Connaitre les bases d'Arduino en 10 minutes !

Dans ce cours on va voir les rudiments de l’Arduino pour que vous ayez les bases pour commencer votre projet.

Qu’est-ce qu’une carte Arduino ?

Une Arduino est une carte électronique qui été conçus pour simplifier l’utilisation de l’électronique afin que tout à chacun puisse faire leurs projets avec le moins de connaissance nécessaire.

Il existe plusieurs cartes Arduino qui possède des caractéristiques différentes en fonction des besoins de chaque projet (Arduino méga, uno, Micro).

Néanmoins c’est la carte Arduino Uno qui est la plus connue et la plus utilisé, c’est donc celle que l’on vous conseille pour débuter ! (C’est celle qui est sur l’image à droite)

Arduino possède une grande communauté de bidouilleur, ce qui vous aidera énormément à débuter et à régler vos problèmes.

L’Arduino est une carte électronique multitâche qui s’adapte dans tous les projets, c’est une des raisons qui en fait sa force.

Pour pouvoir utiliser une carte Arduino dans vos projets, vous allez avoir besoin d’apprendre deux choses : son fonctionnement, et comment la programmer. C’est ce que l’on va voir dans la partie matériel et logiciel !

La partie Matérielle

Avec l’explication que l’on vient de faire sur Arduino, vous voulez surement en savoir un peu plus sur cette carte.

La carte Arduino possède des pins sur lequel vous allez pouvoir brancher vos composants. Ces pins sont contrôlables grâce au programme informatique que vous aller mettre sur votre carte (pour lui dire quoi faire !).

Sur une carte Arduino il y a différent type de pins :

Pins	Description
3.3V / 5V	Ces pins permettent d’alimenter vos composants. Il y a deux types de pins : 3.3V et 5V selon l’alimentation dont à besoin vos composants.
GND	Cet pin permet de récupérer le courant sortant de votre composant
Pins Numériques	Permet de contrôler des composants avec une tensions de 0V ou 5V (HIGH et LOW) ou de récupérer la valeur d’un composant (bouton poussoir par exemple). Certaine pins numériques ont un logo vague en plus. C’est une pin PWM, qui permet de faire varier la tension au borne de la pin pour allumer une LED à la moitié de sa puissance par exemple.
Pins Analogiques	Les pins analogiques permettent de lire des valeurs de capteur (capteur de température, et de contrôler certains composant

Image de la carte Arduino avec l’emplacement des différents pins :

Pour ajouter une précision au tableau, seul les pins analogiques et numériques sont contrôlable depuis votre programme informatique.

On a fait des cours dédiés pour apprendre à contrôler les pins numériques et analogiques avec le langage Arduino.

Quelle est la différence entre analogique et numérique ?

Un signal numérique est une tension qui peut prendre deux valeurs : HIGH ou LOW. HIGH correspond au 5V et LOW au 0V. Ce signal est très utile pour détecter l’état d’un bouton poussoir, ou pour allumer une LED.

Néanmoins si vous voulez allumer votre LED avec la moitié de sa puissance, vous aurez besoin d’une broche pwm ou un signal analogique.

Celui-ci peut prendre une infinité de valeur entre 0V et 5V. Ce signal va vous être utile pour mesurer et envoyer des valeurs beaucoup plus précises comme 0.45V au lieu de 0V et 5V comme dans un signal numérique.

Il existe un convertisseur analogique en numérique pour convertir le signal.

Plusieurs façon d'alimenter votre carte Arduino !

Vous avez deux moyens d’alimenter votre carte Arduino : Prise USB et prise Jack.

La prise USB est utile pour connecter la carte Arduino à votre ordinateur et de mettre votre programme sur la carte par exemple.

La prise jack est plutôt utilisé pour rendre votre projet autonome. Vous pouvez par exemple connecter un pack de pile 1,5V ou bien une pile 9V. Néanmoins avec la prise jack vous ne pourrez pas faire communiquer votre carte avec l’ordinateur.

Pour avoir un schéma plus détaillé de tous les composants d’une carte Arduino, vous pouvez regarder notre cours dédié à celle-ci.

La partie Logiciel

Pour pouvoir piloter notre carte Arduino, il va falloir la programmer. Pour cela Arduino a développé un langage dérivé du langage C++. C’est une sorte de langage C++ simplifié pour l’Arduino.

