{"id":553,"date":"2013-01-02T00:04:26","date_gmt":"2013-01-02T04:04:26","guid":{"rendered":"http:\/\/nagashur.com\/blog\/?p=553"},"modified":"2015-09-03T12:37:25","modified_gmt":"2015-09-03T16:37:25","slug":"lire-la-valeur-dun-bouton-connecte-aux-gpio-du-raspberry-pi","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/nagashur.com\/blog\/2013\/01\/02\/lire-la-valeur-dun-bouton-connecte-aux-gpio-du-raspberry-pi\/","title":{"rendered":"Lire la valeur d’un bouton connect\u00e9 aux GPIO du Raspberry Pi"},"content":{"rendered":"

Les GPIO du Raspberry pi peuvent \u00eatre utilis\u00e9s en sortie<\/a> (\u00e9criture), mais \u00e9galement en entr\u00e9e (lecture). Nous nous int\u00e9resserons ici \u00e0 cette seconde possibilit\u00e9, qui permettra au Raspberry pi de recevoir des informations du monde ext\u00e9rieur. L’objectif de ce tutoriel est de s’appuyer sur le tutoriel sur l’utilisation d’un GPIO en sortie pour contr\u00f4ler une LED<\/a>, et d’y ajouter le fait de lire un bouton poussoir connect\u00e9 sur un autre GPIO pour changer l’\u00e9tat de cette LED. Il est \u00e9galement possible d’acc\u00e9der \u00e0 la liste des tutoriels sur le Raspberry pi<\/a> pour voir d’autres utilisations.<\/p>\n

<\/p>\n

Ce tutoriel est la version “blog” du tutoriel que j’ai post\u00e9 sur le wiki sur ce sujet<\/a>, et remplace le pr\u00e9c\u00e9dent billet sur le sujet, que j’ai donc enti\u00e8rement r\u00e9\u00e9crit.<\/p>\n

Lecture bouton Raspberry pi : Pr\u00e9requis<\/h2>\n
\n
\"Lecture<\/a>

bouton poussoir rouge<\/p><\/div>\n

Pour ce tutoriel, nous aurons besoin d’un Raspberry Pi (A, A+, B, B+) configur\u00e9, ainsi que d’une breadboard, une LED, une r\u00e9sistance de 68 a 300 Ohms pour la LED, d’un bouton poussoir, d’une r\u00e9sistance de 2KOhms \u00e0 10KOhms, et enfin de quelques c\u00e2bles pour breadboard \u201cjumper wire\u201d. Il est \u00e9galement conseill\u00e9 d’avoir lu le tutoriel sur l’utilisation d’un GPIO en sortie pour contr\u00f4ler une LED<\/a>, puisque nous nous baserons dessus.<\/p>\n<\/div>\n

Montage de type “pull-up” : r\u00e9sistance de tirage<\/h2>\n
\n

Nous reprendrons donc l’installation du tutoriel mentionn\u00e9 dans les pr\u00e9requis. Nous ajouterons un c\u00e2ble connectant la broche en haut \u00e0 gauche des GPIO au rail positif de la breadboard<\/em>. Cette broche fournit du 3.3V<\/strong>, le niveau logique accept\u00e9 par les GPIO en entr\u00e9e. Il convient de faire attention \u00e0 ne pas utiliser le 5V \u00e0 la place<\/strong>, car dans ce cas, on pourrait rendre les GPIO connect\u00e9s d\u00e9finitivement inutilisables, voir le Raspberry pi tout entier.<\/p>\n

Le bouton poussoir sera ajout\u00e9 au milieu de la breadboard<\/em>, \u00e0 cheval sur les deux rang\u00e9es de trous. la broche du haut sera connect\u00e9e \u00e0 la masse, tandis qu’une r\u00e9sistance d’une valeur de 1 \u00e0 10 kilo-Ohms connectera la seconde broche au rail d’alimentation 3.3V. Enfin, un c\u00e2ble viendra s’intercaler sur entre la r\u00e9sistance et la broche du bouton connect\u00e9e \u00e0 celle ci, et sera connect\u00e9 sur le GPIO 17<\/strong>, \u00e0 savoir le sixi\u00e8me en partant du haut sur la colonne de gauche. Nous obtenons le r\u00e9sultat suivant :<\/p>\n

\"C\u00e2blage<\/a>

C\u00e2blage d’un bouton poussoir vers les GPIO du Raspberry pi en pull-up<\/p><\/div>\n

Vous pouvez \u00e9galement t\u00e9l\u00e9charger le sch\u00e9ma de c\u00e2blage d’un bouton poussoir avec une r\u00e9sistance de tirage pull-up en version PDF<\/a>.<\/p>\n

