Contrôler la rotation de 2 servomoteurs (tourelle pan/tilt) à partir d'une interface ProcessingPar X. HINAULT - Page créée le : 22/5/2011.   (cliquer sur l'image pour agrandir)
On this page... (hide) 1. Présentation
Ce programme utilise les fonctionnalités suivantes :
Ressources utiles associées à ce programme :
2. Matériel Nécessaire2.1 L'espace de développement Arduino
 2.2 Le matériel suivant pour réaliser le montage associé
 3. Instructions de montage
Pour plus de détails, voir : Principes d'utilisation des alimentations avec une carte Arduino et des servomoteurs 4. Le schéma théorique du montage Le schéma théorique du montage (cliquer pour agrandir) 5. Le circuit du montage Le schéma du montage à réaliser (cliquer pour agrandir) 6. Explication du programme
7. Mise en oeuvre du programme7.1 Préparation du montage et programmation de la carte Arduino :
7.2 Fonctionnement
8. Le programme complet en langage ArduinoA copier/coller directement dans l'éditeur Arduino // --- Programme Arduino --- // Trame de code générée par le générateur de code Arduino // du site www.mon-club-elec.fr // Auteur du Programme : X. HINAULT - Tous droits réservés // Programme écrit le : 15/5/2011. // ------- Licence du code de ce programme ----- // This program is free software: you can redistribute it and/or modify // it under the terms of the GNU General Public License as published by // the Free Software Foundation, either version 3 of the License, // or any later version. // This program is distributed in the hope that it will be useful, // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the // GNU General Public License for more details. // You should have received a copy of the GNU General Public License // along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. // //////////////////// PRESENTATION DU PROGRAMME //////////////////// // -------- Que fait ce programme ? --------- /* Deux servomoteurs connectés à la carte Arduino sont contrôlés à partir du PC (interface Processing) Controle par chaine de la forme : servoPan(000) avec 000 = angle en degrés */ // --- Fonctionnalités utilisées --- // Utilise / fonctionne avec une interface Processing coté PC // Utilise 2 servomoteurs // -------- Circuit à réaliser --------- // ******* ATTENTION : il est possible de connecter directement 2 ou 3 servomoteurs sur la carte Arduino // Connecter un servomoteur PAN sur la broche 8 // Connecter un servomoteur TILT sur la broche 9 // /////////////////////////////// 1. Entête déclarative /////////////////////// // A ce niveau sont déclarées les librairies incluses, les constantes, les variables, les objets utiles... // --- Déclaration des constantes --- // --- Inclusion des librairies --- #include <Servo.h> // librairie pour servomoteur // --- Déclaration des constantes utiles --- const int APPUI=LOW; // constante pour tester état BP //--- Constantes utilisées avec le servomoteur const int ANGLE_MIN=0; // angle position MIN en degrés const int POS_MIN=550; // largeur impulsion pour position ANGLE_MIN degrés du servomoteur // POS_MIN=550 pour ANGLE_MIN=0 avec un futaba S3003 const int ANGLE_MAX=172; // angle position MAX en degrés int POS_MAX=2400; // largeur impulsion pour position ANGLE_MAX degrés du servomoteur // POS_MAX=2400 pour ANGLE_MAX=172 pour futaba S3003 // pour étalonner un servomoteur, voir la page : //http://www.mon-club-elec.fr/pmwiki_mon_club_elec/pmwiki.php?n=MAIN.ArduinoExpertSerieDepuisPCPositionServomoteur // --- Déclaration des constantes des broches E/S numériques --- const int broche_servoPan=8; // Constante pour la broche 8 const int broche_servoTilt=9; // Constante pour la broche 8 // --- Déclaration des constantes des broches analogiques --- // --- Déclaration des variables globales --- int octetReception=0; // variable de stockage des valeurs reçues sur le port Série long