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Maquette de porte automatisée (Programmation PICAXE)
Nous allons utiliser la maquette de porte automatisée afin de tester différents fonctionnements possibles.
Compétence(s)
- CT 4.2 Appliquer les principes élémentaires de l’algorithmique et du codage à la résolution d’un problème simple.
- CT 5.5 Modifier ou paramétrer le fonctionnement d’un objet communicant.
J’ai acquis la(les) compétence(s) si :
- Je suis capable de modifier un algorithme de fonctionnement initial afin de répondre à un nouveau besoin
- J'ai acquis les notions de variables, sous-programmes, temporisations/délais
Nous avons découvert la programmation des objets au travers d'activités simples les années précédentes. Nous allons aujourd'hui programmer un objet plus complexe avec plus de possibilité.
Logiciels pour la programmation PICAXE (Utilisables à la maison)
- PICAXE BLOCKLY : programmation des microcontrôleurs PICAXE
- Simulateur de maquette PICAXE : test des programmes
Programmation
Informations préalables
Maquette : Nom = Porte ; Dossier maquette virtuelle = Maquette/Activité2
Microcontrôleur : PICAXE28X1
Moteur : Les commandes avancer, reculer et arrêter seront produites par les broches B.4 et B.5 suivant la table de vérité suivante du “Pont en H”.
| B.5 | B.4 | Commande | Description |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | Arrêt | Libre (Aucun effort appliqué sur le moteur |
| 0 | 1 | Ouvrir | SAM (rotation sens des aiguilles d'une montre) |
| 1 | 0 | Fermer | SIAM (rotation sens inverse des aiguilles d'une montre) |
| 1 | 1 | Arrêt | Bloqué (Un effort empêche la rotation du moteur) |
| Nom | Broche(s) | Fonction |
|---|---|---|
| P28X1 | – | Définir mes ordres en fonction des informations disponibles et du programme utilisé |
| Bouton fermer | C.0 | Demander la fermeture de la porte |
| Bouton ouvrir | C.1 | Demander l'ouverture de la porte |
| Bouton | C.4 | Demander une autres chose |
| Fin de course Fermé | C.2 | Indiquer que la porte est totalement fermée |
| Fin de course Ouvert | C.3 | Indiquer que la porte est totalement ouverte |
| Barrière infra rouge | C.5 | Indique une personne à proximité de la porte |
| Capteur de lumière | A.0 | Indique la luminosité ambiante (de 0 à 1023) |
| Voyant Vert | B.0 | Signale : Marche, Ouvert, Absence de danger … |
| Voyant Rouge | B.1 | Signale : Arrêt, Fermé, danger … |
| Buzzer | B.2 | Générer un signal audible |
| Contacteur ouverture | B.4 * | Commander le moteur dans le sens d'ouverture |
| Contacteur fermeture | B.5 * | Commander le moteur dans le sens de fermeture |
Acti 1 : Ouvrir/Fermer la porte avec les boutons
Une 1ère version du programme fonctionne de la manière suivante :
- Le moteur doit être arrêté si la porte est entièrement ouverte ou entièrement fermée. L'information (“ouverte” ou “fermée” est fourni par les capteurs de fins de course.
- La porte s'ouvre ou se ferme si j'appuie sur le bouton correspondant et qu'elle n'est pas déjà ouverte ou fermée. Les informations sont fournies par les boutons (et les capteurs de fin de course).
Soit l'algorithme ou l'organigramme suivant :
Des commentaires qui ne sont pas à traduire peuvent figurer entre crochet.
[INITIALISATION] [Condition de sécurité au démarrage] 01 Mettre le moteur a l'arrêt [BOUCLE PRINCIPALE] 02 Répéter indéfiniment 03 Si Porte fermée 04 Mettre le moteur à l'arrêt 05 Sinon 06 Si demande de fermeture 07 Démarrer la fermeture 08 Si Porte ouverte 09 Mettre le moteur à l'arrêt 10 Sinon 11 Si demande ouverture 12 Démarrer ouverture .
- Bien comprendre les 2 représentations (algorithme et organigramme).
- Noter la description du fonctionnement et l'algorithme sur votre copie,
- Traduire l'algorithme en programme sur l'ordinateur avec BLOCKLY en utilisant les 4 blocs ci contre,
- Le tester et montrer le résultat (fonctionnement correct) au professeur à l'aide du simulateur de maquette.
- Coller l'image du programme à coté de l'algorithme dans votre classeur.
Acti 2 : Amélioration du programme
Pour chaque problème, noter sur votre copie, le fonctionnement attendu, l'algorithme et coller l'image du programme.
Acti 2-1 : Utiliser des sous programme/fonction
Pour rendre le programme modulaire (faciliter les modifications ultérieures) nous allons utiliser 3 sous-programmes/procédures “OUVRIR”, “FERMER” et “ARRÊTER”. Nous allons aussi utiliser les voyants pour informer l'utilisateur (rouge ne pas passer et vert/jaune passer) ainsi qu'une temporisation de 3s entre l'allumage du voyant rouge et la fermeture de la porte.
Acti 2-2 : Utiliser une variable
Nous voulons que la barrière infra rouge provoque la réouverture de la porte si elle détecte une personne lors de la fermeture. (Il faut donc se rappeler que la porte est en train de se fermer.)
Acti 2-3 : Créer une temporisation
Nous voulons que sans appui sur le bouton de fermeture la porte se referme seule au bout d'un temps défini (5s pour les essais). Attention, il ne faut pas bloquer le programme pendant la temporisation car on peut appuyer sur fermeture pour ne pas attendre.
Coup de pousse :
- Je crée une variable TEMPO que j'initialise à 5000 ms (5s) lorsque la porte termine de s'ouvrir.
- Si la porte est en position “Ouverte”, j'attends 100 ms et je diminue TEMPO d'autant.
- Lorsque la TEMPO est ⇐ 0, je referme la porte comme si j'avais appuyé sur le bouton.
