Wiki de Sébastien TACK

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====== 🧪 TP : Barrière de parking automatisée avec Arduino ======

===== 🎯 Problématique =====
Comment concevoir une **barrière de parking automatisée** capable de :
  * détecter un véhicule
  * afficher des messages
  * demander un code d’accès
  * ouvrir la barrière si le code est correct

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===== 🧩 Organisation du TP =====
Le TP est composé de **3 parties progressives** :
  * A — Actionner : servomoteur
  * B — Informer : écran
  * C — Intégrer : système complet

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===== 🧰 Matériel =====
  * Arduino Uno / Uno R4
  * 1 servomoteur angulaire (SG90 / MG90S)
  * (option) 1 servo rotation continue
  * 1 écran LCD 16x2 (I2C) ou OLED
  * 1 capteur ultrason HC-SR04
  * 4 boutons poussoirs
  * Breadboard + fils

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====== 🔵 PARTIE A — Servomoteurs ======

===== 🎯 Objectif =====
Découvrir le fonctionnement des servomoteurs et piloter une barrière.

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===== A1 — Observation =====

=== ❓ Questions ===
  - Quelle est la différence entre :
    * un servo angulaire
    * un servo à rotation continue
  - Quel type de servo est adapté à une barrière ? Pourquoi ?

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===== A2 — Commande simple =====

=== 🛠 Travail demandé ===
Programmer le servo pour :
  * se placer à 0°
  * puis à 90°
  * puis revenir à 0°

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===== A3 — Mouvement progressif =====

=== 🛠 Travail demandé ===
Réaliser une ouverture progressive :
  * passer de 0° à 90° par petits incréments

=== ❓ Question ===
Pourquoi ce mouvement est-il plus réaliste ?

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===== A4 — Commande par bouton =====

=== 🛠 Travail demandé ===
  * Appui bouton → ouvrir
  * Relâchement → fermer

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====== 🟢 PARTIE B — Affichage écran ======

===== 🎯 Objectif =====
Afficher des informations à l’utilisateur.

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===== B1 — Message simple =====

=== 🛠 Travail demandé ===
Afficher :
<code>
Systeme pret
</code>

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===== B2 — Interaction =====

=== 🛠 Travail demandé ===
Afficher :
  * bouton non appuyé → Attente
  * bouton appuyé → Bonjour

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===== B3 — Messages système =====

=== 🛠 Travail demandé ===
Afficher selon les cas :
  * Attente vehicule
  * Bienvenue
  * Entrez code
  * Code correct
  * Acces refuse
  * Barriere ouverte

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====== 🔴 PARTIE C — Système complet ======

===== 🎯 Objectif =====
Créer une barrière automatisée complète.

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===== C1 — Détection véhicule =====

=== 🛠 Travail demandé ===
Utiliser le capteur ultrason :
  * distance > seuil → Attente vehicule
  * distance ≤ seuil → Vehicule detecte

=== ❓ Question ===
Quel est le rôle du seuil ?

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===== C2 — Code binaire pondéré =====

=== 🎯 Principe ===

^ Bouton ^ Poids ^
| B3 | 8 |
| B2 | 4 |
| B1 | 2 |
| B0 | 1 |

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=== 🛠 Travail demandé ===
Lire les boutons et calculer la valeur.

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=== ✏️ Exercices ===
  - Quels boutons pour :
    * 6 = ?
    * 9 = ?
    * 13 = ?
  - Si B2 et B1 sont appuyés → valeur = ?