A) Le langage Arduino

Dans ce cours on ne va pas vous apprendre le langage Arduino. Nous avons fait toute une série de cours pour cela. Chaque cours de notre catégorie contient une notion importante comme les variables, liste ou les boucles.

Néanmoins on peut vous donner quelques règles pour le langage Arduino qui peut vous aider à débuter :

Contrairement au langage C, l’Arduino contient deux fonctions obligatoires : Void Setup et Void loop.

Void setup : contient l’initialisation des composants comme entrée ou sortie de la carte Arduino, de l’initialisation du moniteur série que l’on va utiliser dans le reste du programme. C’est une fonction qui va s’exécuter qu’une seule fois au début du programme.

Void loop : Celle-ci va s’exécuter en boucle dans votre programme permettant ainsi de contrôler vos composants sans jamais avoir à relancer le programme.

2. Toutes les actions écrites doivent être terminées par un point virgule afin que la carte Arduino comprenne que l’action est terminée.

3. Toutes les fonctions commencent et se terminent par des accolades pour que la carte Arduino comprenne quand commence et termine la fonction.

4. Des fonctions sont spécialement crée pour contrôler vos composants, qu’ils soit analogique et numérique afin de faciliter la prise en main de la carte.

Voici un exemple de programme qui permet de faire clignoter une LED :

int led_Broche = 11;  // On assigne la LED à la broche 11.

void setup() {
    pinMode(led_Broche, OUTPUT); // On assigne la LED en sortie
}

void loop() {
digitalWrite(led_Broche,HIGH); // On allume la LED
delay(1000); // On fait une pause pour voir la LED allumée avant de l'éteindre
digitalWrite(led_Broche,LOW); // On éteint la LED
delay(1000); 
}

Pour pouvoir écrire votre programme, on va utiliser un interpréteur qui va permettre d’écrire, vérifier et envoyer votre programme sur la carte Arduino. Cet interpréteur s’appelle Arduino Ide.

B) Arduino Ide

L’environnement de développement intégré Arduino est un logiciel de programmation qui va faire l’interface entre votre carte Arduino et le programme. Le logiciel Arduino IDE possède un compilateur qui va transformer votre programme en langage machine compréhensible par la carte Arduino.

Création d’un programme

Vous avez deux manières de créer votre programme pour votre carte Arduino :

La programmation par bloc, c’est à dire que vous placez des éléments sur un diagramme qui corresponds à des éléments de votre programme, comme un bloc boucle for ou bloc variable.

Ceci fonctionne avec un module sur Arduino IDE appelé Ardublock.

La programmation par ligne de code, qui est ce que l’on va faire ici.

Cela veut dire que vous allez directement écrire vous même les lignes en langage Arduino pour faire votre programme sans aide graphique.

Fonctions importantes

Sur Arduino Ide, vous avez plusieurs fonctions qui vont vous être utilent lors de la réalisation de votre programme :

Bouton vérifier : Permet au logiciel de compiler votre programme, c’est à dire le transformer en langage machine.

Celui-ci va vérifier si toute la syntaxe est correcte, c’est à dire que vous n’avez pas oublié de point virgule ou de parenthèse par exemple. Si vous avez un problème de compilation, vous pouvez regarder notre cours dessus.

Bouton Transférer : Permet d’envoyer votre programme vers votre Carte Arduino.

Le logiciel va d’abord vérifier votre programme puis le transférer sur votre carte Arduino. Si vous avez un problème de téléversement, vous pouvez regarder notre cours dessus.

c) Le moniteur série

Le moniteur série est une interface entre l’utilisateur et la carte Arduino qui va recevoir des informations de la carte Arduino et les afficher sur Arduino IDE.

Ces informations peuvent-être la température en degré donné par un capteur ou bien l’angle d’un servomoteur.

Le moniteur série peut s’ouvrir seulement quand la carte Arduino est connecté et que le programme est téléversé dessus.

d) Les librairies

Pour faire fonctionner certain composant, une librairie va parfois être nécessaire.

Les librairies (ou bibliothèques) sont un ensemble de fonctions permettant de simplifier l’utilisation d’un capteur ou d’une fonctionnalité.

Dès qu’un programme Arduino contient une ligne commence par #include alors, il appelle une librairie.

Arduino IDE permet d’installer et de gérer des librairies en .zip ou depuis le manageur de bibliothèque. Pour cela on vous conseille notre cours sur les librairies pour en apprendre plus dessus !

Apprendre l’Arduino en 10 Minutes !