Retour sur le Yéti

yeti
yeti ouest france

Voici avec un peu de retard le support pdf de l’animation à la médiathèque de Redon sur la carte Raspberry Pi embarquée dans le yéti de la station des 5000 de Redon

171125_Yeti

Vous y trouverez l’essentiel pour utiliser les entrées/sorties, un peu de Python et quelques astuces pour démarrer automatiquement des scripts au boot de la carte.

Si quelqu’un peut expliquer simplement comment ajouter un Watchdog au yéti, je suis preneur.

Passez de bonnes vacances.

Lumière sur l’Arduino avec de la couleur et des LED !

Aujourd’hui je vais vous parler d’un de mes projets  ayant pour objectif de créer un ruban de LED  créant une ambiance lumineuse colorée dans une pièce.

Pour ce projet j’ai choisi d’utiliser la carte Arduino. La carte Arduino se programme facilement et donc on peut faire un peu tout ce qu’on veut avec.

 

Pour l’éclairage de la pièce, mon choix s’arrêta rapidement sur la technologie LED du fait de sa faible consommation électrique, de sa faible chauffe et de sa bonne durée de vie.

Maintenant, choisissons la couleur de la LED !

Rouge, vert ou bleu ?

Eh, attendez ! Moi je veux toutes les couleurs !

J’ai donc choisi les diodes électroluminescente de type RGB.  Car elles permettent d’avoir accès à différentes combinaisons de couleurs pour l’éclairage.

Je me suis posé la question si il fallait les piloter individuellement ou en même temps.

J’ai longuement hésité pour enfin partir sur la solution des LED pilotées individuellement.

Mais ça nécessite beaucoup de fils me direz vous !

Si pour l’analogique c’est effectivement le cas, ça ne l’est pas avec un bus numérique qui ne nécessite qu’un seul fil !

Je me suis arrêté sur le  ruban de LED RGB WS2812 de 5 mètres.

Il est utilisable uniquement en intérieur même si la solution utilisable en extérieur existait.

C’est un ruban ou chaque LED (environs 150) utilise des fils d’alimentation (+ et -), et un seul fil pour les piloter et c’est là tout l’intérêt d’un bus de données.

Les LED WS2812 peuvent afficher 16 777 216 couleurs différentes et 256 niveaux de luminosité différentes avec une fréquence de rafraîchissement de 400 Hz ( 400 fois par seconde).

Pour ceux qui veulent en savoir plus sur le ruban de LED voici la documentation en Anglais bien sûr.

J’ai aussi trouvé la documentation  de chaque LED WS2812.

Le ruban à été acheté sur le site Tmart.com :  voici le lien pour les acheter.


Installation du matériel

L’installation n’a pas été si compliquée. Je vous montre le schéma :

 

Je me suis vite rendu compte que l’alimentation que j’avais pris de 5 V/ 2 A était très juste car les LED consommait au total 7,5 A.

J’ai donc commandé une alimentation de 5V / 10A sur Amazon.  Elle s’avère plus puissante que l’ancienne et arrive à fournir en intensité le ruban de LED. Du fait qu’elle est supérieure au courant total consommé Alimentation 10 A >  Ruban LED 7,5 A.

J’ai également profité pour intégrer la nouvelle alimentation dans un boîtier pour isoler le 230 V (car c’est très dangereux).

J’ai prix une ancienne alim de PC dont j’ai enlevé la carte électronique puis enlever tout les fils qui était en trop.

J’ai relié le connecteur 230 V de l’alimentation de PC à l’alimentation 5V/10A puis j’ai sorti le V+ qui correspond au 5V et le V- qui correspond à la masse pour pouvoir alimenter directement sur le ruban de LED.

J’en ai aussi profité pour alimenter directement l’Arduino qui utilisait avant une alimentation externe pour fonctionner.

Pour la programmation rien de plus simple  j’ai téléchargé une bibliothèque développée par l’équipe d’Adafruit pour piloter les LED RGB comme je le voulais.

