Etape 4 - Etude de trois capteurs du robosapien V2

3- Choisir le calibre du multimètre permettant de mesurer une tension continue (DC) sur la platine d'essai qui est alimentée par la broche 5V de la carte arduino.

4- Demander au professeur de valider le choix du calibre et de mettre sous tension la carte arduino.

5- En suivant la description ci-dessous, mesurer au voltmètre (VDC) les tensions délivrées par l'interrupteur fin de course pour ses deux états travail (appui) et repos (non appui). Noter les valeurs relevées pour chaque état dans votre document élève "Activité 2-0".

Manipulations et essais raisonnés sous la responsabilité de l'élève gestionnaire.

6- En fonction des relevés de la question précédente, indiquer dans votre document élève "Activité 2-0" si le signal délivré par l'interrupteur fin de course est un signal logique (numérique), numérique ou analogique.

Forme des...
Signaux numériques			Signaux analogiques
de 1 bit	de plusieurs bits
Nommé également signal logique	(transmission parallèle)	(transmission série)
Signaux constitués d’un ou plusieurs bits qui, associés de façon ordonnée, forment un nombre.			Signaux qui prennent au cours du temps, et sans discontinuité, une multitude de valeurs, entre deux valeurs limites.

7- En suivant la description ci-dessous, tourner lentement l'axe du potentiomètre de butée en butée et mesurer au voltmètre (VDC) les tensions délivrées par le potentiomètre sur la totalité de la plage de rotation. Noter les valeurs relevées dans votre document élève "Activité 2-0".

Manipulations et essais raisonnés sous la responsabilité de l'élève gestionnaire.

8- En fonction des relevés de la question précédente, indiquer dans votre document élève "Activité 2-0" si le signal délivré par le potentiomètre est un signal logique (numérique), numérique ou analogique. 

Forme des...
Signaux numériques			Signaux analogiques
de 1 bit	de plusieurs bits
Nommé également signal logique	(transmission parallèle)	(transmission série)
Signaux constitués d’un ou plusieurs bits qui, associés de façon ordonnée, forment un nombre.			Signaux qui prennent au cours du temps, et sans discontinuité, une multitude de valeurs, entre deux valeurs limites.

9- En suivant la description ci-dessous, faire glisser le tube sur la plaque du codeur dans le sens de la flèche, sens correspondant à une rotation de la tête du robot de la position P1 à la position P8, et observer les différents états des trois leds.

Manipulations et essais raisonnés sous la responsabilité de l'élève gestionnaire.

10- A partir des observations de la question précédente, compléter la table de vérité du codeur cou donnée dans le document "Table de vérité du codeur cou" (situé dans le dossier partagé avec vos Drive "Activité 2-0 3eme ilotZ") en donnant l'évolution du code binaire  sur 3 bits D2 D1 D0 pour chacune des positions de la tête du robot (led allumée = niveau logique 1 ; led éteinte = niveau logique 0)

Zone à compléter du document "table de vérité du codeur cou"

11- Faire valider vos résultats par le professeur.

12- En fonction des résultats des questions précédentes, indiquer dans votre document élève "Activité 2-0" si le signal délivré par le codeur linéaire est un signal logique (numérique), numérique ou analogique.

Forme des...
Signaux numériques			Signaux analogiques
de 1 bit	de plusieurs bits
Nommé également signal logique	(transmission parallèle)	(transmission série)
Signaux constitués d’un ou plusieurs bits qui, associés de façon ordonnée, forment un nombre.			Signaux qui prennent au cours du temps, et sans discontinuité, une multitude de valeurs, entre deux valeurs limites.

14- Les entrées de la carte Arduino les plus appropriées pour recevoir le signal délivré par l'interrupteur fin de course sont les entrées numériques (PIN 0 à PIN 13) car elles ne détectent que deux états (Haut et Bas). Dans le cas où l'interrupteur fin de course serait raccordé sur l'entrée PIN 7 (voir schéma ci-dessous), compléter les programmes du document "Programme et Interrupteur fin de course" situé dans le dossier partagé avec vos Drive "Activité 2-0 3ème ilotZ" (déplacer les propositions sur les bons tests). Rappel ci-dessous sur les différents états logiques.

Rappel Les états (ou niveaux) logiques sont les deux uniques valeurs que peut prendre un signal logique : - Niveau Haut (High) = 1 = Vrai = Présent = Elevé - Niveau Bas (Low) = 0 = Faux = Absent = Faible

Zones à compléter du document "Programme et interrupteur fin de course"

15- Faire valider vos résultats par le professeur.

