Index
ARDUINO¶
Guide d’introduction¶
- Auteur : Jean-Philippe Boulard (Mars 2022)
- Révision : Nicolas Bourré (H23)
Introduction¶
Qu’est-ce que Arduino?¶
Arduino est une plateforme de prototypage de type « Open-Source »
utilisant un circuit électronique et un microcontrôleur. Le
fonctionnement simple de ces cartes avec microcontrôleurs, réside dans
la possibilité à LIRE une information ENTRANTE (INPUT) puis après
analyse, de poser une ACTION (OUTPUT).
Il existe plusieurs types de cartes Arduino sur le marché. Chacune ayant des caractéristiques propres malgré leurs très grands nombres de similitudes. Voici les trois (3) modèles les plus communément utilisés :
Arduino NANO¶
Il s’agit du modèle de base de petite dimension (45mm x 18mm). Le contrôleur ATMega328 fonctionne à 16MHz et il possède une mémoire de 32KB. Son connecteur USB est de type « Mini-B ».
(Référence complète : https://docs.arduino.cc/hardware/nano )
Arduino UNO R3¶
Il s’agit du modèle le plus commun. Il dispose du même nombre de connecteurs analogue (pins) que le modèle NANO. De dimension moyenne (54mm x 69mm), il utilise le contrôleur ATMega328P à 16 MHz avec un mémoire de 32KB. Son connecteur USB est de type « USB-B ».
(Référence complète : https://docs.arduino.cc/hardware/uno-rev3 )
Arduino MEGA 2560 (rev3)¶
Il s’agit du modèle plus costaud. De plus grande dimension (54mm x 102mm), il dispose de 54 connecteurs (pins) entrée et sortie. Il est équipé du contrôleur ATM2560 à 16MHz et d’une mémoire de 256KB. Son connecteur USB est de type « USB-B ».
(Référence complète : https://docs.arduino.cc/hardware/mega-2560 )
Comparaison entre les tailles¶
(Source : https://www.arrow.com/en/research-and-events/articles/arduino-uno-vs-mega-vs-micro )
Tableau résumé¶
Tableau résumé des caractéristiques de base des trois principaux modèles :
| Modèle | Dimension | Processeur | Mémoire | Connecteurs (Pins) | USB |
|---|---|---|---|---|---|
| NANO | 45mm x 18mm | ATMega328 | 32KB | 14 | Mini-B |
| UNO R3 | 54mm x 69mm | ATMega328P | 32KB | 14 | USB-B |
| MEGA 2560 (rev3) | 54mm x 102mm | ATM2560 | 256KB | 54 | USB-B |
Références¶
Site officiel d’Arduino : - https://www.arduino.cc/en/Guide/Introduction - https://www.arduino.cc/en/Main/Products
Composantes de base¶
Voici une liste de composantes de base qui sont utilisées pour la conception de projets simples. Vous trouverez des photos, schémas et informations de base pour chaque composante. Notez que vos projets peuvent être aussi bonifiés avec les éléments de la liste « Autres composantes » à la suite de cette section.
Câble USB type USB-B¶
Le câble USB permet de relier la carte ARDUINO à un ordinateur afin d’y transférer les applications (codes) que vous avez créées. Il permet aussi d’alimenter la carte.
Après le transfert, le câble peut être retiré. Vous devez cependant, alimenter votre carte avec une autre source d’énergie si vous désirez qu’elle puisse fonctionner de manière autonome (batteries ou bloc d’alimentation).
Platine d'expérimentation sans soudure (Breadboard)¶
La platine d’expérimentation permet de réaliser un montage avec des composantes électroniques sans avoir à les souder.
-
Elle est généralement composée de deux (2) sections de cinq (5) points linéaires chacune. Le nombre de points peut varier entre 400 et 800 sur les platines standards. Chaque section peut être alimentée de manière indépendante.
-
Chaque colonne est identifiée par les lettres de l’alphabet. La première section de A à E et la seconde de F à J.
-
Tous les points d’une ligne sont rattachés ensemble, i.e. ils agissent comme si c’était un seul fil.
-
Une ligne s’arrête avec l’encoche qui délimite les deux sections.
Figure : Branchement interne d'une platine d’expérimentation
Schéma de branchement¶
Voici un schéma de branchement pour vous aider à comprendre l'intérieur de la platine d'expérimentation.
