Remarque : TOUS les produits OSOYOO pour Arduino sont des cartes tierces entièrement compatibles avec Arduino.
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Sommaire
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- Qu’est-ce qu’Arduino ?
- Pourquoi choisir Arduino ?
- Les types d’Arduino
- Que contient un Arduino / Que trouve-t-on sur la carte ?
- Qu’est-ce que l’IDE Arduino ?
Qu’est-ce qu’Arduino ?
Arduino est une plateforme open source de prototypage électronique conçue pour les ingénieurs, les hobbyistes, les designers et toute personne souhaitant créer des projets électroniques interactifs. C’est une plateforme flexible, basée sur un matériel et un logiciel faciles à utiliser. Arduino associe un microcontrôleur à un environnement de développement intégré (IDE) qui fonctionne sur ordinateur ou laptop, ce qui facilite l’écriture et le téléversement de programmes sur la carte physique.
Les cartes Arduino peuvent lire des entrées — lumière, proximité ou qualité de l’air depuis un capteur, ou un message provenant d’internet — et les convertir en sorties : activer un moteur, allumer une lampe ou déclencher des événements externes. Vous indiquez à la carte ce qu’elle doit faire en écrivant du code et en le téléversant sur le microcontrôleur à l’aide du langage de programmation Arduino (basé sur Wiring) et du logiciel Arduino (IDE), lui-même basé sur Processing.
Au fil des années, Arduino a alimenté des milliers de projets et fédéré une communauté mondiale où débutants et experts partagent idées, connaissances et expériences. Des makers, des étudiants, des artistes, des designers, des programmeurs, des chercheurs, des professionnels et des hobbyistes du monde entier utilisent Arduino pour apprendre, prototyper et réaliser des projets professionnels aboutis.
Arduino est né à l’Interaction Design Institute Ivrea (IDII) à partir du projet Wiring comme outil simple pour le prototypage rapide, destiné aux étudiants sans formation en électronique ou en programmation. L’objectif était de rendre la technologie et l’électronique accessibles à tous. La carte Arduino a évolué, passant de simples cartes 8 bits à des produits prêts pour les applications IoT. Toutes les cartes Arduino sont entièrement open source, ce qui permet aux utilisateurs de les fabriquer eux-mêmes et de les adapter à leurs besoins. Le logiciel est également open source et continue de s’enrichir grâce aux contributions des développeurs et de la communauté Arduino mondiale.
De nombreux projets similaires ont été tentés, mais aucun n’a rencontré autant de succès qu’Arduino — grâce à la simplicité de son logiciel et au prix abordable de son matériel. Le logiciel Arduino est facile à utiliser pour les débutants et suffisamment flexible pour les utilisateurs avancés. Il fonctionne sur Mac, Windows et Linux.
Pourquoi choisir Arduino ?
Il existe aujourd’hui de nombreux microcontrôleurs sur le marché — alors pourquoi choisir Arduino ? Voici quelques bonnes raisons :
- Contrairement à d’autres cartes programmables, Arduino ne nécessite pas de matériel ou de programmateur séparé pour charger du code — un simple câble USB suffit.
- L’IDE Arduino utilise une forme simplifiée du C++, ce qui facilite l’apprentissage de la programmation.
- Arduino respecte un facteur de forme standard.
- Aucune expérience préalable en électronique n’est requise.
- Arduino offre aux hobbyistes une excellente plateforme pour concrétiser leurs idées de projets.
- Moins coûteux que les cartes comparables.
- Plus simple à utiliser que la plupart des plateformes concurrentes.
- C’est une plateforme open source — n’importe qui peut modifier et fabriquer sa propre carte compatible Arduino.
- Arduino est basé sur les microcontrôleurs ATmega168 et ATmega8 d’Atmel.
- Les utilisateurs avancés peuvent facilement étendre et améliorer la carte Arduino pour leurs propres projets.
Les types d’Arduino
Arduino propose de nombreuses variantes de cartes, depuis l’Arduino UNO de base jusqu’à l’Arduino Mega, l’Arduino Fio, le LilyPad et bien d’autres encore.
Que contient un Arduino / Que trouve-t-on sur la carte ?
Inutile de tout comprendre tout de suite ! Parcourez cette section pour l'instant
et revenez-y quand vous voudrez approfondir la compréhension du matériel.