Bien sûr après il faut comme même programmer les effets que l’on veux.

/!\ Attention tant que vous n’avez pas envoyée les commandes, les LED restent éteintes même si vous les avez branchées.

Développement du programme

Pour cela je suis parti d’une structure de base :


#include <Adafruit_NeoPixel.h> // Charge la librairie Neo Pixel d'Adafruit utilisé pour piloter le ruban de LED

#define PIXEL_PIN 6 // On définit le pin où est connecté la patte DATA du bandeau
#define PIXEL_COUNT 150 // On définit le nombre de LED compris sur le Ruban de LED soit 150 pour le ruban de 5m50

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(PIXEL_COUNT, PIXEL_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); // Paramètre l'objet strip qui correspond à toute les LED du ruban
 
void setup() {
   strip.begin(); // Lance la connection
   strip.show(); // Initialise toute les led à 'off'
}

/* Définition des couleurs */
int RED[3] = {255, 0, 0}; // Couleur Rouge
int GREEN[3] = {0, 255, 0}; // Couleur Verte
int CYAN[3] = {0, 255, 255}; // Couleur Cyan
int YELLOW[3] = {255, 125, 0}; // Couleur Jaune
int ORANGE[3] = {255, 40, 0}; // Couleur Orange
int PURPLE[3] = {255, 0 , 255}; // Couleur Violette
int PINK[3] = {255, 0, 100}; // Couleur Rose
int BLUE[3] = {0, 0, 255}; // Couleur Bleu
int WHITE[3] = {255, 255, 255}; // Couleur Blanche

void loop() {
  strip.setBrightness(100); // Règle la luminosité à 100 % de la luminosité maximale
}
Structure de base du programme

La partie setup ne fait qu’initialiser les 150 LED à l’état éteint. C’est dans la partie loop que le programme sera joué en boucle. J’ai donc commencé par créer pour chaque effet une fonction.

Création de divers effets

Le chenillard de LED

Le premier que j’ai créé est un effet de chenillard de LED dans un sens dont voici le code :

void chenillardUp(int temps, int r, int v, int b)
{
  for(int i = 0 ; i < 150 ; i++)
  {
     strip.setPixelColor(i, r, v, b);
        strip.show();
            strip.setPixelColor(i, 0, 0, 0);
        strip.show();
          delay(temps);  
  }
}
Chennilard de LED

Ensuite il suffit de l’intégrer dans le loop et le tour est joué :

#include <Adafruit_NeoPixel.h>
 
// On définit le pin où est connecté la patte DATA du bandeau
#define PIN 6
 
// Parameter 1 = number of pixels in strip
// Parameter 2 = pin number (most are valid)
// Parameter 3 = pixel type flags, add together as needed:
//   NEO_KHZ800  800 KHz bitstream (most NeoPixel products w/WS2812 LEDs)
//   NEO_KHZ400  400 KHz (classic 'v1' (not v2) FLORA pixels, WS2811 drivers)
//   NEO_GRB     Pixels are wired for GRB bitstream (most NeoPixel products)
//   NEO_RGB     Pixels are wired for RGB bitstream (v1 FLORA pixels, not v2)
 
//Ici, le 150 correspond au nombre de led
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(150, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
 
void setup() {
  strip.begin();
  strip.show(); // Initialise toute les led à 'off'
}
 
void loop() {
// La première valeur correspond au temps, la seconde  à l'intensité du rouge, la troisième au vert, et la quatrième au bleu
  chenillardUp(10, 255, 255, 255); 
}

Résultat :

Allumage de toutes les LED du ruban (avec choix de la couleur)

Voici le code de la fonction pour l’allumage de toutes les LED :

void all(int temps, int r, int v, int b)
{
   for(int i = 0 ; i < 150 ; i++)
  {
     strip.setPixelColor(i, r, v, b);
  }
  strip.show();
   delay(temps); 
}
Allumage de l'ensemble du bandeau de LED

Avec le résultat :

