Qu’est-ce que l’Arduino ?
Introduction
L’Arduino est une carte électronique créée pour simplifier l’électronique à ceux qui veulent débuter ou se perfectionner dans l’électronique.
Elle permet de rendre accessible le monde de l’électronique et de créer des projets facilement, notamment la domotique, le pilotage de robot, les systèmes embarquées…
La carte Arduino possède des entrées et des sorties programmables qui permettent de contrôler beaucoup de composants : moteur à courant continu, servomoteur, photorésistance, télécommande, bouton poussoir, capteur de distance…
L'histoire d'Arduino
L’Arduino est à l’origine un projet d’étudiants de l’école de Design en Italie. Dans les années 2000, les outils de conception de projets électroniques étaient difficilement accessibles pour ceux qui ne faisaient pas partie du domaine. Maîtriser l’électronique et utiliser ses composants demandait beaucoup de temps et d’apprentissage et ralentissait fortement le processus de création pour les jeunes étudiants.
Les étudiants faisant partie de ce projet vont donc créer une plateforme plus abordable et plus simple à utiliser appelée Arduino.
Celle-ci repose sur l’environnement de développement Processing mis au point en 2001 par le Massachusetts Institute of Technology .
Aidés par leurs professeurs, ils conçoivent la toute première carte Arduino en 2005. Entièrement open source, l’Arduino présente l’avantage d’être multiplateforme et d’être facile à prendre en main. La carte Arduino créée par le groupe d’étudiants s’appelle wiring et ça sera la première commercialisée. Cette carte est programmable avec le logiciel Processing. Un logiciel a ensuite été développé spécialement pour les cartes Arduino, appelé Arduino IDE.
En 2008, le groupe de cinq étudiants décide de créer leur entreprise, Arduino LLC. En effet, les cartes étaient produites en usine et les fabricants leurs devaient une redevance. Un site a ensuite été crée, arduino.cc, pour regrouper la communauté Arduino, les cartes, les librairies et les cours sur Arduino.
D’autres cartes ont ensuite été crées en fonction des améliorations et des besoins de la communauté, on peut notamment citer la carte Arduino Uno en 2010; la plus connue des cartes aujourd’hui, la carte Arduino nano et Méga. Vous pouvez retrouver toutes ces cartes Arduino à la fin de notrecette cours.page.
En Octobre 2017, Arduino annonçait le partenariat avec ArmARM pour la production de leur microcontrôleur. La plupart des cartes vendues sur la marché aujourd’hui possèdent un microprocesseur ARM 8 bits, sauf la carte Arduino Due qui utilise un microprocesseur de 32 bits.
Bien débuter sur Arduino
Si vous êtes intéressées, on va voir comment bien débuter en électronique. Pour cela il va vous falloir plusieurs composants importants pour pouvoir commencer :
a) La carte Arduino
La première chose dont vous avez besoin est d’une carte Arduino. Cette dernière est une petite carte électronique programmable, dotée d’une puissance de calcul permettant de contrôler des composants et d’en récupérer des valeurs.
Elle est destinée aux débutants et amateurs d’électronique désirant faire leurs propres projets en apprenant l’électronique. La carte Arduino la plus connu est l’Arduino Uno. C’est la plus documentée des cartes sur internet donc vous trouverez toutes les ressources nécessaires pour commencer !
Dans un circuit électronique, la carte Arduino va permettre de traiter l’information entrante, comme la valeur d’un capteur grâce à un programme et de commander des actionneurs qui correspondent aux sorties de la carte.
On vous conseille notre cours sur le fonctionnement de la carte Arduino pour mieux comprendre le rôle de celle-ci.
Prendre une carte officiel ou une copie ?
La marque Arduino a développé toutes ses cartes en open source. Ce qui signifie que toutes les ressources sur comment construire une carte Arduino sont disponibles sur internet et que chacun peut en créer et en vendre légalement.
Néanmoins, est-ce que ça vaut le coup d’en acheter une ?
Comme on peut le constater, les “clones” de carte Arduino sont pour la plupart moins chers. Néanmoins, elles ne sont pas toutes bien à acheter. En effet, comme la carte est open source, la qualité de chaque carte varie.
On vous conseille donc de n’acheter que des marques que vous connaissez, notamment Elegoo et les cartes Arduino officielles !
b) La breadboard
Une breadboard est une platine d’expérimentation qui va vous permettre de tester vos projets avant de faire les soudures. Cela va permettre de vérifier que votre circuit fonctionne bien et de changer des composants sans avoir à dessouder ceux-ci.
Comment cela fonctionne ?
Il y a une façon bien particulière pour poser ses composants afin qu’ils fonctionnent ensemble.
Il y a deux lignes de chaque côté de la breadboard, le + et le -. C’est ici que vous pourrez alimenter tous vos composants : En branchant du 3,3V sur le + et la masse sur -, alors vous pourrez brancher les composants sur ces mêmes lignes afin de les alimenter. Ces lignes sont connectées ensemble en parallèle.
Pour placer vos composants, c’est au milieu de la breadboard que vous pourrez le faire. Les lignes au milieu fonctionnent à l’inverse des lignes aux extrémités, elles sont liées ensemble par la verticale.
Vous pouvez aussi utiliser des fils de liaison pour câbler vos composants afin de tester vos circuits.
Pour disposer judicieusement vos composants, privilégiez l’emplacement central de la breadboard. Contrairement aux lignes situées aux extrémités, les lignes centrales sont connectées verticalement entre elles.
