Programmes du lycée
Capteur résistif - CTN (seconde générale)
Branchement d’une CTN sur l’entrée analogique A0
# Mesure de la résistance d'une CTN
from nanpy import ArduinoApi # Gestion de l'Arduino
from nanpy import SerialManager # Gestion port série
from time import sleep # Importation de sleep(seconde)
Vcc = 5.0 # Tension d'alimentation
Ro = 10000 # Résistance du pont
port = SerialManager(device='COM6') # Sélection du port série (à remplacer)
uno = ArduinoApi(connection=port) # Déclaration de la carte Arduino
while True :
U = uno.analogRead(0)*5/1023 # Lecture la tension sur A0
R = Ro*U/(Vcc-U) # Calcul de la résistance
print("R = ", R) # Affichage
sleep(1) # Temporisation d'une seconde
port.close() # Fermeture du port série
Application : thermomètre numérique
Branchement d’une CTN sur l’entrée analogique A0
# Mesure de la resistance d'une CTN et calcul de la température
# Calcul de la température à partir de la relation de Steinhart-Hart
from nanpy import ArduinoApi # Gestion de l'Arduino
from nanpy import SerialManager # Gestion port série
from time import sleep # Importation de sleep(seconde)
from math import log # Importation du logarithme népérien
Vcc = 5.0 # Tension d'alimentation
Ro = 10000 # Résistance du pont
A = 1.0832e-3 # Coeff. de Steinhart-Hart
B = 2.1723e-4 # ...
C = 3.2770e-7 # ...
port = SerialManager(device='COM6') # Sélection du port série (à remplacer)
uno = ArduinoApi(connection=port) # Déclaration de la carte Arduino
while True :
U = uno.analogRead(0)*5/1023 # Lecture la tension sur A0
R = Ro*U/(Vcc-U) # Calcul de la résistance
T = 1.0 / (A + B*log(R) + C*log(R)**3) # Calcul de la température en Kelvin
T = T-273.15 # Calcul de la température en Celsius
print("R = ", R, "T = ", T) # Affichage
sleep(1) # Temporisation d'une seconde
port.close() # Fermeture du port série
Émission d’un son (seconde générale)
Branchement d’un haut-parleur sur la broche 8
La classe Note de Nanpy dispose des méthodes :
play(fréquence, durée)pour jouer une note pendant un durée en ms ;stop()pour arrêter la lecture de la note.
# Nanpy v0.96
from nanpy import ArduinoApi, SerialManager, Tone
from time import sleep
port = SerialManager(device='/dev/ttyACM0') # Sélection du port série (exemple : device = 'COM6')
uno = ArduinoApi(connection=port) # Déclaration de la carte Arduino Uno
note = [Tone.NOTE_C4, Tone.NOTE_G3, Tone.NOTE_G3, Tone.NOTE_A3,
Tone.NOTE_G3, 0 , Tone.NOTE_B3, Tone.NOTE_C4]
noteDuration = [4, 8, 8, 4,
4, 4, 4, 4]
hp = Tone(8) # Haut parleur sur broche 8
for i in range(8):
duree = 1000/noteDuration[i] # durée en ms
hp.play(note[i] , duree) # jouer la note
sleep(1.3*duree*1E-3) # pause en les notes
hp.stop() # Arrêt de la lecture
Note
Une méthode tone() équivalent à celle du langage Arduino a été ajoutée dans la version modifiée de Nanpy d’Eurosmart.
