Maîtrisez les Timers Internes Arduino pour un Chronométrage Précis

Composants et fournitures

Composant	Quantité
Arduino UNO	1
LED (standard)	1
Résistance 220 Ω	1

À propos du projet

Vue d'ensemble

Pour mesurer le temps avec précision, il faut utiliser un timer matériel. Les timers internes de l'Arduino (ATmega328P) ne sont pas triviaux à configurer, ce tutoriel les explique simplement.

L'intérêt majeur : pendant delay(), le processeur est bloqué. Avec un timer, le programme continue ; une interruption se déclenche exactement au moment voulu.

Nous utilisons le TIMER0 (le plus simple). Les autres (Timer1, Timer2) pourront faire l'objet de futurs tutoriels.

Fonctionnement

Consultez la datasheet de l'ATmega328P. Le schéma bloc du compteur montre :

1. L'horloge (16 MHz) entre dans le prédiviseur (prescaler).
2. Le prédiviseur génère des impulsions à fréquence réduite vers la logique de contrôle.
3. Celle-ci incrémente le registre TCNTn.
4. On compare TCNTn à une valeur de référence dans OCRn.
5. Lors de l'égalité (mode CTC - Clear Timer on Compare), le flag TOVn génère une interruption.

Le prédiviseur se configure via le registre TCCR0B :

Pour calculer la valeur d'OCR0A afin d'obtenir une période souhaitée :

Exemple : interruption toutes les 1 ms (prédiviseur 64) :

TCCR0A |= (1 << WGM01);       // Mode CTC
OCR0A = 0xF9;                 // 249 -> 1 ms @ 16MHz/64
TIMSK0 |= (1 << OCIE0A);      // Active interruption COMPA
sei();                        // Active interruptions globales
TCCR0B |= (1 << CS01) | (1 << CS00);  // Prédiviseur 64 (démarre le timer)

Important : régler le prédiviseur en dernier, car le timer démarre immédiatement. Pour l'arrêter, remettre TCCR0B à 0.

Code exemple : Clignotement LED 1 Hz via Timer0

/* Clignote la LED broche 13 chaque seconde via timer interne */
int timer = 0;
bool state = 0;

void setup() {
  pinMode(13, OUTPUT);
  TCCR0A = (1 << WGM01);      // Mode CTC
  OCR0A = 0xF9;               // Valeur pour 1 ms
  TIMSK0 |= (1 << OCIE0A);    // Interruption sur compare match
  sei();                      // Interruptions globales
  TCCR0B |= (1 << CS01) | (1 << CS00);  // Prescaler 64
}

void loop() {
  if (timer >= 1000) {  // 1000 * 1 ms = 1 s
    state = !state;
    timer = 0;
  }
  digitalWrite(13, state);
}

ISR(TIMER0_COMPA_vect) {
  timer++;  // Incrémenté chaque 1 ms
}

Schéma de câblage