Fil de raccordement M/M (Jumper wires)¶
Les fils de raccordement M/M (pour Mâle/Mâle) sont utilisés pour lier des composantes entre elles sur la platine de montage ainsi que vers la carte Arduino. Ils existent dans différentes longueurs et couleurs.
- Évitez d’utiliser des fils de trop grandes longueurs lors de la création de vos montages. Cela rend plus difficile la lecture visuelle de votre circuit.
- Essayez de respecter, autant que possible, les conventions de couleur afin de faciliter la lecture de vos circuits et ainsi vous permettre de relever rapidement les erreurs potentielles.
Fil de raccordement M/F (Jumper wires)¶
Les fils de raccordement M/F (pour Mâle/Femelle) sont utilisés pour lier des modules de capteurs sur la platine de montage ainsi que vers la carte Arduino. Ils existent dans différentes longueurs et couleurs.
- Évitez d’utiliser des fils de trop grandes longueurs lors de la création de vos montages.
- Essayez de respecter, autant que possible, les conventions de couleur afin de faciliter la lecture de vos circuits et ainsi vous permettre de relever rapidement les erreurs potentielles.
Source : http://electroniqueamateur.blogspot.com
Attache batterie 9V (9V battery snap)¶
L’attache de batterie 9V permet à la carte Arduino d’avoir une alimentation électrique sans être rattachée au port USB de l’ordinateur.
DEL (LED)¶
(Blanche, rouge, verte, bleue, jaune)
Une DEL (led) ou diodes électroluminescentes est un dispositif capable d’émettre de la lumière. La DEL est composée d’une Anode (+) et d’une Cathode (-).
La DEL est polarisée. C’est-à-dire qu’elle laisse circuler l’électricité que dans un sens ainsi il y a une polarité positive et négative. Il existe des différences physiques qui vous permettent de différencier le côté positif et le côté négatif. Le tableau ci-dessous vous permettra de les repérer facilement.
| Anode (+) |
 (1)
|
Cathode (-) |
|---|---|---|
|
|
\(1\) Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Diode_%C3%A9lectroluminescente
Intensité¶
Il est important de ne pas dépasser l’intensité admissible d’une DEL pour ne pas la faire griller. L’ajout d’une résistance de 220 ohms en série est fortement recommandé.
DEL RVB (LED RGB)
Voir la section « Autres composantes » pour plus de détails sur les DEL RVB.
Résistance (Resistor)¶
La résistance permet de contrôler l’intensité dans un circuit électrique. Elle se calcule en « ohms (Ω) ». Plus la valeur d’une résistance est élevée, moins elle laissera circuler l’électricité.
Dans le cadre de vos projets Arduino, elles devraient toujours être présentes sur le circuit d’une DEL.
Pour connaitre la valeur d’une résistance, vous pouvez :
- Utiliser un multimètre :
- Utiliser le tableau suivant :
Mnémotechnique pour se souvenir de l'ordre des couleurs : Notre Bar Rouge Ouvre Jeudi Vendredi Bonne Vodka Grosse Bière
Autres composantes¶
DEL RVB (LED RGB)¶
Les DEL RVB combinent trois DEL : une Rouge, une Verte et une Bleu. Cela permet de produire une combinaison de 16 millions de nuances de lumière.
Elles existent en deux versions : Anode commune ou Cathode commune.
- Dans la version Anode commune, nous utilisons le 5V.
- Dans la version Cathode commune, nous utilisons la mise à terre (ground). (Il s’agit de la version présentée ici et disponible dans votre kit.)
Note : Comme pour les autres LED, l’ajout d’une résistance de 220ohms en série est fortement recommandé (i.e une pour chaque tige qui contrôle la couleur)
Utiliser la Cathode (tige la plus grande) comme point de référence. Les autres « Anodes » servent pour chacune des couleurs.
Source : www.lighting.philips.be
Bouton poussoir momentané¶
Dans les kits fournis, il y a quelques boutons poussoirs.
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Le bouton poussoir permet à un utilisateur d’activer des fonctions dans le microcontrôleur. |
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À l’intérieur, il y a 2 côtés. Une connexion entre les deux côtés s’effectue lorsque le bouton est activé. |
On retrouve ces boutons dans plusieurs types d’objet électronique. Ils sont généralement recouverts d’un plastique pour le design. Pouvez-vous en nommer quelques objets du quotidien qui possèderaient des boutons similaires?