# Version modifiée de Nanpy par Eurosmart
from nanpy import ArduinoApi, SerialManager, Tone
from time import sleep
port = SerialManager(device='/dev/ttyACM0') # Sélection du port série (exemple : device = 'COM6')
uno = ArduinoApi(connection=port) # Déclaration de la carte Arduino Uno
melody = [Tone.NOTE_C4, Tone.NOTE_G3, Tone.NOTE_G3, Tone.NOTE_A3, Tone.NOTE_G3, 0 , Tone.NOTE_B3, Tone.NOTE_C4]
noteDuration = [4, 8, 8, 4, 4, 4, 4, 4]
pinHP = 8 # Haut-parleur sur broche 8
for i in range(8):
duree = 1/noteDuration[i] # durée en ms
uno.tone(pinHP, melody[i]) # Lecture de la note
sleep(duree) # Attendre la lecture
uno.noTone(pinHP) # Arrêt de la note
sleep(duree*1.3) # Pause entre les notes
Mesurer la célérité d’un son (première générale)
Montage célérité son
# Réalisé avec une version modifiée de Nanpy par Eurosmart
from nanpy import SerialManager, Ultrasonic
from time import sleep
port = SerialManager(device='/dev/ttyACM0') # Sélection du port série (exemple : device = 'COM6')
moduleUltrason = Ultrasonic(trig=8, echo=9, useInches=False, connection=port) # Déclaration du module HC-SR04
sleep(0.1) # Temporisation
for i in range(10):
duree = moduleUltrason.get_duration() # Durée en µs pour l'aller-retour du son
print("Durée =", duree, "µs") # Affichage
sleep(1) # Temporisation
Résultats :
Durée = 1456 µs
Durée = 1453 µs
Durée = 1451 µs
Durée = 1450 µs
Durée = 1453 µs
Durée = 1453 µs
Durée = 1447 µs
Durée = 1444 µs
Durée = 1452 µs
Durée = 1446 µs
Application : télémètre (première générale)
Télémètre
# Réalisé avec une version modifiée de Nanpy par Eurosmart
from nanpy import SerialManager, Ultrasonic
from time import sleep
port = SerialManager(device='/dev/ttyACM0') # Sélection du port série (exemple : device = 'COM6')
moduleUltrason = Ultrasonic(trig=8, echo=9, useInches=False, connection=port) # Déclaration du module HC-SR04
sleep(0.1) # Temporisation
vitesse_son = 345 # vitesse du son 345 m/S dans l'air
for i in range(10):
duree = moduleUltrason.get_duration() # Durée en µs pour l'aller-retour du son
print("Durée =", duree, "µs") # Affichage
distance = (vitesse_son*duree*1E-6)/2; # Calcul de la distance en m
print("Distance = ", distance, "m") # Affichage
sleep(1) # Temporisation
Résultats :
Durée = 1997 µs
Distance = 0.34448249999999997 m
Durée = 1996 µs
Distance = 0.34431 m
Durée = 2019 µs
Distance = 0.34827749999999996 m
Durée = 8214 µs
Distance = 1.416915 m
Durée = 8181 µs
Distance = 1.4112225 m
Durée = 8177 µs
Distance = 1.4105325 m
Durée = 1822 µs
Distance = 0.314295 m
Durée = 1915 µs
Distance = 0.3303375 m
Mesurer une pression - Loi de Mariotte (première générale)
Cet exemple utilise un module Grove MPX5700AP (15-700 kPa). Les mesures sont affichées au format CSV pour exploitation avec un tableur, Regressi, Latis ou Python par un copier-coller.
# Vérification de la loi de Boyle-Mariotte avec module Grove MPX5700AP 15-700 kPa > 0.2-4.7 V
from nanpy import ArduinoApi # Gestion de la carte Arduino
from nanpy import SerialManager # Gestion du port série
port = SerialManager(device='/dev/ttyACM0') # Sélection du port série (exemple : device = 'COM6')
uno = ArduinoApi(connection=port) # Déclaration de la carte Arduino
Pmin = 15 # Pression minimale en kPa
Pmax = 700 # Pression maximale en kPa
Umin = 41 # Tension minimale 0.2/5*1023 = 41
Umax = 962 # Tension maximale 4.7/5*1023 = 962
volume = [60,50,40,35,30,25] # Proposition de volumes - 40 mL pour pression atmosphérique
pression = [] # Tableau des pressions
# Mesures
for vol in volume : # Parcours des volumes prédéfinis
input("Régler le volume sur " + str(vol) + " mL") # Validation du réglage du volume
U = uno.analogRead(0) # Lecture de la tension numérique (10 bit)
P = (Pmax-Pmin)/(Umax-Umin)*(U-Umin) + Pmin # Calcul de la pression
print(P, "kPa") # Affichage de la pression
pression.append(P) # Ajout de la mesure dans le tableau de pression
# Affichage au format CSV
print("V ; P") # Affichage entête des grandeurs
print("mL ; hPa") # Affichage entête des unités
for i in range(len(volume)): # Parcours des points de mesures
print(volume[i],";",pression[i]) # Affichage des mesures
Résultats :
Régler le volume sur 60 mL
75.98805646036917 kPa
Régler le volume sur 50 mL
87.88816503800217 kPa
Régler le volume sur 40 mL
104.99457111834963 kPa
Régler le volume sur 35 mL
117.63843648208469 kPa
Régler le volume sur 30 mL
133.25732899022802 kPa
Régler le volume sur 25 mL
154.82627578718783 kPa
V ; P
mL ; kPa
60 ; 75.98805646036917
50 ; 87.88816503800217
40 ; 104.99457111834963
35 ; 117.63843648208469
30 ; 133.25732899022802
25 ; 154.82627578718783