16- Insérer dans votre document élève "Activité 2-0" une capture d'écran du document "Programme et Interrupteur fin de course".

17- Les entrées de la carte Arduino les plus appropriées pour recevoir le signal délivré par le potentiomètre sont les entrées analogiques (A0 à A5) car elles sont capables de distinguer "toutes" les tensions comprises entre 0V et 5V.

Afin de pouvoir traiter les signaux reçus sur les entrées A0 à A5, le microcontrôleur de la carte Arduino Uno convertit en binaire naturel les tensions d'entrées.

Conversion Analogique - Numérique : le microcontrôleur   de la carte Arduino Uno contient un Convertisseur Analogique Numérique (CAN) qui lui permet de convertir les tensions reçues sur les entrées A0 à A5 en mots binaires sur 10 bits.

17-1 A partir du rappel ci-dessous, calculer la valeur décimale du mot binaire 1101101100 (faire apparaître le détail des calculs dans votre document élève "Activité 2-0"). Possibilité de revoir en ressources en bas de page  les vidéos du travail préparatoire sur le binaire.

17-2 La caractéristique du Convertisseur Analogique Numérique (CAN) peut être représentée par la fonction linéaire donnée ci-dessous. Calculer les valeurs décimales correspondantes aux 3 tensions d'entrées 1V, 2,1V et 4,5V (faire apparaître le détail des calculs dans votre document élève "Activité 2-0").

17-3 Dans le cas où le potentiomètre serait raccordé sur l'entrée A5 (voir schéma ci-dessous), et à partir des résultats de la question précédente, compléter les programmes du document "Programme et potentiomètre" situé dans le dossier partagé avec vos Drive "Activité 2-0 3eme ilotZ".

ATTENTION, pour les tests d'égalité, il est important d'utiliser dans le programme les valeurs décimales entières (par défaut) des résultats de la conversion des tensions d'entrées par le CAN.

18- Faire valider vos résultats par le professeur.
19- Insérer dans votre document élève "Activité 2-0" une capture d'écran du document "Programme et potentiomètre".

20- Compléter le code binaire naturel sur trois bits donné dans le document "Table de vérité du codeur cou"  situé dans le dossier partagé avec vos drive" Activité 2-0 3ème îlotZ". Possibilité de revoir en ressources en bas de page  les vidéos du travail préparatoire sur le binaire.

Zone à compléter du document "table de vérité du codeur cou"

21- Le codeur cou délivre un code binaire différent du binaire naturel (comparer les tables de vérité précédemment complétées sur le document "table de vérité du codeur cou"). Il s'agit du code binaire réfléchi (ou code Gray) qui présente la particularité de n'avoir qu'un seul bit qui change d'état au moment du passage d'une combinaison binaire à la suivante. Rechercher sur internet quel avantage est procuré par l"utilisation du code Gray pour les codeurs de positions (à rédiger dans votre document élève Activité 2-0, pas de copier-coller). 

22- Faire valider vos résultats par le professeur.

23- Insérer dans votre document élève "Activité 2-0" une capture d'écran du document "Table de vérité du codeur cou".

24- Les entrées de la carte Arduino les plus appropriées pour recevoir les signaux délivrés par le codeur linéaire sont les entrées numériques (PIN 0 à PIN 13) car elles ne détectent que deux états (Haut et Bas). Dans le cas où le codeur linéaire serait raccordé sur les entrées PIN 0 à PIN 2 (voir schéma ci-dessous), compléter les programmes des documents "Programme 1 et codeur linéaire" et  "Programme 2 et codeur linéaire" situés dans le dossier partagé avec vos Drive "Activité 2-0 3eme ilotZ" (copier-coller les propositions sur les bons tests). Rappel ci-dessous sur les différents états logiques.

Rappel Les états (ou niveaux) logiques sont les deux uniques valeurs que peut prendre un signal logique : - Niveau Haut (High) = 1 = Vrai = Présent = Elevé - Niveau Bas (Low) = 0 = Faux = Absent = Faible

25- Faire valider vos résultats par le professeur.

26- Insérer dans votre document élève "Activité 2-0" une capture d'écran des deux documents "Programme 1 et codeur linéaire" et "Programme 2 et codeur linéaire".