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Comment utiliser un potentiomètre sur Arduino pour mesurer la puissance de la tension sur une carte? Guide étape par étape

Si vous avez travaillé avec Arduino, vous avez probablement déjà entendu parler de ce que sont les potentiomètres , un élément très utile dans cette plateforme qui vous permet de réaliser différents types de projets , comme la régulation de l’intensité de la lumière d’un écran LED, le contrôle de la position d’un servo ou dans ce cas la vitesse d’un moteur. Et c’est qu’il est devenu l’un des composants les plus couramment utilisés dans cette plateforme électronique.

Par conséquent, les potentiomètres sont des dispositifs fréquemment utilisés pour entrer des valeurs analogiques sur la carte Arduino , de sorte qu’ils peuvent être utilisés dans une grande variété de projets électroniques. Il faut mentionner qu’ils ont également la capacité de limiter le flux de courant électrique de manière variable.

De cette manière, ces dispositifs permettent de modifier la valeur du courant et de la tension simplement en faisant varier la valeur de la résistance . Conformément à tout ce qui a été mentionné jusqu’à présent, nous allons ici vous apprendre un peu plus quels sont ces composants dans Arduino et comment vous pouvez commencer à les utiliser , pour cela, suivez en détail tout ce que nous allons vous apprendre ensuite dans le post.

Qu’est-ce qu’un potentiomètre et quels sont tous les types qui existent?

Ils sont considérés comme un dispositif qui permet de faire varier manuellement sa résistance entre ce qui est une valeur minimale et une valeur maximale (Rmin – Rmax) dans le cas des valeurs minimales les plus courantes est de 0 ohms , tandis que dans les valeurs maximales, le les plus courants sont 5k, 10k ou 20k ohms .

Ces dispositifs sont constitués en interne par un contact mobile qui se déplace le long d’une piste résistive. De cette manière, lorsque le potentiomètre est déplacé, le contact se déplace le long de la piste et il fera varier la longueur du tronçon de piste avec lequel le contact est établi, ce qui fait varier la résistance. Les potentiomètres ont généralement trois bornes , où deux extrémités sont fixées de chaque côté de la piste .

Ainsi, les deux enregistreront toujours la résistance maximale Rmax . Alors que le terminal restant correspondra au contact mobile . Dans le cas de cette borne, la résistance varie par rapport aux deux autres bornes au fur et à mesure que le potentiomètre est actionné, étant ainsi la somme de la résistance aux autres bornes égale à la résistance maximale . Il faut également mentionner que les potentiomètres servent à limiter le flux de courant électrique de manière variable.

Provoquant une chute de tension par rapport à la résistivité. De la même manière, il permet de modifier la valeur du courant et de la tension simplement en faisant varier la valeur de la résistance. Lorsqu’il s’agit de contrôler les niveaux de courant et de tension dans un circuit électrique, le potentiomètre doit être utilisé. C’est pourquoi il a une utilisation exclusive et caractéristique dans ces projets de luminosité en LED , LCD, entre autres.

Il est également essentiel de mentionner qu’il existe différents types de potentiomètres et que nous allons vous montrer par la suite dans l’article:

Potentiomètres à bouton

Ce type d’appareil est le plus approprié pour être utilisé comme élément de contrôle de tension pour les appareils électroniques . Pour cela, l’utilisateur doit agir sur eux afin de faire varier les paramètres de fonctionnement normaux , tels que le volume d’une sonorisation.

De plus, il existe différents types de ce potentiomètre de commande tels que les suivants:

  • Potentiomètres à glissière: dans ce cas, la piste résistive est droite, de sorte que la trajectoire du curseur sera également droite. Ils sont en vogue depuis un certain temps maintenant et sont principalement utilisés dans les égaliseurs graphiques , car la position de leurs curseurs représente la réponse de l’égaliseur. Cependant, il convient de mentionner que les curseurs sont plus fragiles que les rotatifs et prennent plus de place et sont également généralement beaucoup plus sensibles à la poussière.
  • Potentiomètres rotatifs: Ils sont contrôlés lorsque leur axe tourne, ce sont les plus courants, car ils sont durables et prennent beaucoup moins de place que les curseurs. De plus, il faut mentionner qu’ils sont beaucoup plus résistants.
  • Potentiomètres multiples: Il s’agit de plusieurs potentiomètres à arbres coaxiaux, ils finissent ainsi par prendre très peu de place. Pour cela, l’instrumentation, les autoradios, entre autres, sont utilisés.

Potentiomètres Trim

Ils sont chargés de contrôler la tension préréglée , normalement en usine . Dans ce cas, les utilisateurs ne doivent pas effectuer de retouche , il n’est donc généralement pas accessible de l’extérieur. Il y en a beaucoup encapsulés dans du plastique autant sans capsule , et ils distinguent généralement les potentiomètres de réglage vertical, où leur axe de rotation est les potentiomètres de réglage vertical et horizontal avec l’axe de rotation parallèle au circuit imprimé.

