Programme de gestion de parking
Ce dossier concerne la gestion informatisée d'un parking de 12 places symbolisé par une maquette commandée par une application développée en Visual Basic pour carte Arduino
Gestion Parking 2
Ébauche de la maquette en construction
Maquette terminée en cours d'utilisation
Parking complet - Feu rouge - Impossible d'obtenir l'ouverture de la barrière
Cette maquette de parking de 12 places est pilotée par un programme développé en B4R (Visual BASIC pour cartes ARDUINO) et enregistré sur une carte ARDUINO UNO à laquelle la maquette est connectée.
Tant qu'un nouveau programme n'est pas sauvegardé dans cette carte, elle garde le programme "GESTION PARKING" en mémoire.
Le logiciel est conçu pour un parking de 12 places dont 10 sont occupées au démarrage du programme ce qui signifie qu'il reste deux places de libres.
Sur la carte ARDUINO UNO, il y a un bouton «RESET». Si un appui est réalisé sur ce bouton, le programme est réinitialisé au départ (2 places de libres).
Carte ARDUINO UNO utilisée pour l'enregistrement du programme et la gestion du parking
Au fur et à mesure des entrées et sorties de véhicules, le programme calcule le nombre de places disponibles. Si les 12 places sont occupées, le parking est complet et le feu rouge situé en haut et à droite de l'entrée extérieure s'allume. Dans ce cas, si une pression a lieu sur le bouton d'entrée situé au-dessous du feu vert, la barrière du parking ne s'ouvrira pas et le feu restera rouge.
En revanche, si un véhicule sort du parking en libérant une place, le feu rouge sera remplacé par le feu vert >>> place(s) disponible(s) et donc il sera possible d'ouvrir à nouveau la barrière pour l'entrée d'un véhicule.
Une ligne de LEDs bleues situées au dessus du portail d'entrée sont allumées pendant l'entrée d'un véhicule jusqu'à ce que la barrière se referme.
Une ligne de LEDs blanches situées au dessus du portail d'entrée sont allumées pendant la sortie d'un véhicule jusqu'à ce que la barrière se referme.
Le bouton de sortie est situé à l'intérieur du parking à gauche du portail de sortie. Ce bouton ne déclenche l'ouverture de la barrière que s'il reste des véhicules sur le parking.
Pour fonctionner correctement, cette maquette doit être connectée et alimentée via la carte ARDUINO UNO qui va gérer les boutons d'entrée et de sortie, le feu vert et le feu rouge, les LEDs bleues et les LEDS blanches ainsi que le sens de rotation du moteur de la barrière qui sera inversé pour passer de l'ouverture à la fermeture grâce à l'utilisation d'un composant électronique: le «circuit intégré L293D» fixé sur la plaque de connexions.
Le moteur lui-même est alimenté en courant continu de 3,3 Volts fourni par la carte ARDUINO UNO.
Le circuit intégré accroché sur la plaque de connexions est alimenté en courant continude 5 Volts fourni par la carte ARDUINO UNO.
Schéma des connexions permettant de comprendre le fonctionnement du programme simulé ici sur une plaque de connexions sans soudures (appelée «Breadboard» ou "planche à pain")
Les connexions de la maquette sont basées sur ce schéma sachant que les LEDs, les boutons et le moteur se trouvent sur la maquette elle-même. Il ne reste que le circuit intégré L293D sur la plaque de connexions, c'est ce dispositif qui permet l'inversion du sens de rotation du moteur.
Détail des connexions du circuit intégré «L293D» avec Gestion Parking2
La carte ARDUINO UNO peut être alimentée elle-même soit par un câble USB branché sur un ordinateur ou un chargeur de téléphone (Entrée USB) soit par un chargeur d'alimentation 9 V 1000 mA 5,5 X 2,1 mm connecté sur la seconde entrée de la carte.
La programmation de la carte se fait exclusivement par l'entrée USB connectée à l'ordinateur sur lequel le programme ARDUINO ou B4R (Visual Basic pour Arduino) est développé.
Il existe trois bornes de terre GND (de l'anglais Ground) correspondantes au pôle négatif.
Il existe deux bornes de pôle positif, l'une de 5 Volts que nous utilisons pour alimenter le composant L293D (fil marron sur le schéma des connexions situé plus haut) et l'autre de 3,3Volts que nous utilisons pour alimenter le petit moteur de la barrière.
Matériel utilisé
- 1 moteur avec réducteur (engrenages métalliques)
- 3 engrenages supplémentaires en plastique: 1 pignon adapté puis fixé sur l'axe du moteur, 1 double pignon dont la partie centrale entraîne la crémaillère servant de barrière au parking, 1 crémaillère
- 1 LED verte précâblée avec résistance incorporée
- 1 LED rouge précâblée avec résistance incorporée
- 6 LEDs bleues
- 6 LEDs blanches
- 2 résistances de 220 Ohms
- 2 boutons-poussoirs
- 1 circuit intégré «L293D»
- 1 plaque de connexions sans soudures couramment désignée «breadboard» ou "planche à pain"
Cette plaque sert à connecter correctement le circuit intégré L293D. Entière, elle mesure 16,5 cm de long sur 5,6 cm de large.
Nous utilisons une "demi-planche" avec notre maquette de parking.
- Cordons et fils de couleurs variées pour les connexions diverses
- 1 carte ARDUINO UNO
Câbles d'alimentation du système
- 1 cordon USB type A mâle vers type B mâle pour alimenter la carte Arduino Uno depuis un ordinateur ou un chargeur de téléphone (Ce cordon sert aussi à la programmation depuis un ordinateur).