Allumage de toute les LED de façon progressive

Voici le code de la fonction pour l’allumage de toute les LED de façon progressive :

void progressiveUp(int temps, int r, int v, int b)
{
  for(int lumi = 0 ; lumi < 100 ; lumi++)
  {
     for(int i = 0 ; i < 150 ; i++)
    {
       strip.setPixelColor(i, r, v, b);
    }
    strip.setBrightness(lumi); 
    strip.show();
     delay(temps);
  }
}
Allumage de toute les LED de facon progressive

Avec le résultat :

Allumage en chenillard de façon progressive

Voici le code pour allumer toutes les LED progressivement :

void progressiveUp(int temps, int r, int v, int b)
{
  for(int lumi = 0 ; lumi < 100 ; lumi++)
  {
     for(int i = 0 ; i < 150 ; i++)
    {
       strip.setPixelColor(i, r, v, b);
    }
    strip.setBrightness(lumi); 
    strip.show();
     delay(temps);
  }
}
Allumage en chenillard de toute les LED

Résultat :

Animation de séquence de 9 couleurs à la suite

Le code :

void anim_nineColor(int temps)
{
  for(int i = 0 ; i < PIXEL_COUNT ; i = i + 9)
  {
   strip.setPixelColor(i, RED[0], RED[1], RED[2]);
   strip.setPixelColor(i+1, GREEN[0], GREEN[1], GREEN[2]);
   strip.setPixelColor(i+2, CYAN[0], CYAN[1], CYAN[2]);
   strip.setPixelColor(i+3, YELLOW[0], YELLOW[1], YELLOW[2]);
     strip.setPixelColor(i+4, ORANGE[0], ORANGE[1], ORANGE[2]);
     strip.setPixelColor(i+5, PURPLE[0], PURPLE[1], PURPLE[2]);
     strip.setPixelColor(i+6, PINK[0], PINK[1], PINK[2]);
     strip.setPixelColor(i+7, BLUE[0], BLUE[1], BLUE[2]);
     strip.setPixelColor(i+8, WHITE[0], WHITE[1], WHITE[2]);
  }  
   strip.show();
   delay(temps);
}

Effet de vague

Le code :

/*
  Animation : Effet de vague avec toute les couleur
    > uint8_t wait => temps d'attente en ms
 */
  
void anim_rainbowCycle(uint8_t wait) {
  uint16_t i, j, numbers;
  numbers = 256 * 5;
  


  for(j=0; j < numbers; j++) { // 5 cycles of all colors on wheel
    for(i=0; i < PIXEL_COUNT; i++) {
      strip.setPixelColor(i, Wheel(((i * 256 / PIXEL_COUNT) + j) & 255));
    }
    strip.show();
    delay(wait);
  }
}

Effet de lumière façon manège

Le code :

/*
  Animation : Effet lumière manège
    > uint8_t wait => temps d'attente en ms
 */
 
void anim_theaterChaseRainbow(uint8_t wait) {
  
  for (int j=0; j < 256; j++) {     // cycle all 256 colors in the wheel
    for (int q=0; q < 3; q++) {
      for (int i=0; i < PIXEL_COUNT; i=i+3) {
        strip.setPixelColor(i+q, Wheel( (i+j) % 255));    //turn every third pixel on
      }
      strip.show();
  
      delay(wait*2.5);

      for (int i=0; i < PIXEL_COUNT; i=i+3) {
        strip.setPixelColor(i+q, 0);        //turn every third pixel off
      }
    }
  }
}

Effet de flamme

Le code :

/*
  Animation : Effet flame
 */
 
void anim_fire()
{
int r = ORANGE[0];
int g = ORANGE[1]+5;
int b = ORANGE[2];

int variation = 45;

for(int x = 0; x <PIXEL_COUNT; x++)
{
int flicker = random(0,variation);
int r1 = r-flicker;
int g1 = g-flicker;
int b1 = b-flicker;
if(g1<0) g1=0;
if(r1<0) r1=0;
if(b1<0) b1=0;
strip.setPixelColor(x,r1,g1, b1);
}
strip.show();
delay(random(50,115));
}