Selon la loi de variation de résistance, les aspects suivants sont observés:

  • Variation logarithmique: La résistance dépendra logarithmiquement de l’angle de rotation, cela s’appelle avec la lettre A selon la réglementation en vigueur, car auparavant cela était fait avec la lettre B.
  • Variation linéaire: La résistance est directement proportionnelle à l’angle de rotation, actuellement elle est appelée avec la lettre B, puisqu’avant elle était faite avec la lettre A.
  • Variation sinusoïdale: Dans ce cas, la résistance est proportionnelle au sinus de l’angle de rotation, où deux potentiomètres sinusoïdaux intégrés et tournés à 90 ° peuvent fournir le sinus et le cosinus de l’angle de rotation.
  • Variation anti-logarithmique: Ici, la résistance est directement proportionnelle à 10 avec la puissance de l’angle de rotation, elle est généralement appelée avec la lettre F.

Potentiomètres imprimés

Dans ce cas, la loi de résistance est obtenue en faisant varier la largeur de la piste résistive , tandis que dans le cas des enroulements, la courbe est ajustée à des sections avec des fils d’épaisseur différente.

Potentiomètres multitours

Pour effectuer des réglages fins de la résistance, il existe des potentiomètres multitours.Dans ce cas, le curseur est attaché à une vis multiplicatrice, de sorte que pour terminer la course, il faut plusieurs tours de l’unité de commande.

Potentiomètres numériques

C’est le nom donné à un circuit intégré dont le fonctionnement simule celui d’un potentiomètre analogique . Il se compose d’un diviseur résistif de n + 1 résistance avec ses n points intermédiaires connectés à un multiplexeur analogique qui sélectionne la sortie. Tout cela est géré via une interface série et a généralement une tolérance d’ environ 20% et à tout cela, il est nécessaire d’ajouter la résistance due aux commutateurs internes appelés Rwiper.

Dans ce cas, les valeurs les plus courantes sont 10k et 100k , bien que cela puisse varier selon le fabricant avec 32, 64, 128, 512 et 1024 positions sur une échelle linéaire ou logarithmique . Ceci est géré par plusieurs fabricants, mais les principaux sont Intersil, Maxim et Analog Devices . Ces appareils ont les mêmes limitations que les convertisseurs DAC, comme le courant maximum qu’ils peuvent drainer, qui est de l’ordre de mA, INL et DNL .

À quoi sert un potentiomètre et pourquoi devrais-je l’utiliser lorsque je travaille avec Arduino?

Les potentiomètres sont un composant électronique très similaire aux résistances, mais cette fois avec une valeur de résistance qui au lieu d’être fixe est variable, permettant ainsi de contrôler l’intensité du courant dans tout un circuit en le connectant en parallèle et la chute dans le tension connectée en série. On peut également dire qu’ils sont très similaires aux rhéostats , mais la différence dans ce cas est que le rhéostat dissipe plus de puissance et est utilisé pour des circuits avec un courant plus élevé.

En conséquence, les potentiomètres sont principalement utilisés pour faire varier la tension dans un circuit placé en parallèle, tandis que les rhéostats sont utilisés en série pour faire varier le courant. Par conséquent, on peut dire que les potentiomètres sont utilisés pour introduire des valeurs analogiques dans la carte Arduino, permettant une action complète à effectuer avec d’autres composants.

L’une de ses fonctions peut être la suivante:

  • Ils permettent de faire varier la vitesse d’un moteur , de réguler l’ intensité de la lumière ou de faire varier la position d’un servomoteur.

De cette manière, on peut dire que les potentiomètres sont des dispositifs qui sont très fréquemment utilisés pour modifier les variables souhaitées , que ce soit la tension ou le courant . C’est ainsi qu’il est très important de pouvoir connaître la résolution de la carte Arduino , car avoir une résolution de 10 bits signifie qu’elle a une valeur maximale de 1024. En tenant compte de tout cela, nous allons vous apprendre à l’utiliser dans Arduino à partir de zéro .

Apprenez étape par étape à utiliser un potentiomètre avec Arduino à partir de zéro

Compte tenu de tout ce qui a été mentionné précédemment dans l’article, nous allons ici vous apprendre à utiliser le potentiomètre avec Arduino à partir de zéro , en tenant compte du fait qu’il s’agit d’un composant qui sera très utile lors de la création et de la programmation de projets à partir de cette plate-forme.