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===== C3 — Validation du code =====

=== 🛠 Travail demandé ===
  * Code attendu = 9
  * Si correct :
    * afficher "Code correct"
    * ouvrir la barrière
  * Sinon :
    * afficher "Acces refuse"

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===== C4 — Ouverture barrière =====

=== 🛠 Travail demandé ===
Créer la séquence :
  - ouverture progressive
  - attente
  - fermeture progressive

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====== 🔄 Fonctionnement global ======

===== 🧠 Algorithme =====

  - Initialisation
  - Barrière fermée
  - Attente véhicule
  - Détection
  - Affichage "Bienvenue"
  - Saisie du code
  - Vérification
  - Si OK → ouverture
  - Sinon → refus
  - Retour attente

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====== 🧱 Structuration du programme ======

=== 🛠 Fonctions conseillées ===
  * ouvrirBarriere()
  * fermerBarriere()
  * lireDistance()
  * lireCode()
  * afficherMessage()

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====== ✅ Critères de réussite ======

  * La barrière fonctionne correctement
  * L’écran affiche les bons messages
  * Le véhicule est détecté
  * Le code 9 est reconnu
  * Les erreurs sont gérées

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====== ⭐ Pour aller plus loin ======

  * Ajouter feu rouge / vert
  * Ajouter buzzer
  * Utiliser millis() (non bloquant)
  * Compteur de véhicules
  * Machine à états

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====== ⚡ Extension — Programmation par interruptions ======

===== 🎯 Objectif =====
Découvrir une autre manière de programmer :
  * ne plus "scruter en boucle"
  * réagir à un **événement instantané**

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===== 🧠 Rappel =====

Jusqu’à présent, le programme fonctionne ainsi :
  * boucle loop()
  * lecture des entrées en continu

👉 On appelle cela du **scrutation (polling)**

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===== ⚠️ Limites du polling =====
  * perte de temps processeur
  * risque de rater un événement rapide
  * programme moins réactif

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===== 💡 Principe des interruptions =====

Une **interruption** permet :
  * d’arrêter le programme principal
  * d’exécuter immédiatement une fonction
  * puis de reprendre le programme

👉 Exemple :
  * appui bouton
  * détection capteur
  * signal externe

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===== 🛠 Activité 1 — Bouton avec interruption =====

=== Objectif ===
Déclencher l’ouverture de la barrière **sans scrutation**

=== Travail demandé ===
  * connecter un bouton sur une broche d’interruption (D2 ou D3)
  * créer une fonction appelée automatiquement lors de l’appui

=== Résultat attendu ===
  * appui → ouverture immédiate
  * sans tester le bouton dans loop()

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===== 🛠 Activité 2 — Variable de signal =====

=== Principe ===
⚠️ Dans une interruption, on évite les actions longues

👉 On utilise une variable "flag"

=== Travail demandé ===
  * créer une variable booléenne (ex : demandeOuverture)
  * l’activer dans l’interruption
  * traiter l’action dans loop()

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===== 🛠 Activité 3 — Capteur ultrason amélioré =====

=== Objectif ===
Réagir rapidement à l’arrivée d’un véhicule

=== Travail demandé ===
  * détecter un changement d’état (présence / absence)
  * déclencher un événement (affichage / demande code)

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===== ⚠️ Bonnes pratiques =====

Dans une fonction d’interruption :
  * ❌ pas de delay()
  * ❌ pas d’affichage écran
  * ❌ pas de calcul lourd

  * ✅ code court
  * ✅ modification de variables simples

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===== 🔬 Comparaison =====

^ Méthode ^ Avantages ^ Inconvénients ^
| Polling | simple | lent, peu réactif |
| Interruption | rapide, efficace | plus complexe |

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===== 🧠 Analyse =====

=== ❓ Questions ===
  - Quelle méthode est la plus réactive ?
  - Pourquoi ne met-on pas tout le code dans l’interruption ?
  - Quel est le rôle de la variable "flag" ?

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===== ⭐ Pour aller plus loin =====

  * gérer plusieurs interruptions
  * anti-rebond logiciel
  * combinaison avec millis()
  * machine à états + interruptions

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===== 🎯 Conclusion =====

Un système embarqué performant :
  * utilise peu de délais bloquants
  * réagit aux événements
  * sépare détection et action

👉 C’est le principe des systèmes industriels modernes