OU BIEN
- 1 chargeur d'alimentation 9 Volts 1000 mA 5,5 X 2,1 mm pour carte «Arduino Uno Rev 3» ou similaire
La maquette présentée est constituée d'une planche en bois de 32 cm de largeur sur 40 cm de longueur avec une épaisseur de 2 cm. Les connexions traversent la planche et rejoignent l'arrière du parking où sont fixées la carte ARDUINO UNO et la demi-plaque de connexions. La clôture a été coupée à la pince coupante dans du grillage métallique laqué blanc et fixée à la planche par des petits cavaliers enfoncés au marteau.
La partie technique (portail + diodes + motorisation barrière) est constituée par un morceau de la même planche de 2 cm d'épaisseur, traversé par le moteur encastré horizontalement.
Connexions situées à l'arrière de la clôture de la maquette de parking (Carte ARDUINO UNO à gauche et demi-plaque de connexions avec L293D à droite)
Récapitulatif
des branchements et connexions
1
- Connexions entre la maquette et la carte ARDUINO UNO
Feu
rouge (fil rouge)
>>> Broche 9 de la carte Arduino Uno
Feu
vert (fil vert) >>>
Broche 7 de la carte Arduino Uno
LEDs
bleues (fil
violet) >>> Broche 10 de
la carte Arduino Uno
LEDs
blanches (fil jaune)
>>> Broche 11 de la carte Arduino Uno
Bouton
Entrée (fil bleu)
>>> Broche A1 de la carte Arduino Uno
Bouton
Sortie (fil marron)
>>> Broche A0 de la carte Arduino Uno
« Terre »
de la maquette (fil noir) >>> Broche GND de la carte Arduino Uno
2
- Connexions entre le moteur et le circuit L293D
Fil
marron (+) >>> Borne 3
du circuit intégré L293D
Fil
bleu (-) >>> Borne 6 du
circuit intégré L293D
3
- Connexions entre le circuit L293D et la carte ARDUINO UNO
Sortie
3,3 Volts de la carte reliée à la borne 8 de L293D (fil
rouge sur le cliché)
Sortie
5 Volts de la carte reliée à la borne 16 de L293D (fil
rouge sur le cliché)
Broche
n° 4 de la carte reliée à la borne 2 de L293 (Ouverture de la barrière - Fil
orangé sur le cliché)
Broche
n° 8 de la carte reliée à la borne 7 de L293D (Fermeture de la barrière - Fil
orangé sur le cliché)
Autre
broche GND (fil noir) de la carte reliée à la ligne GND – de la
plaque de connexions sans soudures
Cavaliers
(noirs) entre la ligne GND – de la plaque et les bornes 12 et 13 de L293D
Vidéo entrée véhicule Vidéo sortie véhicule
Télécharger le dossier pédagogique - Voir le programme «GestionParking2.B4R» développé en B4R
Possibilités techniques alternatives
1 - Il est possible d'envisager un autre mode d'ouverture de la barrière en fixant celle-ci directement sur l'axe moteur avec une ouverture quasi instantanée comme le montre la vidéo suivante en simulation grâce à une plaque de connexions sans soudures (Breadboard) simulant le fonctionnement du parking virtuel >>> voir la Vidéo Ouverture Directe
Dans ce cas, le programme doit être modifié, notamment en ce qui concerne les lignes 55 à 58 (Entrée véhicule) et les lignes 77 à 80 (Sortie véhicule) car les durées des opérations d'ouverture et de fermeture sont beaucoup plus courtes que dans le cas de la maquette décrite plus haut. Le programme adapté à ce mode d'ouverture serait le suivant >>> ProgrammeParkingVirtuelOuvertureRapide
2 - On peut également imaginer un système avec vis sans fin entraînant un pignon avec ouverture plus lente de la barrière mais c'est techniquement difficile car il faut éviter les porte-à-faux, donc je déconseille cette option sauf si la réalisation technique nécessitant des travaux très minutieux permet d'éviter cet inconvénient.
Système théorique avec vis sans fin et pignon non expérimenté
3 - Des moteurs plus puissants sont disponibles dans le commerce. J'ai ainsi testé le moteur FTVOGUE DC 12 Volts avec réducteur. Ce produit est très solide, je l'utilise avec une pile à pressions de 9 Volts. L'ouverture de la barrière en mode directe se fait cependant assez lentement grâce au réducteur. Le couple est puissant.
Moteur utilisé dans ce troisième exemple
Ce système offre l'avantage de la fiabilité et la solidité. La barrière utilisée ici est une portion de bambou très léger et très solide, vissé sur 1 cm sur le filetage visible. Des filetages sont disponibles sur le réducteur ce qui permettrait de fixer le tout avec 4 vis contre une plaque de contreplaqué par exemple avec un trou pour l'axe.
Essai vidéo ici >>> Utilisation du moteur FTVOGUE DC 12 Volts
Notons que cette maquette et donc ce programme ont été nettement améliorés avec GestionParking1
Voir aussi >>> GestionParking1 GestionParking3 Gestion Parking4
Le programme GestionParking2.B4R a été développé grâce à la plate-forme B4X : Anywhere Software | B4X et plus particulièrement B4R (Visual Basic pour Arduino): Basic Programming | B4R
Installation gratuite des logiciels nécessaires >>> Installation B4R