Puce principale / Microcontrôleur
Le composant noir avec toutes les pattes métalliques est un CI (Circuit Intégré) (13). Considérez-le comme le cerveau de l’Arduino. Le CI principal varie légèrement selon le type de carte, mais provient généralement de la gamme ATmega d’ATMEL. C’est important car vous devrez peut-être connaître le type de CI (ainsi que le type de carte) avant de charger un nouveau programme depuis le logiciel Arduino. Ces informations sont généralement imprimées sur la face supérieure du CI. Pour en savoir plus sur les différences entre les CI, consulter les fiches techniques est une bonne idée.
Alimentation (USB / Jack cylindrique)
Chaque carte Arduino a besoin d’une source d’alimentation. L’Arduino UNO peut être alimenté par un câble USB connecté à votre ordinateur, ou par une alimentation secteur avec un connecteur jack cylindrique.
La connexion USB est également le moyen de charger du code sur votre carte Arduino. Pour en savoir plus sur la programmation d’Arduino, consultez notre tutoriel Installer et programmer Arduino.
REMARQUE : N’utilisez PAS une alimentation supérieure à 20 V, vous risquez de surcharger (et probablement de détruire) votre Arduino. La tension recommandée pour la plupart des modèles Arduino est comprise entre 6 et 12 V.
Alimentation intégrée
L’Arduino est conçu pour les débutants et intègre des circuits de protection et de régulation lui permettant de fonctionner avec une large gamme d’alimentations. Il dispose notamment d’une diode de protection contre l’inversion de polarité (pour protéger la carte en cas de branchement incorrect d’un adaptateur à pôle négatif). Il est également équipé d’un régulateur de tension 5 V intégré.
Port USB & Interface
Port USB
C’est ainsi que vous connectez votre Arduino à votre ordinateur. Tout ordinateur avec un port USB fonctionne. Vous aurez besoin d’un câble USB — ce câble est généralement inclus dans le kit OSOYOO.
Puce d’interface USB
Lorsque vous branchez votre Arduino sur un ordinateur via USB, vous serez peut-être surpris d’apprendre que la puce processeur principale (ATmega328) ne peut pas communiquer directement en USB. Elle utilise à la place un protocole plus simple appelé « Série ». Comment connecter alors une puce qui parle Série à un port USB ? Avec une puce traductrice USB-vers-Série. Comme un interprète humain, elle comprend les deux langues et traduit entre elles de façon transparente.
Il existe de nombreuses puces traductrice différentes. Les références courantes sont FTDI FT232, FTDI FT231X, CP2102 ou CP2104, PL2303 et CH340, entre autres. Elles sont toutes presque identiques, mais certaines nécessitent des pilotes différents selon le système d’exploitation.
LEDs Arduino
L’Arduino possède quatre LEDs : L, RX, TX et ON.
LED ON
Cette LED brille en vert lorsque l’Arduino est alimenté. Si elle clignote ou est éteinte, vérifiez votre alimentation.
LEDs RX et TX
Elles fonctionnent comme les indicateurs d’envoi et de réception d’un modem câble. Elles clignotent lorsque des informations sont envoyées à l’Arduino ou reçues de lui via la connexion USB.
La LED TX s’allume en jaune lorsque des données sont envoyées de l’Arduino vers l’ordinateur via USB.
La LED RX s’allume en jaune lorsque des données sont envoyées de l’ordinateur vers l’Arduino via USB.
LED L
C’est la seule LED que vous pouvez contrôler directement dans votre code. Les LEDs ON, RX et TX s’allument automatiquement. La LED L est connectée à la puce principale de l’Arduino et peut être allumée ou éteinte dans votre programme.
Pour référence future, L est connectée à la broche numérique n°13.
Connecteur d’alimentation
- Vin — Connecté à l’entrée d’alimentation du jack CC, il fournit entre 7 et 12 VCC selon l’alimentation branchée. Si aucune alimentation CC n’est connectée, il fournit les 5 V depuis la connexion USB.
- GND — Il y a deux broches GND ici ; toutes deux servent de connexion de masse commune pour l’alimentation et les données.
- 5V — L’alimentation propre et régulée à 5 V sur laquelle fonctionne l’Arduino, fournie par le jack CC ou le port USB. Fournit jusqu’à environ 500 mA.
- 3,3V — Une alimentation propre et régulée à 3,3 V, nécessaire pour certains capteurs. Fournit jusqu’à environ 100 mA.
- Reset — La même broche connectée au bouton de réinitialisation.
- IOref — Utilisé par les shields pour identifier le niveau de tension IO. Vous pouvez ignorer cette broche pour l’instant.
- Broche sans nom — Réservée pour un usage futur. Ne rien y connecter.
Broches numériques
Les deux broches 0 (RX) et 1 (TX) sont les broches Série utilisées pour envoyer des données entre l’Arduino et la puce traductrice USB-Série.