De plus, pour tester vos circuits, n’hésitez pas à utiliser des fils de liaison pour câbler vos composants afin de tester vos circuits.
c) Les fils de liaison
Les fils de liaison vont vous servir à lier vos composants à votre carte Arduino. Ils sont donc essentiels pour un débutant.
Quand utiliser des fils de liaison ou une Breadboard ?
Dans certains circuits, la breadboard peut remplacer des fils de liaison et inversement. Néanmoins ces deux éléments ont des rôles très différents :
- Les fils de liaison vont vous être utiles si vous avez peu de composants ou bien que vous avez des composants que vous devez les déplacer, comme une photorésistance par exemple.
- Les fils de liaison vont vous être utiles si vous avez peu de composants ou bien que vous avez des composants que vous devez les déplacer, comme une photorésistance par exemple.
Dès que vous avez plus de deux composants, on vous conseille d’utiliser une breadboard :
-
La breadboard va vous permettre de connecter les composants plus facilement ensemble. De plus vous pourrez en connecter plusieurs tout en gardant une propreté sur votre circuit.
d) Les composants
Les composants sont une chose essentielle dont vous aurez besoin pour votre circuit. En effet, la carte Arduino sert juste de passerelle entre vos commandes et le composant en question.
Quand vous débutez, il peut parois être difficile de savoir de quels composants on a besoin. Il y a des composants plus ou moins difficiles à faire fonctionner, il est plutôt bien d’apprendre ceux que vous utiliserez dans chaque projet :
La Résistance : Ce composant est nécessaire à presque tous les circuits. Elle permet de limiter le courant dans celui-ci et donc de protéger vos composants.
Le bouton poussoir : C’est un interrupteur que l’on actionne avec la pression du doigt comme un interrupteur de lumière. Cela va vous permettre de contrôler des composants comme allumer une led, un moteur, ou plein d’autres actions…
Le moteur à courant continu : Un moteur est une pièce maîtresse dans un projet. Il existe différents moteurs en électronique ; moteur pas à pas, servomoteur. On vous conseille de bien lire la différence entre chacun afin de choisir celui qui vous convient.
Où acheter les composants ?
Il y a deux moyens d’acheter des composants sur Arduino : vous pouvez les acheter un par un selon le projet que vous voulez faire si vous avez déjà des connaissances en électronique…
Sinon si vous débutez vous pouvez acheter un kit pour débutant en Arduino qui contient plusieurs composants essentiels pour commencer ! Cela vous permettra de vous familiariser avec Arduino et de pouvoir choisir les bons composants pour faire vos futurs projets.
f) Logiciel de programmation
Pour que la carte Arduino puisse exécuter les commandes que vous souhaitez, il va falloir la programmer. Pour cela il existe deux types de logiciel de programmation :
La programmation graphique par blocs, où l’utilisateur doit placer des blocs qui forment une action afin de faire un programme. Chaque bloc correspond à une consigne comme allumer le moteur, et l’ensemble des blocs placés dans l’ordre constitue votre programme.
Un des logiciels les plus connus pour programmer par blocs sur Arduino est Ardublock.
Si vous souhaitez écrire vous-même les lignes de code dans l’interpréteur, Arduino IDE est le logiciel dont vous aurez besoin pour programmer votre carte Arduino. Il va faire le lien entre le langage machine et votre ordinateur. Le langage utilisé est l’Arduino, qui est dérivé du langage C.
Pour avoir des codes simples à comprendre, vous allez surement avoir besoin de librairies. Une bibliothèque, ou librairie est un ensemble de fonctions utilisables directement dans votre code et qui vont simplifier celui-ci.
g) Notre application Arduino Factory
Nous avons créé une application sur Android pour permettre aux débutants en électronique d’avoir un support sur leur téléphone gratuit l’aidant au quotidien dans le développement de circuit électronique. Ainsi vous pourrez acquérir les connaissances nécessaires et disposerez d’outils comme le calculateur de résistance ou encore d’une télécommande Bluetooth
On peut choisir le nombre d’anneaux que possède la résistance et la couleur des bandes sur l’application. Sa valeur sera calculée automatiquement.
De plus un rappel de la correspondance de la bande par rapport aux chiffres significatifs est fait pour vous aider.
La télécommande Bluetooth permet de se connecter à une carte Arduino à distance pour contrôler ses projets. Pour cela on utilise un capteur Bluetooth que l’on connecte à son téléphone.
L’utilisateur peut ainsi décider de l’affectation de chaque bouton pour ses différents composants depuis l’IDE Arduino.
Un des points les plus importants de l’application est la partie cours. Ce sont des résumés d’articles déjà écrits sur notre site .
Chaque cours est l’essentiel dont vous avez besoin pour comprendre le fonctionnement des composants et les adapter à votre projet. Vous pourrez y retrouver des schémas de circuits, des explications essentielles pour découvrir l’électronique.
Bonus : Liste des Cartes Arduino
On a fait une liste de toutes les cartes Arduino en fonction de leurs sorties chronologiques
Année de commercialisation |
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|---|---|---|---|
2007 |
Diecimila
|
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2008 |
Duemilanove
|
Nano
|
Mini
|
2009 |
Méga
|
Méga 2560
|
|
2010 |
Uno
|
||
2011 |
Ethernet
|
Méga Adk
|
|
2012 |
Leonardo
|
Micro
 |