Puisque nous souhaitons lire la valeur d’un bouton poussoir, nous utilisons logiquement un GPIO suppl\u00e9mentaire. La nouvelle r\u00e9sistance ajout\u00e9e ici est une r\u00e9sistance de tirage<\/a>. Elle devra avoir une valeur comprise entre 1 et 10KOhms, ici il s’agit d’une 4.7KOhms.<\/p>\n

Son r\u00f4le est de fixer la valeur lue lorsque l’on appuie pas sur le bouton. Sans cela, nous aurions une valeur dite \u201cflottante\u201d, c’est \u00e0 dire variable de fa\u00e7on impr\u00e9visible. Dans ce cas, il s’agit d’une r\u00e9sistance de tirage, ou pull-up resistor<\/strong><\/em> en anglais, et elle tire la valeur vers le 3.3V, ce qui correspondra \u00e0 un 1 logique (signal haut).<\/p>\n

Montage de type “pull-down” : r\u00e9sistance de rappel<\/h2>\n

Une autre solution serait de faire le contraire, c’est \u00e0 dire de faire en sorte que la valeur lue par d\u00e9faut, lorsque l’on n’appuie pas sur le bouton, soit nulle. Cette configuration est tr\u00e8s proche, et utilise une r\u00e9sistance de rappel dite pull down<\/strong><\/em>. Notre montage change peu, puisque cette fois ci, la premi\u00e8re broche du bouton poussoir est connect\u00e9e au rail 3.3V, tandis que la r\u00e9sistance sera connect\u00e9e \u00e0 la masse, comme on peut le voir sur ce sch\u00e9ma :<\/p>\n

\"C\u00e2blage<\/a>

C\u00e2blage d’un bouton poussoir vers les GPIO du Raspberry pi en pull-down<\/p><\/div>\n

Vous pouvez \u00e9galement t\u00e9l\u00e9charger le sch\u00e9ma de c\u00e2blage d’un bouton poussoir avec une r\u00e9sistance de tirage pull-down en version PDF<\/a>.<\/p>\n

Code minimal en C<\/h2>\n

Le code en C sera relativement simple. Ici nous donnons un exemple bas\u00e9 sur une r\u00e9sistance de tirage (pull-up), mais il suffira d’inverser les valeurs logiques pour avoir le code pour une version rappel (pull-down).<\/p>\n