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Pour ce faire, suivez chacune des étapes que nous allons vous apprendre ci-dessous:

Utilisation du potentiomètre avec une carte Arduino

Dans le cas de travailler avec la carte Arduino UNO, vous pouvez avoir 6 broches analogiques, elles vont de A0 à A5 et leur utilisation la plus courante est de lire des données à partir d’appareils analogiques, tels que le potentiomètre. Ici, une résolution de 10 bits est obtenue , ce qui implique qu’il y a 1024 valeurs différentes, c’est-à-dire qu’une plage de tensions allant de 0V à 5V peut être lue, détectant d’éventuels changements de tension de 0,004V (5/1024) .

De cette manière, les valeurs qui seront obtenues vont de 0 à 1023 . Pour que vous puissiez mieux comprendre tout cela, nous allons vous montrer ici un exemple à travers le moniteur série où vous pouvez voir quelles valeurs sont obtenues sur une broche analogique en fonction de la modification de la position du potentiomètre.

Dans l’image suivante, vous pouvez voir la connexion:

Le code

Gardez à l’esprit que vous devez télécharger un code sur le tableau, dans ce cas, vous devez télécharger le code suivant:

// Variable où l'on va stocker la valeur du potentiomètre

Valeur longue;

Void setup () {

// on initialise la communication série

Serial.begin (9600)


// Nous écrivons les messages de démarrage sur le moniteur série

Serial.println ("Début de l'esquisse - valeurs du potentiomètre");

}

Boucle vide () {

// On lit la valeur de la broche Aø

Valeur = lecture analogique (Aø)

// Nous imprimons via le moniteur série

Serial.print ("value is =");

Serial.println (valeur);

Retard (1000);
}
  • Lorsque le code a été téléchargé sur le potentiomètre de la carte, le moniteur série doit être ouvert. Dans ce cas, la sortie dépendra de la position du potentiomètre, en tournant la molette, vous pourrez voir comment la valeur change.

  • À une extrémité, la résistance sera minimale et laissera passer 5 V, une valeur analogique de 1023 et à une autre extrémité la résistance sera maximale et laissera 0 V passer une valeur analogique de 0.

Pour que vous puissiez mieux comprendre tout cela, nous allons vous montrer ici un autre exemple d’utilisation du potentiomètre sur une carte Arduino:

Éclairage LED avec un potentiomètre sur Arduino

Dans ce cas , 4 LED seront ajoutées au circuit , selon la façon dont la position du potentiomètre est modifiée, chacune des LED s’allumera .

Pour cela, il faudra monter le circuit à travers le schéma suivant:

Comme vous l’avez vu, 1024 valeurs différentes peuvent être lues , elles vont de 0 à 1023 . En divisant cette plage par 4 et en attribuant une plage à chacune des LED, vous pouvez contrôler la LED à allumer en fonction de la valeur d’entrée sur la broche analogique.

Les plages de valeurs dans ces cas sont les suivantes:

  • De 0 à 255 , la LED 1 s’allumera.
  • De 256 à 511, la LED 2 s’allumera.
  • De 512 à 767, la LED 3 s’allumera.
  • 768 à 1023 allumeront la LED 4.

Comme le potentiomètre fait varier l’entrée analogique, une LED peut s’allumer et une autre , tout cela sera programmé par des if imbriqués.

Code

Ici, il sera nécessaire d’utiliser la propriété du potentiomètre à résistance variable pour allumer les deux LED , cela permettra de faire une série de ifs pour déterminer quelle LED va s’allumer et laquelle va s’éteindre .

Selon les valeurs obtenues à l’entrée de la broche analogique, le code serait le suivant:

// Variable où l'on stocke la valeur du potentiomètre

Valeur longue;


// Nous déclarons les broches des LED

Int LED_1 = 2;

Int LED_2 = 3;

LED Int: 3 = 4;

LED Int 4 = 5;



Void setup () {

// On initialise la communication série

Serial.begin (9600);


// Nous écrivons les messages de démarrage sur le moniteur série

Serial.println ("Début de l'esquisse - valeurs du potentiomètre");

pinMode (LED_1, SORTIE);

pinmode (LED_2, SORTIE);

pinMode (LED_3, SORTIE);

pinMode (LED_4, SORTIE);

}


Boucle vide () {

// On lit la valeur de ø de la broche A

Valeur = analogRead (Aø);
}


// Nous imprimons via le moniteur série

Serial.print ("La valeur est =");

Serial.println (valeur);


Si (valeur> = ø && valeur <= 225)

{

Digitalwrite (LED_1, HIGH);

DigitalWrite (LED_2, HIGH);

DigitalWrite (LED_3, HIGH);

DigitalWrite (LED_4, HIGH);

}

Si vous avez des questions, laissez-les dans les commentaires, nous vous répondrons dans les plus brefs délais, et cela sera également d’une grande aide pour plus de membres de la communauté. Je vous remercie!

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