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.. _3.1.4_c:

3.1.4 Ventilateur Intelligent
===================================

.. note::

   .. image:: ../img/mcp3008_and_adc0834.jpg
      :width: 25%
      :align: left
    

   Selon la version de votre kit, identifiez si vous disposez d’un **ADC0834** ou d’un **MCP3008** et suivez la section correspondante.

Introduction
----------------

Dans ce projet, nous allons utiliser des moteurs, des boutons et des thermistances pour fabriquer un ventilateur intelligent manuel + automatique dont la vitesse du vent est réglable.

Composants Nécessaires
--------------------------

Dans ce projet, nous avons besoin des composants suivants.

.. image:: ../img/list_Smart_Fan.png
    :align: center

Il est certainement pratique d'acheter un kit complet, voici le lien :

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    * - Nom
      - ÉLÉMENTS DANS CE KIT
      - LIEN
    * - Kit Raphael
      - 337
      - |link_Raphael_kit|

Vous pouvez également les acheter séparément à partir des liens ci-dessous.

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    * - INTRODUCTION DES COMPOSANTS
      - LIEN D'ACHAT

    * - :ref:`cpn_gpio_extension_board`
      - |link_gpio_board_buy|
    * - :ref:`cpn_breadboard`
      - |link_breadboard_buy|
    * - :ref:`cpn_wires`
      - |link_wires_buy|
    * - :ref:`cpn_resistor`
      - |link_resistor_buy|
    * - :ref:`cpn_power_module`
      - \-
    * - :ref:`cpn_thermistor`
      - |link_thermistor_buy|
    * - :ref:`cpn_l293d`
      - \-
    * - :ref:`cpn_adc0834`
      - \-
    * - :ref:`cpn_button`
      - |link_button_buy|
    * - :ref:`cpn_motor`
      - |link_motor_buy|

Schéma de Câblage
-----------------

============ ======== ========= ===
Nom T-Board  physique wiringPi  BCM
GPIO17       Pin 11   0         17
GPIO18       Pin 12   1         18
GPIO27       Pin 13   2         27
GPIO22       Pin 15   3         22
GPIO5        Pin 29   21        5
GPIO6        Pin 31   22        6
GPIO13       Pin 33   23        13
============ ======== ========= ===

.. image:: ../img/Schematic_three_one4.png
   :align: center

Procédures Expérimentales
------------------------------

**Étape 1 :** Construire le circuit.

.. image:: ../img/image245.png
    :align: center

.. note::
    Le module d'alimentation peut utiliser une batterie de 9V avec la boucle de batterie de 9V dans
     le kit. Insérez le capuchon du module d'alimentation dans les bandes de bus de 5V de la planche à pain.

.. image:: ../img/image118.jpeg
    :align: center

**Étape 2 :** Accédez au dossier du code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    cd ~/raphael-kit/c/3.1.4/

**Étape 3 :** Compiler.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    gcc 3.1.4_SmartFan.c -lwiringPi -lm

**Étape 4 :** Exécuter le fichier exécutable ci-dessus.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    sudo ./a.out

Lorsque le code s'exécute, démarrez le ventilateur en appuyant sur le bouton. 
Chaque fois que vous appuyez, une vitesse est ajustée vers le haut ou vers le bas. 
Il y a **5** niveaux de vitesse : **0~4**. Lorsqu'il est réglé sur le 4\ :sup:`ème` niveau de 
vitesse et que vous appuyez sur le bouton, le ventilateur s'arrête de fonctionner avec une vitesse de vent de **0**.

Une fois que la température augmente ou diminue de plus de 2℃, la vitesse augmente ou diminue 
automatiquement d'un niveau.

.. note::

    Si cela ne fonctionne pas après l'exécution, ou s'il y a un message d'erreur : \"wiringPi.h: No such file or directory\", veuillez vous référer à :ref:`install_wiringpi`.

Code
--------

.. code-block:: c

    #include <wiringPi.h>
    #include <stdio.h>
    #include <softPwm.h>
    #include <math.h>

    typedef unsigned char uchar;
    typedef unsigned int uint;

    #define ADC_CS      0
    #define ADC_CLK     1
    #define ADC_DIO     2
    #define MotorPin1   21
    #define MotorPin2   22
    #define MotorEnable 23
    #define BtnPin      3

    uchar get_ADC_Result(uint channel)
    {
        uchar i;
        uchar dat1=0, dat2=0;
        int sel = channel > 1 & 1;
        int odd = channel & 1;

        digitalWrite(ADC_CLK, 1);
        delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK, 0);
        delayMicroseconds(2);

        pinMode(ADC_DIO, OUTPUT);
        digitalWrite(ADC_CS, 0);
        // Start bit
        digitalWrite(ADC_CLK,0);
        digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
        //Single End mode
        digitalWrite(ADC_CLK,0);
        digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
        // ODD
        digitalWrite(ADC_CLK,0);
        digitalWrite(ADC_DIO,odd);  delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
        //Select
        digitalWrite(ADC_CLK,0);
        digitalWrite(ADC_DIO,sel);    delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,1);

        digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,0);
        digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);

