Introduire ces pages dans le didacticiel sur le mesurage et les techniques de programmation sur Arduino aurait encombré bien inutilement le document pédagogique, et aurait constitué un « hors sujet ». Il semble beaucoup plus approprié de réserver un document à part bien que ce dernier ne soit pas du tout indépendant puisqu’il concrétise le circuit matériel qui se branche sur un module Arduino UNO pour le transformer en un mini laboratoire complet. Pour mémoire, un « SHIELD » est un terme réservé dans l’environnement AVR pour désigner un module électronique qui inclus globalement tout ce qu’il faut pour assurer une fonction spécifique en se branchant en gigogne sur une carte Arduino UNO. (SHIELD : Carapace.) Pour que le module électronique ainsi réalisé puisse assurer l’autonomie énergétique de l’ensemble, il consomme le +5Vcc via le régulateur d’Arduino directement sur la ligne USB. Il importe donc que cette carte soit suffisamment sobre en consommation pour rester compatible à la fois avec le standard USB, mais également avec le respect du cahier des charges relatif à l’utilisation d’une carte UNO R3. Ce sera largement le cas puisque notre circuit consomme dans le pire des cas une centaine de mA auxquels il faut ajouter le tribut d’un SHIELD Afficheur LCD si vous optez pour la version « Ensemble totalement autonome ».
Comme précisé dans le document Mini laboratoire LCD.pdf, le fait d’utiliser un afficheur LCD au lieu de la ligne série USB permet d’envisager de nouvelles fonctions très séduisantes.
On trouvera donc parmi les lecteurs, ceux qui désirent commencer par une version économique dialoguant sur la ligne USB, et ceux qui possèdent déjà un SHIELD Afficheur LCD ou qui envisagent d’en faire l’acquisition. Pour satisfaire et rendre possible les deux approches, la conception du circuit imprimé tient compte des contraintes qu’engendre ce choix : Le circuit étudié moyennant quelques petits détails d’utilisation sera totalement compatible avec les deux options. Le schéma électrique complet est proposé en Fig.3, dessin sur lequel on trouve quelques ponts (Straps de type languette.) sur picot pour passer d’une version à l’autre.
Shéma d’implantation des composants.
Destiné à être coiffé par le SHIELD afficheur LCD représenté par le contour bleu sur la Fig.1 on observe immédiatement que notre prototype est plus grand en surface qu’un module gigogne classique. L’afficher LCD devant se trouver sur le dessus, vous avez compris qu’il faut impérativement placer les éléments que nous allons manipuler à la périphérie. Coté bouton poussoir il aurait été possible de diminuer l’encombrement de deux trous, mais cette réduction aurait confiné à du « gagne petit ». C’est l’intention d’utiliser un potentiomètre avec interrupteur qui a motivé ce petit agrandissement avec pour avantage de pouvoir espacer légèrement plus les douilles pour fiches bananes. À ce titre vous pouvez remarquer que celle de l’entrée E et celle de GND sont plus espacées entres elles que les autres. C’est pour pouvoir y insérer directement le petit module de redressement et de filtrage du courant qui permet de mesurer les tensions alternatives.
Bien qu’un potentiomètre de 4,7kΩ avec inverseur pour circuit imprimé soit très courant, certains d’entres vous peuvent éventuellement utiliser un élément plus banal ne disposant que de la piste résistante.
La Fig.2 vous présente la façon de câbler la platine qui est conçue pour pouvoir utiliser aussi bien l’un que l’autre.
L’inverseur dans ce cas sera remplacé par le connecteur à deux picots au standard HE14 sur lequel à la demande on placera ou l’on enlèvera un petit strap « à languette » comme celui visible sur la Fig.31 en fonction du désir d’appliquer ou non la tension continue variable issue du potentiomètre sur l’entrée A1.
PIÈGE : Bien faire attention à ce que l’orientation des boutons poussoir B.P. 1 et B.P. 2 n’est pas du tout quelconque.
En consultant la Fig.4 on se rend compte qu’en interne les broches sont réunies deux à deux. Il faut impérativement placer les méplats de repérage d’orientation soit vers le haut, soit vers le bas mais pas sur les cotés.
SCHÉMA COMPLET du SHIELD MINI LABORATOIRE