nombreReception=0; // variable de stockage du nombre reçu sur le port Série long nombreReception0=0; // variable de stockage du dernier nombre reçu sur le port Série String chaineReception=""; // déclare un objet String vide pour reception chaine int valeur=0; // variable reception valeur port série int angleServoPan=90; // variable de position du servo Pan en degrés int angleServoTilt=90; // variable de position du servo Tilt en degrés int angleServoPan0=90; // variable de la dernière position du servo Pan en degrés int angleServoTilt0=90; // variable de la dernière position du servo Tilt en degrés int vitesse=10; // variable utilisée pour délai entre 2 lecture port Série // --- Déclaration des objets utiles pour les fonctionnalités utilisées --- //--- Création objet servomoteur Servo mon_servoPan; // crée un objet servo pour contrôler le servomoteur 1 Servo mon_servoTilt; // crée un objet servo pour contrôler le servomoteur 2 // ////////////////////////// 2. FONCTION SETUP = Code d'initialisation ////////////////////////// // La fonction setup() est exécutée en premier et 1 seule fois, au démarrage du programme void setup() { // debut de la fonction setup() // --- ici instructions à exécuter 1 seule fois au démarrage du programme --- // ------- Initialisation fonctionnalités utilisées ------- Serial.begin(115200); // initialise connexion série à 115200 bauds // IMPORTANT : régler le terminal côté PC avec la même valeur de transmission //--- Initialisation Servomoteur mon_servoPan.attach(broche_servoPan); // attache l'objet servo à la broche de commande du servomoteur Pan mon_servoTilt.attach(broche_servoTilt); // attache l'objet servo à la broche de commande du servomoteur Tilt // ------- Broches en sorties numériques ------- pinMode (broche_servoPan,OUTPUT); // Broche broche_servoPan configurée en sortie pinMode (broche_servoTilt,OUTPUT); // Broche broche_servoPan configurée en sortie // ------- Broches en entrées numériques ------- // ------- Activation si besoin du rappel au + (pullup) des broches en entrées numériques ------- // ------- Initialisation des variables utilisées ------- // ------- Codes d'initialisation utile ------- mon_servoPan.writeMicroseconds(angle(angleServoPan)); // crée impulsion à partir valeur angle - plus précis que write() mon_servoTilt.writeMicroseconds(angle(angleServoTilt)); // crée impulsion à partir valeur angle - plus précis que write() Serial.println("Arduino OK"); // debug delay(200); } // fin de la fonction setup() // ******************************************************************************** ////////////////////////////////// 3. FONCTION LOOP = Boucle sans fin = coeur du programme ////////////////// // la fonction loop() s'exécute sans fin en boucle aussi longtemps que l'Arduino est sous tension void loop(){ // debut de la fonction loop() //---- code type réception chaine sur le port série --- while (Serial.available()>0) { // tant qu'un octet en réception octetReception=Serial.read(); // Lit le 1er octet reçu et le met dans la variable if (octetReception==10) { // si Octet reçu est le saut de ligne Serial.println ("Chaine recue="+chaineReception); // affiche la chaine recue break; // sort de la boucle while } else { // si le caractère reçu n'est pas un saut de ligne chaineReception=chaineReception+char(octetReception); // ajoute le caratère au String } } // fin tant que octet réception //----- une fois que le saut de ligne est reçu, on sort du While et on se positionne ici // ---- analyse de la chaine recue sur le port Série ---- chaineReception=chaineReception.trim(); // enlève les espaces //----- gestion servomoteur PAN ---- if (chaineReception.substring(0,9)=="servoPan(") { // si reçoit l'instruction servoPan(000) // nb substring : dernier caractere exclu Serial.print("Arduino va executer : "); Serial.print("servoPan("); // affiche //------------- extraction