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Leçon · FND-09 · I/O et broches · 4/4

Maîtriser : un pupitre complet d'entrées-sorties

4 étapes·20 min·0/4 fait·quiz à réussir
voix

Une et un , c'était l'école. Un PUPITRE — trois boutons, trois LED, un — c'est déjà un produit : des comptées, nommées, câblées proprement, et une boucle qui écoute tout le monde sans faire attendre personne. Cette leçon assemble tout le module en un objet fini, et t'offre au passage l'astuce des professionnels : lire trois boutons sur une seule broche.

📖 Comprendre

1. Le plan avant les fils : nommer chaque broche

Un pupitre commence sur le papier : à deux colonnes — le rôle, la . un, deux, trois ; une, deux, trois ; . Dans le code, chaque numéro devient une constante au nom parlant, déclarée en tête de : le jour où un câblage change, une seule ligne à modifier, et pas sept endroits à retrouver. Un numéro nu éparpillé dans le code est un piège tendu à ton futur toi.

Le câblage suit le plan, pas l'inverse — et il a ses conventions de produit fini : rouge pour l', noir pour la , une couleur par ; les masses toutes reliées d'abord ; chaque entrée avec son rappel, chaque avec sa — pas d'exception, même « pour un essai ». Sept utilisées, sept lignes de tableau, sept constantes nommées : quand tout se correspond, le dépannage se fait en lisant, plus en devinant.

le schéma+la grille de l'établi3,3 V220 ΩLEDle schéma dit QUOI relier — la grille choisit OÙ poser

2. Le tour de boucle du pupitre : tout lire, tout écrire, ne rien bloquer

Le cœur du pupitre est un tour de () discipliné, calqué sur percevoir-décider-agir : lire LES TROIS boutons d'abord, décider ensuite, écrire les trois et le enfin. Surtout, aucune longue attente au milieu : un qui attend une seconde est un pupitre sourd une seconde — l'appui tombé pendant l'attente est perdu. Les clignotements et les bips se pilotent à l'horloge, comme appris au module du premier programme.

Le complète la panoplie de sortie : électriquement, il se pilote comme une en sortie, , il sonne ; les modèles à électronique intégrée n'exigent même pas de , les autres se pilotent en créneaux. Un bip bref à chaque appui change l'expérience : l'utilisateur SAIT que le pupitre l'a entendu. Entrées stables, sorties nettes, retour sonore — les trois signatures d'un objet qui inspire confiance.

PERCEVOIRcapteursDÉCIDERcerveauAGIRactionneursles capteurs regardent le monde…

3. L'échelle de résistances : trois boutons, une broche

Les sont une denrée rare — le jour où , et écrans se les disputeront, tu voudras récupérer celles des boutons. L'astuce : au lieu de trois entrées , une seule entrée et une échelle de . Chaque relie la broche à un étage différent d'un : bouton un, ; bouton deux, environ 1,65 V ; bouton trois, environ 2,2 V ; personne, la tient le . Quatre situations, quatre distinctes.

Le transforme ces en valeurs — environ 0, 512, 682 et 1023 sur une échelle de 1024 marches — et identifie le en comparant la lecture à des fenêtres, coupées à mi-chemin entre deux paliers voisins pour tolérer les imparfaites. La limite de l'astuce : deux boutons pressés ensemble ne donnent qu'une seule tension — le plus « bas » gagne. Pour un pupitre où l'on appuie un bouton à la fois, l'échange est excellent : deux libérées.

3,3 V0 V146 / 1023le monde est lisse, la lecture monte marche par marche

🧮 Exemple guidé : les quatre paliers de l'échelle

L'échelle du pupitre : pull-up de 10 kΩ vers 3,3 V sur la broche analogique ; le bouton un relie la broche à la masse en direct, le deux à travers 10 kΩ, le trois à travers 20 kΩ. Calcule la tension et la lecture (sur 1023) de chaque situation, puis place les fenêtres de décision.

  1. 1.Personne n'appuie : aucun courant dans la pull-up, la broche est au 3,3 V → lecture 1023. Bouton un (0 Ω vers la masse) : 0 V → lecture 0. Les deux extrêmes sont posés.
  2. 2.Bouton deux : diviseur 10 kΩ sur 10 kΩ → Us = 3,3 × 10 ÷ (10 + 10) = 1,65 V → lecture 1,65 ÷ 3,3 × 1023 ≈ 512, la moitié de l'échelle.
  3. 3.Bouton trois : diviseur 10 kΩ sur 20 kΩ → Us = 3,3 × 20 ÷ 30 = 2,2 V → lecture 2,2 ÷ 3,3 × 1023 ≈ 682, les deux tiers de l'échelle.
  4. 4.Fenêtres à mi-chemin des paliers 0, 512, 682 et 1023 : sous 256 → bouton un ; de 256 à 597 → bouton deux ; de 597 à 852 → bouton trois ; au-delà → personne. Les résistances réelles varient de quelques pour cent : les fenêtres encaissent sans broncher.

Quatre paliers francs — 0, 512, 682, 1023 — et des fenêtres coupées à mi-chemin : l'échelle transforme une broche analogique en clavier à trois touches, fiable malgré la tolérance des résistances. Deux broches libérées pour la suite du robot.

🛠 Pratiquer sur l'établi

  1. 01Câbler trois boutons et trois proprement

    Trace le plan — sept rôles, sept , sept constantes nommées — puis câble dans l'ordre du produit fini : les masses d'abord, les trois avec leur , les trois boutons vers la , le . Une couleur par . La scène te rappelle le chemin : le d'abord, la ensuite.

    sur l'établi
    le schéma+la grille de l'établi3,3 V220 ΩLEDle schéma dit QUOI relier — la grille choisit OÙ poser

    📖 Termes de cette étape

Objectifs

  • +Combiner plusieurs entrées et sorties
  • +Économiser des
  • +Fiabiliser le câblage
🧪 S'entraîner dans le bac à sable

Quiz de validation

À réussir pour valider la leçon

Réponds de mémoire, sans remonter la page : c'est l'effort de rappel qui grave le cours. Les trois bonnes réponses valident la leçon.

1. Pourquoi déclarer les numéros de broche comme constantes nommées ?

2. Comment une seule broche analogique lit-elle trois boutons ?

3. Pourquoi bannir les longues attentes du tour de boucle du pupitre ?

🧠 Ce qu'il faut retenir

  • 1.Les sont comptées : l'échelle de en lit plusieurs sur une seule.
  • 2.Chaque entrée a son rappel, chaque sortie sa : pas d'exception.
  • 3.Un pupitre fiable se câble comme un produit fini, pas comme un brouillon.