Simulink (MATLAB) pour Arduino

Le but de cet atelier est d'utiliser le module Simulink de MATLAB afin de programmer des cartes Arduino.

- Les étudiants de l'UPMC dispose d'une licence MATLAB fournie par l’établissement, ci-joint un document pour y accéder:

Instalation MATLAB (UPMC)

- Workshop pour Arduino fourni par MathWorks (semblables à l'atelier mais moins détaillés):

Workshop Arduino

Workshop Arduino (PMClab)

Modèles et exercices (avec corrigé)

• Installer la bibliothèque Arduino pour Simulink:

Afin de pouvoir utiliser une carte Arduino avec Simulink il est nécessaire d'installer la bibliothèque correspondante (la procédure d’installation est identique pour d'autres bibliothèques).

1) Après avoir installé et ouvert MATLAB allez dans l'onglet “Add-Ons” et cliquez sur “ Get Hardware Support Packages”

2) Dans la fenêtre qui vient de s'ouvrir sélectionnez “Download from Internet” puis cliquez sur “Next”, choisissez ensuite la bibliothèque que vous souhaitez installer (dans notre cas Arduino) puis cliquez sur “Next” puis sur “Log In” est enfin sur “Download”.

3) Une fois le téléchargement terminé, répétez l'étape 1 puis sélectionnez “Install from folder”, sélectionnez ensuite le dossier que vous venez de télécharger (répétez cette étape pour chaque dossier téléchargé, dans le cas de l'Arduino il y a deux fichiers: “arduino_download” et “arduinoio_download”). Puis suivez les étapes de l'installation.

4) Bravo vous pouvez désormais programmer des cartes Arduino avec Simulink.

• Préparer le montage avec la carte Arduino:

Voici un montage simple utilisé comme support pour l’atelier.

Liste de matériel (l'ensemble des composants est disponible au FabLab de l'UPMC):

• une carte Arduino UNO (ou autre) et son câble USB.
• une LED RGB.
• trois résistances de 560Ω.
• un potentiomètre.
• une breadboard.
• des jumpers mâle-mâle.

Pour les prochaines étapes vous aurez besoin de télécharger les modèles présent dans la partie “Liens utiles” précédente, lorsque vous en aurez besoin le noms du modèles sera indiqué en bleu.

• Les bases de Simulink

Nous allons commencer l'atelier avec la prise en main de Simulink.

1) Tout d'abord après avoir lancé MATLAB ouvrez Simulink en cliquant sur l’icône correspondant. Une nouvelle fenêtre devrait s'ouvrir, cliqué à présent sur l'icône “Library Browser” (ou “Simulink Library” selon la version).

2) Vous devrez alors avoir ces deux fenêtres a l’écran: La fenêtre de gauche représentant l'espace de travail et celle de droite les différents “blocs” de Simulink.

En effet Simulink fonctionne sous forme de blocs symbolisant des opérations mathématiques, logiques plus ou moins complexes et comportant un certain nombre d'entrée et de sortie.

Par exemple:

• Simulink>Sources permet de créer des signaux (carré, sinusoïde, échelon …).
• Simulink>Sinks permet d'afficher des signaux (scope, display).
• Simulink>Math Operations pour les opérateurs mathématiques.
• Etc…amusez-vous à regarder tous les blocs disponibles.

3) Passons maintenant à un exercice à proprement parlé, ouvrez le modèle Signaux.slx.

Avec:

1) Icône permettant de lancé la simulation.

2) Durée de la simulation en secondes (mettre “inf” pour une simulation infinie).

3) Deux blocs “signaux” à une sortie chacun.

4) Le bloc “Scope” permettant de visualiser des signaux.

5) Zone de simulation, “Normal” pour l'ordinateur/“External” pour un environnement externe (un Arduino par exemple).