valeur angle servomoteur ------ 3 chiffres //---- extraction 1er chiffre valeur=chaineReception.charAt(9); // extrait valeur ASCII du caractere valeur=valeur-48; // extrait valeur numérique du caractere angleServoPan=valeur; //---- extraction 2ème chiffre valeur=chaineReception.charAt(10); // extrait valeur ASCII du caractere valeur=valeur-48; // extrait valeur numérique du caractere angleServoPan=angleServoPan*10+valeur; //---- extraction 3ème chiffre valeur=chaineReception.charAt(11); // extrait valeur ASCII du caractere valeur=valeur-48; // extrait valeur numérique du caractere angleServoPan=angleServoPan*10+valeur; Serial.print(angleServoPan); // affiche if (chaineReception.substring(12,13)==")") { // si fermeture parenthèse = instruction valide Serial.println(")"); // affiche Serial.println("Instruction valide !"); // affiche //----- positionnement du servomoteur ---- angleServoPan=constrain(angleServoPan,ANGLE_MIN,ANGLE_MAX); // oblige valeur angle Servo mon_servoPan.writeMicroseconds(angle(angleServoPan)); // crée impulsion à partir valeur angle - plus précis que write() //angleServoPan0=angleServoPan; // mémorise dernière valeur angle prise en compte //delay(1000); // laisse temps positionnement Serial.println("Servomoteur mis en position"); // affiche } // fin si fermeture parenthèse } // --- fin si reçoit instruction servoPan(000) //--------------------- gestion servomoteur Tilt ------------------------------- //----- gestion servomoteur TILT ---- if (chaineReception.substring(0,10)=="servoTilt(") { // si reçoit l'instruction servoPan(000) // nb substring : dernier caractere exclu Serial.print("Arduino va executer : "); Serial.print("servoTilt("); // affiche //------------- extraction valeur angle servomoteur ------ 3 chiffres //---- extraction 1er chiffre valeur=chaineReception.charAt(10); // extrait valeur ASCII du caractere valeur=valeur-48; // extrait valeur numérique du caractere angleServoTilt=valeur; //---- extraction 2ème chiffre valeur=chaineReception.charAt(11); // extrait valeur ASCII du caractere valeur=valeur-48; // extrait valeur numérique du caractere angleServoTilt=angleServoTilt*10+valeur; //---- extraction 3ème chiffre valeur=chaineReception.charAt(12); // extrait valeur ASCII du caractere valeur=valeur-48; // extrait valeur numérique du caractere angleServoTilt=angleServoTilt*10+valeur; Serial.print(angleServoTilt); // affiche if (chaineReception.substring(13,14)==")") { // si fermeture parenthèse = instruction valide Serial.println(")"); // affiche Serial.println("Instruction valide !"); // affiche //----- positionnement du servomoteur ---- angleServoTilt=constrain(angleServoTilt,ANGLE_MIN,ANGLE_MAX); // oblige valeur angle Servo mon_servoTilt.writeMicroseconds(angle(angleServoTilt)); // crée impulsion à partir valeur angle - plus précis que write() //angleServoTilt0=angleServoTilt; // mémorise dernière valeur angle prise en compte //delay(1000); // laisse temps positionnement Serial.println("Servomoteur mis en position"); // affiche } // fin si fermeture parenthèse } // --- fin si reçoit instruction servoTilt(000) //---------------- gestion vitesse ------------------------ //----- gestion servomoteur TILT ---- if (chaineReception.substring(0,8)=="Vitesse(") { // si reçoit l'instruction servoPan(000) // nb substring : dernier caractere exclu Serial.print("Arduino va executer : "); Serial.print("servoTilt("); // affiche //------------- extraction valeur angle servomoteur ------ 3 chiffres //---- extraction 1er chiffre valeur=chaineReception.charAt(8); // extrait valeur ASCII du caractere valeur=valeur-48; // extrait valeur numérique du caractere vitesse=valeur; //---- extraction 2ème chiffre valeur=chaineReception.charAt(9); // extrait valeur ASCII du caractere valeur=valeur-48; // extrait valeur numérique du caractere vitesse=vitesse*10+valeur; //---- extraction 