Effet moitié 1 couleur, moitié autre couleur

Le code :

/*
  Animation : Effet deux couleur
  > int temps => temps en ms
  > int colorLeft => Couleur de Gauche
  > int colorRight => Couleur de Droite
*/
 
void anim_allBiColor( int temps, int colorLeft[3], int colorRight[3])
{

        for(int i = 0 ; i < PIXEL_COUNT/2 ; i++)
            {
               strip.setPixelColor(i, colorRight[0], colorRight[1], colorRight[2]);
            }
            for(int i = PIXEL_COUNT/2 ; i < PIXEL_COUNT ; i++)
            {
               strip.setPixelColor(i, colorLeft[0], colorLeft[1], colorLeft[2]);
            }
          strip.show();
           delay(temps);
  
}

Changement d’une couleur à une autre

Le code :

/*
  Animation : Changement d'une couleur à une autre de manière progressive
    > int temps => temps d'attente en ms
    > int colorDebut => Couleur 1
     > int colorFin => Couleur 2
 */
 
void anim_changeColor(int temps, int colorDebut[3], int colorFin[3])
{
  
  int color[3] = {0};
  
  color[0] = colorDebut[0];
  color[1] = colorDebut[1];
  color[2] = colorDebut[2];
  
 while(color[0] != colorFin[0] || color[1] != colorFin[1] || color[2] != colorFin[2])
  {
    
    if(color[0] > colorFin[0])
    {
      color[0]--;
    }
    else if(color[0] < colorFin[0])
    {
      color[0]++;
    }
    
     if(color[1] > colorFin[1])
    {
      color[1]--;
    }
    else if(color[1] < colorFin[1])
    {
      color[1]++;
    }
    
     if(color[2] > colorFin[2])
    {
      color[2]--;
    }
    else if(color[2] < colorFin[2])
    {
      color[2]++;
    }
    
  
    
    
    anim_all(temps, color);
  }
}

Résultat :

 

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Stroboscope Arduino pour hand spinner

Amusons-nous à observer un hand spinner tourner au ralenti avec un stroboscope.

L’idée de base du stroboscope est de faire clignoter très vite (mais à une fréquence régulière) une lumière pour tromper nos yeux. Comme au cinéma, nos yeux n’impriment les images que quand la lumière est allumée. Par exemple, si j’arrive à allumer la lumière à chaque fois que mon hand spinner fait un tour, mes yeux le verront à chaque fois dans la même position. J’aurais l’impression que le hand spinner reste immobile.

Essayez ce petit code sur Arduino :

int potpin = 0;   // numero d entree du potard
int val;                 // variable
int ledPin=7;   // numero de sortie de LED

void setup() {
pinMode(ledPin,OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
val = analogRead(potpin);
Serial.println(val);
digitalWrite(ledPin,HIGH);
delay(1);
digitalWrite(ledPin,LOW);
delay(val/10);
}

Eteignez la lumière, faites tourner de potentiomètre et le hand spinner …

Si vous avez des problèmes pour les branchement, retournez lire le post précédent.

Mon PC, mon usine.Par Cyrille Laulier, Samedi 4 Mars, Médiathèque de Redon.

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Beau succès pour une première.
Un douzaine de personnes assez pointues et très intéressé se sont rassembler Samedi 4 Mars à la médiathèque de Redon pour assister à l’introduction par Cyrille Laulier de notre petit cycle d’initiation à la culture maker: Mon PC = Mon usine.

Retrouvez le slide de Cyrille avec toutes les liens, ci-dessous:

170227_monpcmonusine

Pour la prochaine animation du 18 mars, ce sera l’impression 3D. Alors n’hésitez pas à utiliser Fusion 360, Sketchup ou FreeCAD pour concevoir vos pièces en 3D.

Enregistrez au format STL et on pourra essayer de les imprimer pendant l’animation.

A dans 15 jours…