Ne connectez rien aux broches numériques 0 ou 1 à moins d’être certain — cela affecterait la capacité de communication de l’Arduino !
- Les broches numériques 2 à 12 sont des broches numériques E/S standard.
- Broches PWM : Les broches marquées d’un symbole ~ — 3, 5, 6, 9, 10 et 11 sur l’UNO — sont des broches numériques normales pouvant également être utilisées pour la modulation de largeur d’impulsion (PWM).
- La broche numérique 13 est spéciale car elle est aussi connectée à la LED L. Vous pouvez utiliser cette broche normalement, mais la LED L clignotera en même temps.
Quelques broches supplémentaires :
- Une broche de masse GND supplémentaire.
- AREF — Broche de Référence Analogique. Utilisée pour les lectures avancées de capteurs analogiques (vous en apprendrez plus tard).
- Deux broches non étiquetées (les étiquettes sont au dos de la carte). Ce sont les broches SDA et SCL pour la connexion de capteurs I2C. Elles sont connectées en interne à A4 et A5. Nous déconseillons de les utiliser sauf si vous avez un capteur I2C.
Broches analogiques
Ces 6 broches d’entrée analogique peuvent également être utilisées comme broches numériques E/S — ce sont les broches les plus polyvalentes de la carte !
Chaque broche analogique peut lire une tension entre 0 et 5 V (la même tension utilisée pour alimenter l’Arduino).
Lorsque vous aurez acquis des compétences analogiques avancées, vous pourrez connecter la broche ARef à une tension différente (comme 3,3 V) pour obtenir plus de précision dans vos mesures analogiques. Nous le verrons dans une prochaine leçon.
Ne connectez pas une tension supérieure à 5 V aux broches d’entrée analogique — vous pourriez les endommager !
Fusible USB
Le fusible USB protège votre Arduino et votre ordinateur. En connectant toutes sortes de câbles, vous risquez d’effectuer un court-circuit accidentel. Ce fusible réarmable fonctionne comme les disjoncteurs de votre maison — il se déclenche en cas de surintensité, puis se réarme automatiquement.
Bouton de réinitialisation
L’Arduino dispose d’un bouton de réinitialisation (10). Appuyer dessus connecte temporairement la broche de reset à la masse et redémarre le code chargé sur l’Arduino. C’est pratique quand votre code s’exécute une seule fois et que vous souhaitez le tester à nouveau.
Broches (5V, 3,3V, GND, Analogique, Numérique, PWM, AREF)
Les broches de votre Arduino sont les endroits où vous connectez des fils pour construire un circuit (généralement avec une breadboard et du fil). Elles sont généralement équipées de connecteurs en plastique noir qui permettent de brancher directement un fil. L’Arduino dispose de plusieurs types de broches, chacune étiquetée sur la carte.
- GND (3) : Abréviation de « Ground » (masse). Il y a plusieurs broches GND sur l’Arduino ; n’importe laquelle peut être utilisée pour mettre votre circuit à la masse.
- 5V (4) & 3,3V (5) : La broche 5V fournit 5 volts et la broche 3,3V fournit 3,3 volts. La plupart des composants simples utilisés avec l’Arduino fonctionnent sans problème à 5 V ou 3,3 V.
- Analogique (6) : Les broches sous l’étiquette « Analog In » (A0 à A5 sur l’UNO) sont des broches d’entrée analogique. Elles peuvent lire les signaux de capteurs analogiques (comme un capteur de température) et les convertir en valeurs numériques.
- Numérique (7) : Les broches numériques (0 à 13 sur l’UNO) peuvent être utilisées pour les entrées numériques (détecter si un bouton est pressé) et les sorties numériques (alimenter une LED).
- PWM (8) : Les broches avec un tilde (~) — 3, 5, 6, 9, 10 et 11 sur l’UNO — fonctionnent comme des broches numériques normales mais peuvent aussi effectuer une modulation de largeur d’impulsion (PWM). Consultez notre tutoriel PWM pour plus de détails.
- AREF (9) : Abréviation de Référence Analogique. Généralement laissé seul, mais peut être utilisé pour définir une tension de référence externe (0–5 V) comme limite supérieure pour les broches d’entrée analogique.
Qu’est-ce que l’IDE Arduino ?
Arduino propose un outil de programmation open source et facile à utiliser pour écrire du code et le téléverser sur votre carte — l’IDE Arduino (Environnement de Développement Intégré). Le logiciel Arduino (IDE) est facile à utiliser pour les débutants, mais suffisamment flexible pour les utilisateurs avancés.
