Physique-Chimie 2de

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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Identification des espèces chimiques
Ch. 2
Composition des solutions aqueuses
Ch. 3
Dénombrer les entités
Ch. 4
Le noyau de l’atome
Ch. 5
Le cortège électronique
Ch. 6
Stabilité des entités chimiques
Ch. 7
Modélisation des transformations physiques
Ch. 8
Modélisation des transformations chimiques
Ch. 9
Synthèse de molécules naturelles
Ch. 10
Modélisation des transformations nucléaires
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Décrire un mouvement
Ch. 12
Modéliser une action sur un système
Ch. 13
Principe d’inertie
3. Ondes et signaux
Ch. 15
Analyse spectrale des ondes lumineuses
Ch. 16
Propagation des ondes lumineuses
Ch. 17
Signaux et capteurs
Méthode
Fiches méthode
Fiches méthode compétences
Annexes
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Arduino

ARDUINO : activité numérique

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A.
Créer une note de musique avec un microcontrôleur Arduino ?

Principe

Dans un haut-parleur, la tension électrique appliquée permet de déplacer la membrane. Si la valeur de cette tension change rapidement, la membrane va se déplacer rapidement. Si la fréquence de déplacement est assez élevée, la vibration de la membrane ainsi créée produit un son audible.

La note La3 correspond à une vibration de 440 Hz, soit 440 allers-retours par seconde, ou un aller-retour toutes les 2,272 ms.

En envoyant au haut-parleur alternativement une tension positive, puis une tension nulle à cette fréquence, on peut émettre la note La3.

Question

  • Quelles doivent être les durées pendant lesquelles la tension envoyée est positive ? est nulle ?

Pour entendre le son créé, on branche un hautparleur ou un casque en série avec une résistance de 120 \Omega entre les bornes n °4 et GND de l'Arduino.
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B.
Programmation

Principe

Créer un programme pour avoir alternativement une tension sur une broche d'un microcontrôleur pendant la durée calculée précédemment (état haut, ou HIGH), puis une tension nulle pendant la même durée (état bas, ou LOW).

Code à implémenter


int sortie=2; // on définit une variable qui contient le numéro du port utilisé
int duree = 0; // on définit une autre variable pour choisir la durée pendant laquelle le son est émis
int temps=1136;

void setup() {
// on indique à Arduino que la borne 'sortie' enverra une tension:
	pinMode(sortie, OUTPUT);
}

void loop() {
while (duree<500){	// le cycle s'effectue jusqu'à ce que la variable durée atteigne la valeur 500
	digitalWrite(sortie,LOW);
  	delayMicroseconds(temps);
    digitalWrite(sortie, HIGH);
    delayMicroseconds(temps);
   duree++;
}
duree = 0;
}

Code Arduino permettant de jouer une note


	int frequence = 440 ; // Note à jouer et à modifier


int sortie = 4 ; // Numéro du port utilisé
int duree = 0 ; // Nombre de répétitions des aller-retours
int temps = 500000/frequence ; // Durée de vibration en microsecondes

void setup() {
	pinMode(sortie, OUTPUT) ;
}

void loop () {
	while (duree < 500) {
		digitalWrite(sortie, LOW) ;
		delayMicroseconds(temps) ;
		digitalWrite(sortie, HIGH) ;
		delayMicroseconds(temps) ;
		duree++ ;
	}
	duree = 0 ;
}
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C.
Prolongements

Les prolongements possibles sont nombreux :
  • la fréquence de la note Si3 est de 494 Hz. Modifier le programme précédent pour que la note produite par Arduino soit un Si3. Même question avec la note Sol3, dont la fréquence est de 392 Hz ;
  • modifier le programme pour qu'il joue les trois notes successivement pendant une seconde, avec un silence de une seconde entre chaque note.

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