Intermédiaire35 minKit Découverte

Le compteur binaire

Quatre LED qui comptent de 0 à 15 en binaire. Tu vois enfin, de tes yeux, comment un ordinateur stocke un nombre.

Tout ce que fait ton téléphone - photos, musique, messages - est stocké exactement comme ça : des suites de 0 et de 1.

Tu auras besoin du

SunuMake Découverte

Tes premiers pas avec Arduino - 8 composants inclus.

7 500 FCFAVoir le kit

Matériel

Ce qu'il faut sortir du kit

Prépare tout avant de commencer : c'est plus agréable que de fouiller la boîte au milieu du câblage.

1Carte Arduino UNO
1Plaque d'essai (breadboard)
4LED— même couleur de préférence, pour bien lire le nombre
4Résistances 220 Ω
5Fils de connexion

Câblage

Le schéma des branchements

Débranche toujours l'USB avant de modifier un câblage, et vérifie ce tableau ligne par ligne avant de rebrancher.

On relie	à	en passant par
LED n°1 (poids 1) — patte longue	Broche 2	Résistance 220 Ω
LED n°2 (poids 2) — patte longue	Broche 3	Résistance 220 Ω
LED n°3 (poids 4) — patte longue	Broche 4	Résistance 220 Ω
LED n°4 (poids 8) — patte longue	Broche 5	Résistance 220 Ω
Toutes les pattes courtes	GND	Rail bleu (−)

Pas à pas

Les étapes

1
Matériel
4 LED, 4 résistances 220 Ω, 5 fils. Aligne les LED côte à côte sur la breadboard : ce sera plus lisible.
2
Câble les quatre LED
De droite à gauche : broche 2, broche 3, broche 4, broche 5. Chaque patte longue passe par sa résistance, chaque patte courte va au rail bleu (−), relié à GND. L'ordre compte : la LED de droite représente le chiffre le plus petit.
3
Téléverse et compte
Copie le code et téléverse. Les LED affichent 0, puis 1, puis 2... jusqu'à 15, puis reviennent à 0. Regarde bien la LED de droite : elle change à chaque étape. Celle de gauche ne change qu'une fois sur huit.
4
Décode toi-même
Chaque LED vaut un nombre : la première 1, la deuxième 2, la troisième 4, la quatrième 8. Une LED allumée = on ajoute sa valeur. Allumées : 8 et 2 ? Le nombre affiché est 10. Essaie de lire quelques valeurs avant qu'elles ne changent.
5
Ralentis pour mieux voir
Passe le `delay(600)` à `1500`. Tu as le temps de décoder chaque nombre. C'est un excellent exercice pour ancrer le binaire.

Code Arduino

Le programme à téléverser

Copie ce code dans l'IDE Arduino, branche ta carte en USB et clique sur le bouton « Téléverser » (la flèche en haut à gauche).

sketch.ino

1// Le compteur binaire - SunuMake
2// 4 LED = 4 bits = 16 valeurs possibles (de 0 à 15).
3
4const int LEDS[] = {2, 3, 4, 5};  // LEDS[0] = poids 1, LEDS[3] = poids 8
5
6void setup() {
7  for (int i = 0; i < 4; i++) {
8    pinMode(LEDS[i], OUTPUT);
9  }
10}
11
12void loop() {
13  for (int nombre = 0; nombre < 16; nombre++) {
14    afficher(nombre);
15    delay(600);
16  }
17}
18
19// Allume les LED correspondant à l'écriture binaire du nombre.
20void afficher(int nombre) {
21  for (int i = 0; i < 4; i++) {
22    // bitRead(nombre, i) vaut 1 si le bit numéro i est à 1, sinon 0.
23    digitalWrite(LEDS[i], bitRead(nombre, i));
24  }
25}

Mini-cours

Comment ça marche ?

Nous comptons en base 10 parce que nous avons dix doigts. Un ordinateur n'a que deux états possibles (courant / pas de courant), alors il compte en base 2.

En base 10, les colonnes valent 1, 10, 100, 1000... En base 2, elles valent 1, 2, 4, 8, 16... - des puissances de deux. Le nombre 10 s'écrit donc 1010 en binaire : une fois 8, zéro fois 4, une fois 2, zéro fois 1.

Chacune de ces colonnes s'appelle un bit. Avec 4 bits on écrit 16 valeurs (2⁴), avec 8 bits 256 valeurs (2⁸) - d'où le 255 maximum qu'on a croisé dans analogWrite() du projet « La LED qui respire ». Tout est lié.

bitRead(nombre, i) demande simplement : « le bit numéro i de ce nombre vaut-il 1 ? ». Comme digitalWrite() attend justement un 1 ou un 0, on peut brancher directement l'un dans l'autre. Élégant.

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