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Mise en Ĺ“uvre d'une application à  base d'une carte arduino.

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par Brahim Bouderhem
KASDI MERBEH OUARGLA -ALGERIER- - Instrumentatio Pétrolière  2014
  

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Introduction générale

L'étude des applications à base d'une carte Arduino doit désormais faire intervenir l'acquisition de données. L'oscilloscope numérique actuel dont le convertisseur analogique numérique 8 bits n'est pas assez performant. Il sera utilisé en mode analogique comme instrument de contrôle indispensable pour bien préparer l'acquisition des mesures avec l'interface graphique par MATLAB (GUI). Le traitement informatique des données, la présentation des résultats sous forme des courbes faciles, rendent les Travaux Pratiques beaucoup plus démonstratif en ce qui concerne la compréhension des phénomènes physiques.

Ce travail est réalisé pour développer une carte d'acquisition et de supervision avec une interface graphique sous MATLAB communiqué à travers le bus USB. Cette carte doit permettre de réaliser plusieurs taches à faible coût et à faible consommation.

Dans notre projet, nous présentons l'acquisition de la température, de pression et de niveau de liquide qui sont réalisés par une carte à base d'ARDUINO Mega 2560, pour présenter la faisabilité de faire un environnement matériel et logiciel sous Matlab, pour un objectif éducatif et scientifique, et pour des applications sur les systèmes lents.

Pour visualiser en tems réel la modification de courbes en fonction de paramètres. La plupart des gens ignorent que cela peut se faire très facilement avec une programmation simple sous l'outil d'interfaçage graphique sous MATLB (GUI). L'objectif de ce mémoire est de réaliser une application à base d'une carte Arduino pour l'acquisition des données sous MATLAB.

Ce projet est organisé comme suit : dans la première partie nous présentons en détail la carte Arduino Mega 2560.

Dans la deuxième partie nous présentons l'outil d'interfaçage graphique sous MATLAB La troisième partie, présente le dispositif expérimental qui a permit de valider notre carte d'acquisition, ainsi que le test réalisé et les résultats obtenus. Enfin nous terminons par une conclusion.

CHAPITRE I

CARTE

ARDUINO

MEGA2560

CHAPITRE I CARTE ARDUINO MIGA 2560

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I. La carte ARDUINO Mega 2560 I.1.Introduction

L'Arduino est une carte électronique en Matériel Libre pour la création artistique interactive. Elle peut servir:

1/ pour des dispositifs interactifs autonomes simples

2/ comme interface entre capteurs/actionneurs et ordinateur 3/ comme programmateur de certains microcontrôleurs.

Le projet Arduino comprend à la fois le développement matériel de cette carte, mais aussi le développement de son environnement de programmation, adaptation du logiciel de programmation pour la carte Waring, lui-même construit sur le Logiciel Libre de gestion d'événements multimédia interactifs Procession. L'Arduino n'est cependant pas exclusivement liée à Procession, et peut être utilisée en Fonctionnement piloté avec la quasi totalité des logiciels de gestion d'événements multimédia interactifs. L'Arduino peut également être utilisée comme carte de programmation pour des microcontrôleurs AVR Pour les utilisateurs chevronnés, la carte peut également être programmée en langage AVR-C.

L'Arduino est une carte basée sur un microcontrôleur (mini-ordinateur) Amel ATME2560 ou ATMEGA168. Elle Dispose dans sa version de base de 1 Ko de mémoire vive, et 8Ko de mémoire flash pour stocker ses programmes. Elle peut être connectée à 13 entrées ou sorties numériques, dont 3 PWM (pouvant donner 3 sorties analogiques et 6 entrées analogiques convertissant en 10 bit. Dans la version la plus courante, la communication avec l'ordinateur se fait par un port USB. Il existe plusieurs versions de l'Arduino, dont une version miniaturisée, et d'autres projets sont également en gestation. La carte dispose d'un logiciel système interne (modifiable) et des programmes utilisateur

I.2. Présentation de la carte ARDUINO

Arduino est un projet créé par une équipe de développeurs, composée de six individus, Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, David Mellis et Nicholas Zambetti. Cette équipe a créé le "système Arduino". C'est un outil qui va permettre aux débutants, amateurs ou professionnels de créer des systèmes électroniques plus ou moins complexes. Le système Arduino, nous donne la possibilité d'allier les performances de la programmation à celles de l'électronique. Plus précisément, nous allons programmer des

CHAPITRE I CARTE ARDUINO MIGA 2560

systèmes électroniques. Le gros avantage de l'électronique programmée c'est qu'elle simplifie grandement les schémas électroniques et par conséquent, le coût de la réalisation, mais aussi la charge de travail à la conception d'une carte électronique. L'utilité est sans doute quelque chose que l'on perçoit mal lorsque l'on débute, mais une fois que vous serez rentré dans le monde de l'Arduino.

Le système Arduino nous permet de réaliser un grand nombre de choses, qui ont une application dans tous les domaines, l'étendue de l'utilisation de l'Arduino est gigantesque. Pour donner quelques exemples, vous pouvez :

> contrôler les appareils domestiques

> fabriquer votre propre robot

> faire un jeu de lumières

> communiquer avec l'ordinateur

> télécommander un appareil mobile (modélisme)

> etc.

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Figure 1 : schéma simplifié de la carte ARDUINO Mega 2560

CHAPITRE I CARTE ARDUINO MIGA 2560

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Figure 2 : structure interne d'une carte ARDUINOMega2560

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