        for(i=0;i<8;i++)
        {
            digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
            digitalWrite(ADC_CLK,0);    delayMicroseconds(2);

            pinMode(ADC_DIO, INPUT);
            dat1=dat1<<1 | digitalRead(ADC_DIO);
        }

        for(i=0;i<8;i++)
        {
            dat2 = dat2 | ((uchar)(digitalRead(ADC_DIO))<<i);
            digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
            digitalWrite(ADC_CLK,0);    delayMicroseconds(2);
        }

        digitalWrite(ADC_CS,1);
        pinMode(ADC_DIO, OUTPUT);
        return(dat1==dat2) ? dat1 : 0;
    }

    int temperture(){
        unsigned char analogVal;
        double Vr, Rt, temp, cel, Fah;
        analogVal = get_ADC_Result(0);
        Vr = 5 * (double)(analogVal) / 255;
        Rt = 10000 * (double)(Vr) / (5 - (double)(Vr));
        temp = 1 / (((log(Rt/10000)) / 3950)+(1 / (273.15 + 25)));
        cel = temp - 273.15;
        Fah = cel * 1.8 +32;
        int t=cel;
        return t;
    }

    int motor(int level){
        if(level==0){
            digitalWrite(MotorEnable,LOW);
            return 0;
        }
        if (level>=4){
            level =4;
        }
        digitalWrite(MotorEnable,HIGH);
        softPwmWrite(MotorPin1, level*25);
        return level;    
    }
    void setup(){
        if(wiringPiSetup() == -1){ //when initialize wiring failed,print messageto screen
            printf("setup wiringPi failed !");
            return;
        }
        softPwmCreate(MotorPin1,  0, 100);
        softPwmCreate(MotorPin2,  0, 100);
        pinMode(MotorEnable,OUTPUT);
        pinMode(BtnPin,INPUT);
        pinMode(ADC_CS,  OUTPUT);
        pinMode(ADC_CLK, OUTPUT);
    }

    int main(void)
    {
        setup();
        int currentState,lastState=0;
        int level = 0;
        int currentTemp,markTemp=0;
        while(1){
            currentState=digitalRead(BtnPin);
            currentTemp=temperture();
            if (currentTemp<=0){continue;}
            if (currentState==1&&lastState==0){
                level=(level+1)%5;
                markTemp=currentTemp;
                delay(500);
            }
            lastState=currentState;
            if (level!=0){
                if (currentTemp-markTemp<=-2){
                    level=level-1;
                    markTemp=currentTemp;
                }
                if (currentTemp-markTemp>=2){
                    level=level+1;
                    markTemp=currentTemp;
                }
            }
            level=motor(level);
        }
        return 0;
    }

Code Explanation
----------------------

.. code-block:: c

    int temperture(){
        unsigned char analogVal;
        double Vr, Rt, temp, cel, Fah;
        analogVal = get_ADC_Result(0);
        Vr = 5 * (double)(analogVal) / 255;
        Rt = 10000 * (double)(Vr) / (5 - (double)(Vr));
        temp = 1 / (((log(Rt/10000)) / 3950)+(1 / (273.15 + 25)));
        cel = temp - 273.15;
        Fah = cel * 1.8 +32;
        int t=cel;
        return t;
    }

La fonction temperture() convertit les valeurs du thermistor lues par l'ADC0834 
en valeurs de température. Consultez :ref:`2.2.2_c` pour plus de détails.

.. code-block:: c

    int motor(int level){
        if(level==0){
            digitalWrite(MotorEnable,LOW);
            return 0;
        }
        if (level>=4){
            level =4;
        }
        digitalWrite(MotorEnable,HIGH);
        softPwmWrite(MotorPin1, level*25);
        return level;    
    }

Cette fonction contrôle la vitesse de rotation du moteur. La plage de niveaux est de **0-4**
(le niveau **0** arrête le moteur). Chaque niveau représente un changement de **25 %** de la vitesse 
du vent.

.. code-block:: c

    int main(void)
    {
        setup();
        int currentState,lastState=0;
        int level = 0;
        int currentTemp,markTemp=0;
        while(1){
            currentState=digitalRead(BtnPin);
            currentTemp=temperture();
            if (currentTemp<=0){continue;}
            if (currentState==1&&lastState==0){
                level=(level+1)%5;
                markTemp=currentTemp;
                delay(500);
            }
            lastState=currentState;
            if (level!=0){
                if (currentTemp-markTemp<=-2){
                    level=level-1;
                    markTemp=currentTemp;
                }
                if (currentTemp-markTemp>=2){
                    level=level+1;
                    markTemp=currentTemp;
                }
            }
            level=motor(level);
        }
        return 0;
    }

La fonction **main()** contient l'ensemble du processus du programme comme suit :

1) Lire constamment l'état du bouton et la température actuelle.

2) Chaque pression fait augmenter le niveau de **+1**, en même temps, la température est mise à jour. Le niveau varie de **1~4**.

3) Lorsque le ventilateur fonctionne (le niveau **n'est pas 0**), la température est sous surveillance. Un changement de **2℃ ou plus** provoque l'augmentation ou la diminution du niveau.

4) Le moteur change la vitesse de rotation en fonction du **niveau**.