3ème chiffre valeur=chaineReception.charAt(10); // extrait valeur ASCII du caractere valeur=valeur-48; // extrait valeur numérique du caractere vitesse=vitesse*10+valeur; Serial.print(vitesse); // affiche if (chaineReception.substring(11,12)==")") { // si fermeture parenthèse = instruction valide Serial.println(")"); // affiche Serial.println("Instruction valide !"); // affiche } // fin si fermeture parenthèse } // --- fin si reçoit instruction servoTilt(000) //------------- fin analyse chaine --------------- chaineReception=""; //RAZ le String de réception delay(vitesse*5); // fixe la vitesse de mouvement du servo - entre 2 lecture analogique //while(1); // stop loop } // fin de la fonction loop() - le programme recommence au début de la fonction loop sans fin // ******************************************************************************** // ////////////////////////// FONCTIONS DE GESTION DES INTERRUPTIONS //////////////////// // ////////////////////////// AUTRES FONCTIONS DU PROGRAMME //////////////////// //------------- fonction calibrage impulsion servomoteur à partir valeur angle en degrés int angle(int valeur_angle) { int impuls=0; impuls=map(valeur_angle,ANGLE_MIN,ANGLE_MAX,POS_MIN, POS_MAX); return impuls; } // fin fonction impulsion servomoteur // ////////////////////////// Fin du programme //////////////////// 9. Le programme Processing9.1 Description
9.2 Ressources utiles
9.3 Le programme complet en langage ProcessingA copier/coller directement dans l'éditeur Processing // Programme processing // généré avec le générateur de code Processing // www.mon-club-elec.fr // par X. HINAULT - Mai 2011 - tous droits réservés /////////////// Description du programme //////////// // Utilise le port Serie // Utilise la librairie GUI controlP5 // Utilise un/des réglage(s) linéaire(s) (Slider) // XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX ENTETE DECLARATIVE XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX // inclusion des librairies utilisées import processing.serial.*; // importe la librairie série processing import controlP5.*; // importe la librairie GUI controlP5 // cette librairie doit être présente dans le répertoire /libraries du répertoire Processing // voir ici : http://www.sojamo.de/libraries/controlP5/ // déclaration objets // --- port Série --- Serial myPort; // Création objet désignant le port série ControlP5 controlP5; // déclare un objet principal de la librairie GUI controlP5 Slider sPan, sTilt, sVitesse; // déclare un/ des objet Slider // déclaration variables globales //------ déclaration des variables de couleur utiles ---- int jaune=color(255,255,0); int vert=color(0,255,0); int rouge=color(255,0,0); int bleu=color(0,0,255); int noir=color(0,0,0); int blanc=color(255,255,255); int bleuclair=color(0,255,255); int violet=color(255,0,255); // XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX Fonction SETUP XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX void setup(){ // fonction d'initialisation exécutée 1 fois au démarrage // ---- initialisation paramètres graphiques utilisés colorMode(RGB, 255,255,255); // fixe format couleur R G B pour fill, stroke, etc... fill(0,0,255); // couleur remplissage RGB stroke (0,0,0); // couleur pourtour RGB rectMode(CORNER); // origine rectangle : CORNER = coin sup gauche | CENTER : centre imageMode(CORNER); // origine image : CORNER = coin sup gauche | CENTER : centre //strokeWeight(0); // largeur pourtour frameRate(15);// Images par seconde // --- initialisation fenêtre de base --- size(450, 425); // ouvre une fenêtre xpixels x ypixels background(0,0,0); // couleur fond fenetre // --- initialisation des objets et fonctionnalités utilisées --- //------------- initialisation port série ---- println(Serial.list()); // affiche dans la console la liste des ports séries // Vérifier que le numéro