 13 se comportera comme une sortie
-}
-// L'opération d'écriture se fait dans la fonction loop().
-void loop() {
-   digitalWrite(13, HIGH); // La broche 13 présente un état logique haut (par exemple 5V)
-}
-</code>
-==== 3.4 Générer un signal PWM ====
-**Source** : <html><a href="https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/analog-io/analogwrite/" target="_blank">analogWrite()</a></html> sur le site <html><a href="https://www.arduino.cc/" target="_blank">arduino.cc</a></html>
-<note tip>Seules les broches identifiées ci-dessous peuvent délivrer un signal PWM.</note>
-^  Cartes  ^  Broche PWM  ^  Fréquence  ^
-|Uno, Nano, Mini|3, 5, 6, 9, 10, 11|490 Hz (broches 5 et 6: 980 Hz)|
-__Exemple__
-<code cpp *.cpp>
-void setup() {
-  pinMode(11, OUTPUT);    // la broche 11 se comportera comme une sortie
-}
-// L'opération d'écriture se fait dans la fonction loop().
-void loop() {
-   analogWrite(11, 127); // La broche 11 délivre un signal PWM de fréquence F=490Hz
-                         // et de rapport cyclique = 1/2
-}
-</code>
-==== 3.5 Temporisations ====
-  * **Sources** : <html><a href="https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/time/delay/" target="_blank">delay</a></html>, <html><a href="https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/time/delaymicroseconds/" target="_blank">delayMicroseconds</a></html>, <html><a href="https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/time/micros/" target="_blank">micros</a></html> et <html><a href="https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/time/millis/" target="_blank">millis</a></html> sur le site arduino.
-=== 3.5.1 Temporisation bloquante ===
-  * de **n millisecondes** avec la fonction : //void **delay**(int millisecondes)//
-<code cpp *.cpp>
-// Le code met le programme en pause pendant une seconde avant de faire basculer l'état logique de la broche.
-int ledPin = 13;              // LED connected to digital pin 13
-void setup() {
-  pinMode(ledPin, OUTPUT);    // sets the digital pin as output
-}
-void loop() {
-  digitalWrite(ledPin, HIGH); // sets the LED on
-  delay(1000);                // waits for a second
-  digitalWrite(ledPin, LOW);  // sets the LED off
-  delay(1000);                // waits for a second
-}
-</code>
-  * de **n microsecondes** avec la fonction : //void **delayMicroseconds**(int microsecondes)// (Erreur = +/-3µs)
-<code cpp *.cpp>
-// Le code configure la broche numéro 8 en sortie.
-// Il envoie un train d'impulsions d'une période d'environ 100 microsecondes.
-// L'approximation est due à l'exécution des autres instructions.
-int outPin = 8;               // digital pin 8
-void setup() {
-  pinMode(outPin, OUTPUT);    // sets the digital pin as output
-}
-void loop() {
-  digitalWrite(outPin, HIGH); // sets the pin on
-  delayMicroseconds(50);      // pauses for 50 microseconds
-  digitalWrite(outPin, LOW);  // sets the pin off
-  delayMicroseconds(50);      // pauses for 50 microseconds
-}
-</code>
-=== 3.5.2 Temporisation non bloquante ===
-  * **Temps écoulé**, en **millisecondes**, depuis le démarrage du programme  avec la fonction : // unsigned long **millis**()//
-<note>**millis()** renvoie le nombre de millisecondes écoulées depuis que la carte Arduino a commencé à exécuter le programme. Ce nombre va déborder (revenir à zéro), après environ 50 jours.</note>
-  * // Structure d'une temporisation non bloquante //
-<code cpp *.cpp>
-// Répétition d'un bloc de code tous les intervalles de temps sans bloquer le programme
-unsigned long previousMillis = 0;  // Mémorise le temps écoulé depuis la dernière mesure
-const long interval = 1000;        // Durée non bloquante souhaitée
-void setup() {
-  // Le contenu de setup dépend de l'application
-}
-void loop() {
-  // Mesure du temps écoulé depuis que le programme s'exécute
-  unsigned long currentMillis = millis();
-  // Si l'attente souhaitée est atteinte on exécute le bloc de code
-  if (currentMillis - previousMillis >= interval) {
-    // la mesure de temps actuelle devient la dernière mesure
-    previousMillis = currentMillis;
-    //
-    // Bloc de code à exécuter tous les intervalles de temps
-    //
-  }
-  //
-  // sinon d'autres actions sont possibles
-  //
-}
-</code>
-  * **Temps écoulé**, en **microsecondes**, depuis le démarrage du programme avec la fonction : // unsigned long **micros**()//
-<note>**micros()** renvoie le nombre de microsecondes depuis que la carte Arduino a commencé à exécuter le programme. Ce nombre va déborder (revenir à zéro), après environ 70 minutes. Sur les cartes Arduino 16 MHz (par exemple Duemilanove et Nano), cette fonction a une résolution de quatre microsecondes (c'est-à-dire que la valeur renvoyée est toujours un multiple de quatre).</note>
-<code cpp *.cpp>
-unsigned long time;
-void setup() {
-  Serial.begin(9600);
-}
-void loop() {
-  Serial.print("Time: ");
-  time = micros();
-  Serial.println(time);
-  delay(1000);
-}
-</code>
-==== 3.6 Interruption ====
-=== 3.6.1 Attacher une interruption ===
-  * **Source** : <html><a href="https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/external-interrupts/attachinterrupt/" target="_blank">attachinterrupt</a></html> sur le site Arduino.
-  * **Syntaxe**
-<code cpp *.cpp>
-attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin), ISR, mode)
-</code>
-  * **ISR** : gestionnaire d'interruption à appeler lorsque l'interruption se produit
-  * **pin** : broche de la carte (concernée par l'interruption)
-  * **mode** : définit le moment de déclenchement de l'interruption \\
-    * **Paramètres**
-     * **LOW** déclenche l'interruption chaque fois que la broche est à l'état bas,
-     * **CHANGE** déclenche l'interruption chaque fois que la broche change de valeur,
-     * **RISING** déclenche l'interruption sur un front montant,
-     * **FALLING** déclenche l'interruption sur un front descendant.
-  * //Exemple//
-<code cpp *.cpp>
-// Le front montant du signal présent sur la broche 3 de la carte Arduino Uno
-// déclenche l'exécution du sous-programme blink
-const byte ledPin = 11; // O0 du shield Tinkerkit
-const byte interruptPin = 3; // O5 du shield Tinkerkit
-volatile byte state = LOW;
-void setup() {
-  pinMode(ledPin, OUTPUT);
-  pinMode(interruptPin, INPUT_PULLUP);
-  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interruptPin), blink, CHANGE);
-}
-void loop() {
-  digitalWrite(ledPin, state);
-}
-void blink() {
-  state = !state;
-}
-</code>
-{{ :arduino:uc:platformioico.png?50|VSCode & PlatformIO}}
-<note warning>Le projet **PlatformIO** pour l'IDE **VSCode** de l'exemple ci-dessus est téléchargeable [[https://webge.fr/doc/wikis/code/Arduino/ARD_Uno_Interruption.zip|ici]]</note>
-=== 3.6.2 Détacher une interruption ===
-La fonction //detachInterrupt()// désactive l'interruption donnée.
-  * **Source** : <html><a href="https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/external-interrupts/detachinterrupt/" target="_blank">detachInterrupt</a></html> sur le site Arduino.
-  * **Syntaxe**
-<code cpp *.cpp>
-detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin))
-</code>