Programmer le RaspberryPi : Python simple : Sortie analogique : Faire varier la luminosité d’une LED (PWM)

Le RaspberryPi est un ordinateur à carte unique qui offre une variété de possibilités pour les développeurs et les créateurs. Il est possible de programmer le RaspberryPi pour contrôler des périphériques externes, tels que des LEDs. Dans ce tutoriel, nous allons apprendre à utiliser le langage de programmation Python pour contrôler la luminosité d’une LED à l’aide d’une sortie analogique (PWM). Nous verrons comment configurer le RaspberryPi et le matériel nécessaire, puis nous verrons comment écrire le code Python pour contrôler la luminosité de la LED.

Programmer le RaspberryPi : Python simple : Sortie analogique : Faire varier la luminosité d’une LED (PWM)

Ce que l’on va faire ici

Ce programme très simple permet de faire varier la luminosité d’une LED sur une broche d’une carte mini-PC. Ce programme exploite l’instruction analogWrite(broche, largeur) qui permet de générer très simplement une impulsion PWM (Pulse Width Modulation en anglais ou Modulation de Largeur d’Impulsion (MLI) en français). Cette instruction permet de moduler la largeur d’impulsion, la fréquence restant fixe aux alentours de 520 hz par défaut.

IMPORTANT : L’instruction analogWrite() n’est disponible que sur la broche I/O n°1 du RaspberryPi (PWM0)

Pré-requis

RaspberryPi avec système Lubuntu opérationnel. Voir si besoin la page d’accueil du RaspberryPi
Langage Python (2.7) et l’éditeur Geany installés. Voir si besoin : S’installer pour programmer leRaspberryPi en Python et intro au langage Python PDF
ma librairie pyDuino fournissant les fonctions Arduino pour Python. Installer la librairie avec la commande suivante à saisir dans un terminal :

sudo wget -N https://raw.github.com/sensor56/pyDuino/master/RaspberryPi/pyduino.py /usr/lib/python2.7/dist-packages

[$[Get Code]]

Pour Comprendre

Une impulsion PWM est une impulsion (ou onde) carrée, c’est à dire que le niveau de l’onde est soit HAUT soit BAS. Cette impulsion se répète dans le temps de façon continue.

Une telle onde, comme toute onde est caractérisée par sa période, c’est à dire la durée entre 2 impulsions. La définition d’une onde PWM (Pulse Width Modulation en anglais ou Modulation de Largeur d’Impulsion (MLI) en français) se fait en modifiant la largeur du niveau HAUT par rapport à la durée de la période : la largeur du niveau HAUT est appelée « duty cycle ».

Avec l’instruction analogWrite(broche, largeur), on va pouvoir générer une impulsion PWM avec une largeur de « duty cycle » voulue :

si valeur = 0, le duty cycle sera de 0% de la période
si valeur = 255, le duty cycle sera de 100% de la période
si valeur = 127, le duty cycle sera de 50% de la période
si valeur = n, le duty cycle sera de (n/255)*100% de la période.

Matériel nécessaire

une plaque d’essai pour montage sans soudures,

des straps,

une LED rouge 5mm,

une résistance 1/4w de 270 Ohms environ,

Instructions de montage

Connecter sur une des broches PWM une LED et sa résistance (270 Ohms) en série connectée au 0V

Le montage à réaliser

Le fichier *.py

Copier/coller ce code dans l’éditeur Geany :

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-

# exemple pyDuino – par X. HINAULT – www.mon-club-elec.fr
# Juin 2013 – Tous droits réservés – GPLv3
# voir : https://github.com/sensor56/pyDuino

# La luminosite d’une LED varie (PWM)

from pyduino import * # importe les fonctions Arduino pour Python

# entete declarative
LED=PWM0 # broche pour la LED – doit être la broche PWM = I/O n°1

#— setup —
def setup():
return # si vide

# — fin setup —

# — loop —
def loop():

for impuls in range(0,255):
analogWrite(PWM0, impuls) # applique la largeur
Serial.println (« PWM= « +str(impuls))
delay(10)# entre 2 changements

for impuls in range(0,255):
analogWrite(PWM0, 255-impuls) # applique la largeur
Serial.println (« PWM= « +str(255-impuls))
delay(10)# entre 2 changements

# — fin loop —

#— obligatoire pour lancement du code —
if __name__==« __main__ »: # pour rendre le code executable
setup() # appelle la fonction main
while not noLoop: loop() # appelle fonction loop sans fin

[$[Get Code]]

Ce code est également disponible ici : https://raw.github.com/sensor56/pyDuino/master/RaspberryPi/exemple/1.Basics/Fading.py

Utilisation

Réaliser le montage indiqué,
Appuyer sur le bouton <Exécuter> dans Geany
Une fenêtre de Terminal vide doit apparaître avec des messages et la luminosité de la LED doit varier