du port série utilisé est le meme que celui utilisé avec Serial.list()[index] myPort = new Serial(this, Serial.list()[0], 115200); // Initialise une nouvelle instance du port Série //myPort = new Serial(this, "/dev/ttyUSB0", 115200); // Initialise une nouvelle instance du port Série myPort.bufferUntil('\n'); // attendre arrivée d'un saut de ligne pour générer évènement série //======== Initialisation Objets GUI ControlP5 ========= controlP5 = new ControlP5(this); // initialise l'objet principal de la librairie GUI controlP5 // typeObjet nomObjet=controlP5.addObjet(paramètres); // pour info : déclaration / initialisation possible en 1 ligne // Textfield field = controlP5.addTextfield("myWindowTextfield",70,130,100,20); // exemple //======== Initialisation Objets Sliders ========= //------------ slider Pan ---------------- // addSlider(theName, theMin, theMax, theDefaultValue, theX, theY, theW, theH) sPan=controlP5.addSlider("sPan",0,180,90,40,height-50,350,25); // ajoute un Slider au ControlP5 //s1 = (Slider)controlP5.controller("MonSlider1"); // initialise l'objet Slider déclaré // méthodes propres à l'objet Slider sPan.setNumberOfTickMarks(181); // fixe le nombre crans - n+1 pour n valeurs //s1.setNumberOfTickMarks((int(s1.max())+1); // fixe le nombre crans - n+1 pour n valeurs sPan.showTickMarks(false); // affichage des repères sPan.setSliderMode(Slider.FIX); // fonctionnement du slider FLEXIBLE ou FIX // méthodes communes à tous les controles (objet Controller) sPan.setLabelVisible(true); // affichage des labels sPan.setLabel("PAN"); // fixe label objet sPan.setDecimalPrecision(0); // fixe la précision sPan.setColorActive(rouge); // fixe la couleur active //sRouge.setColorBackground(color(255,255,0)); // fixe couleur fond sPan.setColorForeground(rouge); // fixe couleur avant //sRouge.setArrayValue(new float[] {100,255} ); // fixe les valeurs min/max du Slider ? sPan.setColorCaptionLabel(blanc); // fixe couleur Label sPan.setColorValueLabel(noir); // fixe la couleur valeur //------------ slider Tilt ---------------- // addSlider(theName, theMin, theMax, theDefaultValue, theX, theY, theW, theH) sTilt=controlP5.addSlider("sTilt",0,180,90,(height/2)-10,10,25,350); // ajoute un Slider au ControlP5 //s1 = (Slider)controlP5.controller("MonSlider1"); // initialise l'objet Slider déclaré // méthodes propres à l'objet Slider sTilt.setNumberOfTickMarks(181); // fixe le nombre crans - n+1 pour n valeurs //s1.setNumberOfTickMarks((int(s1.max())+1); // fixe le nombre crans - n+1 pour n valeurs sTilt.showTickMarks(false); // affichage des repères sTilt.setSliderMode(Slider.FIX); // fonctionnement du slider FLEXIBLE ou FIX // méthodes communes à tous les controles (objet Controller) sTilt.setLabelVisible(true); // affichage des labels sTilt.setLabel("TILT"); // fixe label objet sTilt.setDecimalPrecision(0); // fixe la précision sTilt.setColorActive(vert); // fixe la couleur active //sTilt.setColorBackground(color(255,255,0)); // fixe couleur fond sTilt.setColorForeground(vert); // fixe couleur avant //sTilt.setArrayValue(new float[] {100,255} ); // fixe les valeurs min/max du Slider ? sTilt.setColorCaptionLabel(blanc); // fixe couleur Label sTilt.setColorValueLabel(noir); // fixe la couleur valeur //------------ slider Vitesse ---------------- // addSlider(theName, theMin, theMax, theDefaultValue, theX, theY, theW, theH) sVitesse=controlP5.addSlider("sVitesse",1,20,10,10,height-15,400,10); // ajoute un Slider au ControlP5 //s1 = (Slider)controlP5.controller("MonSlider1"); // initialise l'objet Slider déclaré // méthodes propres à l'objet Slider sVitesse.setNumberOfTickMarks(20); // fixe le nombre crans - n+1 pour n valeurs //s1.setNumberOfTickMarks((int(s1.max())+1); // fixe le nombre crans - n+1 pour n valeurs sVitesse.showTickMarks(false); // affichage des repères sVitesse.setSliderMode(Slider.FIX); // fonctionnement