\r\n#include &lt;stdio.h&gt;\r\n#include &lt;wiringPi.h&gt;\r\nint main(void)\r\n{\r\nint switchPin=0;\r\nif(wiringPiSetup()==-1)\r\n {return 0;}\r\n\/\/le port GPIO du bouton est configur\u00e9 en lecture\r\npinMode(switchPin,INPUT);\r\nint button=0;\r\nwhile(1)\r\n{\r\n \/\/on lit la valeur de la broche GPIO\r\n button=digitalRead(switchPin);\r\n if(button==0)\/\/Si un appui sur le bouton est d\u00e9tect\u00e9\r\n {\r\n \/\/on affiche un message\r\n printf("button pressed!\\n");\r\n \/\/cette boucle permet de gerer un appui continu\r\n while(button==0)\r\n {\r\n \/\/on relit la valeur \u00e0 chaque fois\r\n button=digitalRead(switchPin);\r\n delay(20);\/\/et on attend 20ms\r\n }\r\n }\r\n delay(20);\/\/on attend 20ms entre chaque lecture.\r\n}\r\n return 0;\r\n}\r\n<\/pre>\n
Vous pouvez \u00e9galement t\u00e9l\u00e9charger le fichier source C du programme permettant de lire l’\u00e9tat du bouton en suivant ce lien<\/a>.<\/p>\n
On compile ensuite le code :<\/p>\n
\r\ngcc readButton.c -o readButton -lwiringPi\r\n<\/pre>\n
On peut alors ex\u00e9cuter le programme :<\/p>\n
\r\nsudo .\/readButton\r\n<\/pre>\n
L\u2019attente de 20 millisecondes (delay(20);<\/em><\/strong>) sert non seulement \u00e0 ne pas surcharger le CPU, mais \u00e9galement \u00e0 filtrer le rebond du bouton. Comme il s\u2019agit d\u2019un dispositif imparfait, sans cette attente, nous aurions une successions de changements d\u2019\u00e9tats (0-1-0-1-0-1 \u2026) lors des phases d\u2019appui et de rel\u00e2chement du bouton. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne ne survient pas lorsque le bouton est maintenu enfonc\u00e9 ou lorsque l’on ne le touche pas, mais uniquement sur les transitions. La seconde boucle permet de ne consid\u00e9rer qu\u2019un seul appui tant que le bouton est maintenu enfonc\u00e9, sinon, nous aurions une succession d\u2019appuis, et un affichage toutes les 20ms tant que le bouton est maintenu enfonc\u00e9. Cela peut para\u00eetre superflu, mais sans cela, si vous appuyez fugitivement sur le bouton, mais tout de m\u00eame plus de 20ms, il y aurait au moins deux pressions de comptabilis\u00e9es.<\/p>\n
Cela s’appelle en anglais le debouncing<\/em><\/strong>. On peut \u00e9galement utiliser un condensateur pour att\u00e9nuer le rebond, et potentiellement ne pas avoir \u00e0 faire de debouncing<\/strong><\/em> logiciel.<\/p>\n
Code utilisant le bouton et la LED en C<\/h2>\n
On peut maintenant r\u00e9utiliser la LED install\u00e9e pour cette fois ci changer l’\u00e9tat de celle ci selon les appuis. On obtient un code de ce genre :<\/p>\n
\r\n#include &lt;stdio.h&gt;\r\n#include &lt;wiringPi.h&gt;\r\nint main(void)\r\n{\r\nint switchPin=0;\r\nint ledPin =7;\r\nif(wiringPiSetup()==-1)\r\n {return 0;}\r\n\r\n\/\/le port GPIO du bouton est configur\u00e9 en lecture\r\npinMode(switchPin,INPUT);\r\n\/\/le port GPIO de la LED est configur\u00e9 en ecriture\r\npinMode(ledPin,OUTPUT);\r\nint button=0;\r\nint ledState=0;\/\/\u00e9tat initial de la LED\r\ndigitalWrite(ledPin,ledState);\/\/on eteint la LED au d\u00e9part\r\nwhile(1)\r\n{\r\n \/\/on lit la valeur de la broche GPIO\r\n button=digitalRead(switchPin);\r\n if(button==0)\/\/Si un appui sur le bouton est d\u00e9tect\u00e9\r\n {\r\n \/\/on affiche un message\r\n printf("button pressed!\\n");\r\n if(ledState==0)\r\n {ledState=1;}\r\n else\r\n {ledState=0;}\r\n digitalWrite(ledPin,ledState);\/\/on applique le nouvel \u00e9tat de la LED\r\n \/\/cette boucle permet de gerer un appui continu\r\n while(button==0)\r\n {\r\n \/\/on relit la valeur \u00e0 chaque fois\r\n button=digitalRead(switchPin);\r\n delay(20);\/\/et on attend 20ms\r\n }\r\n }\r\n delay(20);\/\/on attend 20ms entre chaque lecture.\r\n}\r\nreturn 0;\r\n}\r\n\r\n<\/pre>\n
Vous pouvez \u00e9galement t\u00e9l\u00e9charger le code C du programme permettant de lire le bouton pour changer l’\u00e9tat d’une LED en suivant ce lien<\/a>.<\/p>\n<\/div>\n
Code minimal en python<\/h2>\n
\n
Voyons maintenant le code minimal en python :<\/p>\n
\r\nimport time\r\nfrom RPi import GPIO\r\nGPIO.setmode(GPIO.BOARD)\r\nGPIO.setup(0, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)\r\nwhile True:\r\n inputval = GPIO.input(0)\r\n print inputval\r\n time.sleep(1)\r\n<\/pre>\n
Vous pouvez \u00e9galement t\u00e9l\u00e9charger le code python minimal du programme permettant de lire le bouton en suivant ce lien<\/a>.<\/p>\n
On ex\u00e9cute le code par :<\/p>\n
sudo python readButton.py<\/pre>\n<\/div>\n
\n
Conclusions<\/h2>\n
\n
Il est donc possible d’utiliser un GPIO comme entr\u00e9e, pour lire des informations du monde ext\u00e9rieur. Ici, nous lisons des donn\u00e9es num\u00e9riques<\/a>. Il est toutefois possible d’utiliser un convertisseur MCP3008 pour ajouter des entr\u00e9es analogiques au Raspberry pi (tutoriel sur ce site)\u00a0<\/a> et ainsi lire des donn\u00e9es analogiques<\/a>.<\/p>\n
Il est primordial de ne pas envoyer de courant \u00e0 une tension sup\u00e9rieure \u00e0 3.3V aux GPIO sous peine de risquer d’endommager le\/les GPIO voir le Raspberry pi tout entier.<\/p>\n
On pourra se demander comment avons nous choisi la valeur de la r\u00e9sistance de tirage\/rappel. Il s’agit en fait de valeurs assez universelles dans ce types de montages. Si l’on ne sait pas quoi prendre, les 4.7 et 10K feront g\u00e9n\u00e9ralement l’affaire. Il est cependant possible d’aller plus loin en cherchant les valeurs optimales de la r\u00e9sistance de tirage selon le circuit<\/a>.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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