du slider FLEXIBLE ou FIX // méthodes communes à tous les controles (objet Controller) sVitesse.setLabelVisible(true); // affichage des labels sVitesse.setLabel("Vitesse"); // fixe label objet sVitesse.setDecimalPrecision(0); // fixe la précision sVitesse.setColorActive(jaune); // fixe la couleur active //sVitesse.setColorBackground(color(255,255,0)); // fixe couleur fond sVitesse.setColorForeground(jaune); // fixe couleur avant //sVitesse.setArrayValue(new float[] {100,255} ); // fixe les valeurs min/max du Slider ? sVitesse.setColorCaptionLabel(blanc); // fixe couleur Label sVitesse.setColorValueLabel(noir); // fixe la couleur valeur } // fin fonction Setup // XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX Fonction Draw XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX void draw() { // fonction exécutée en boucle // tout se passe dans les fonctions évènements des contrôles graphiques } // fin de la fonction draw() // XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX Autres Fonctions XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX //------------- Fonction de gestion des évènements série ---- void serialEvent (Serial myPort) { // fonction appelée lors de la survenue d'un évènement série // ******** Gestion de la valeur reçue sur le port série : ********** String inString = myPort.readStringUntil('\n'); // chaine stockant la chaîne reçue sur le port Série // saut de ligne en marque de fin if (inString != null) { // si la chaine recue n'est pas vide print (inString); // affichage brut de la chaine recue } // fin condition chaine recue pas vide } // fin de la fonction de gestion des évènements Série // Gestion des évènements des objets GUI controlP5 ---- //------ fonction gestion globale des évènements GUI controlP5 public void controlEvent(ControlEvent theEvent) { //println(theEvent.controller().name());// affiche le nom de l'évènement } // ------ gestion évènement Slider ------ void sPan(float valeur) { // fonction évènement Slider de meme nom - reçoit la valeur println("Evènement Slider Pan avec valeur = "+valeur); println("Envoi sur port série = "+int(valeur)); if (valeur>100)myPort.write("servoPan("+int(valeur)+")\n"); // envoie la valeur suivie d'un saut de ligne sur le port Série if ((valeur<100) && (valeur>9))myPort.write("servoPan(0"+int(valeur)+")\n"); // envoie la valeur suivie d'un saut de ligne sur le port Série if (valeur<=9)myPort.write("servoPan(00"+int(valeur)+")\n"); // envoie la valeur suivie d'un saut de ligne sur le port Série } // ------ gestion évènement Slider ------ void sTilt(float valeur) { // fonction évènement Slider de meme nom - reçoit la valeur println("Evènement Slider Tilt avec valeur = "+valeur); println("Envoi sur port série = "+int(valeur)); if (valeur>100)myPort.write("servoTilt("+int(valeur)+")\n"); // envoie la valeur suivie d'un saut de ligne sur le port Série if ((valeur<100) && (valeur>9))myPort.write("servoTilt(0"+int(valeur)+")\n"); // envoie la valeur suivie d'un saut de ligne sur le port Série if (valeur<=9)myPort.write("servoTilt(00"+int(valeur)+")\n"); // envoie la valeur suivie d'un saut de ligne sur le port Série } // ------ gestion évènement Slider ------ void sVitesse(float valeur) { // fonction évènement Slider de meme nom - reçoit la valeur println("Evènement Slider Vitesse avec valeur = "+valeur); println("Envoi sur port série = "+int(valeur)); //if (valeur>100)myPort.write("Vitesse("+int(valeur)+")\n"); // envoie la valeur suivie d'un saut de ligne sur le port Série if ((valeur<100) && (valeur>9))myPort.write("Vitesse(0"+int(valeur)+")\n"); // envoie la valeur suivie d'un saut de ligne sur le port Série if (valeur<=9)myPort.write("Vitesse(00"+int(valeur)+")\n"); // envoie la valeur suivie d'un saut de ligne sur le port Série } //XXXXXXXXXXXXXXXXXX Fin du programme XXXXXXXXXXXXXXXXX |