Arduino
Qu'est-ce qu'Arduino ?
Origine
La pittoresque ville d’Ivrea, qui chevauche la rivière bleue-verte Dora Baltea au nord de l’Italie, est connue pour ses rois déchus. En l’an 1002, le roi Arduin (Arduino en italien) devint le seigneur du pays, pour être détrôné par Henri II d’Allemagne, deux ans plus tard. Aujourd’hui, le Bar di Re Arduino, un bar dans une rue pavée de la ville, honore sa mémoire, et c’est là qu’un nouveau roi inattendu naquit.
C’est en l’honneur de ce bar où Massimo Banzi a pour habitude d’étancher sa soif que fut nommé le projet électronique Arduino (dont il est le cofondateur). Arduino est une carte microcontrôleur à bas prix qui permet, même aux novices, de faire des choses époustouflantes.
Il était destiné à l'origine principalement mais pas exclusivement à la programmation multimédia interactive, en vue de spectacles ou d'animations artistiques.
Sortie en 2005 comme un modeste outil pour les étudiants de Banzi à l’Interaction Design Institute Ivrea (IDII), Arduino a initié une révolution DIY ( Do It Your self / fais le toi même ) dans l’électronique à l’échelle mondiale. Vous pouvez acheter une carte Arduino pour une vingtaine d'euros ou vous construire la vôtre à partir de rien : tous les schémas électroniques et le code source sont disponibles gratuitement sous des licences libres. Le résultat est qu’Arduino est devenu le projet le plus influent de son époque dans le monde du matériel libre.
Pour plus de renseignements sur l'histoire de la carte, il y a un article très complet : framablog
Restrictions du nom Arduino
Bien que le design matériel et logiciel soit sous licence copyleft, les développeurs ont exprimé le désir que le nom Arduino et ses dérivés soient exclusivement réservés aux modules officiels, et qu'ils ne soient pas utilisés pour des projets non autorisés. La politique d'usage du nom Arduino insiste sur le fait que les projets officiels sont ouverts à la collaboration.
En réponse à cette restriction, des utilisateurs ont développé une cinquantaine de modules équivalents, nommés Freeduino, Sanguino, Seeduino, Uduino, Diduino, etc... Ces modules, totalement compatibles avec le logiciel Arduino, et parfois avec les blasons Arduino, sont généralement moins chers que les cartes Arduino originales. La plupart offrent également des fonctions additionnelles.
On trouve par ailleurs des contrefaçons, ornées de sérigraphies qui mentent sur l'identité du constructeur et sur le lieu de fabrication, et qui se reconnaissent notamment à leur prix nettement inférieur à celui des cartes "officielles".
Concept
Un micro-contrôleur
C'est un circuit intégré qui traite les informations qu'il reçoit et déclenche des actions suivant le programme qu'il a reçu.
Interface USB/série
L'Arduino se connecte à un ordinateur par un câble USB. C'est par ce câble qu'on va installer le programme. C'est également par ce câble que l'Arduino peut renvoyer des informations à l'ordinateur. Lorsque l'Arduino est connecté en USB, c'est l'USB qui assure l'alimentation électrique.
Pour l'ordinateur, la carte Arduino est comme un simple périphérique (il faut donc installer les pilotes !).
Des entrées et des sorties
Il y a 20 entrées/sorties sur l'Arduino.
6 analogiques, numérotées de A0 à A5. 14 numériques, numérotées de 0 à 13. 6 de ces entrées/sorties peuvent assurer une sortie PWM (Pulse Width Modulation - Modulation de Largeur d'Impulsion, une astuce pour modifier le courant de sortie). Les 6 PMW sont les numéros 3, 5, 6, 9, 10, 11.
Les entrées analogiques
Elles peuvent recevoir une tension variable (entre 0 et 5 volts) en provenance de capteurs analogiques (résistance variable par exemple). Les entrées/sorties numériques
Elles reçoivent ou envoient des signaux numériques (donc 0 ou 1). ces signaux se traduisent par 0V ou 5V.
Le fonctionnement (entrée ou sortie) est fixé dans le programme (INPUT, OUTPUT).
Entrées numériques : attention au smog électromagnétique
Lorsque qu'une entrée numérique n'est connectée à rien, elle reçoit un signal dû à l'électricité statique ou l'ambiance électromagnétique. On parle alors de potentiel flottant.
On peut fixer le potentiel grâce à un système de résistance dite de pull-up (tension max, soit 5V) ou pull down (tension min ou 0V). On utilise une résistance de 10kOhms connectée de l'entrée au +5V (pull-up), ou alors à la masse (GND, 0V, le pull-down).
Sorties numériques
Leur puissance est limitée à 40 mA par broche pour un total de 200mA consommé. Si on a besoin de consommer plus de puissance électrique, alors il faudra utiliser un circuit supplémentaire (une autre carte, pilotée par l'Arduino qui servira à fournir le courant nécessaire. ça peut être un shield). Dans ce cas on parle de circuit de commande (l'Arduino), et de circuit de puissance (le shield). Il est important que les masses (GND) soient connectées.
La puce ATmega n'est pas capable de sortir des tensions variables mais grâce au signal PMW on peut fournir une tension variable artificielle. Le signal PMW consiste à faire "clignoter" le courant
Quand le courant sort à 5V en continue, la broche sort du 5V. Imaginez maintenant que la broche délivre très rapidement un clignotement entre 0V et 5V (la broche délivre soit 0V, soit 5V). Si elle délivre pour moitié du temps du 5V, elle imitera du 2,5V. Si elle donne 5V 20% du temps ce sera 1V, etc....
source : http://www.wikidebrouillard.org/index.php/Arduino
fonctionnement
Pour utiliser Arduino, on a besoin :
- Bien sur d'une carte arduino
- D'un ordinateur avec le logiciel arduino disponible sur le site officiel : www.arduino.cc ( logiciel compatible Windows, mac, linux )
- Une breadboard ( plaque reliant les composants electroniques )
- Des composants électroniques ( ces composants dépendent du montage souhaité )
- De module complémentaire: shield ethernet, module bluethooth, module GSM etc... ( facultatif )
il faut aussi des bases en électronique et connaitre un peu le langage Arduino : le zcode ( très proche du C et du C++).
Pour apprendre, il y a des liens dans la partie "tutoriel" du wiki
on peut trouver beaucoup de programme sur internet, des exemples de montage sur le site et sur le logiciel puisque la règle fondamentale de l'Arduino se base sur l'open source.
Le kit de base Arduino des Fabriques du Ponant
Nous disposons de kits pédagogiques pour découvrir Arduino et les composants de de base utilisables en électronique. Pour plus de détails, voir Arduino (Kit Peda).
Ressources
Tutoriels
Pour apprendre à utiliser Arduino, il y a la possibilité de suivre des tutoriels vidéos vous montrant le matériel nécessaire au montage proposé, comment faire ce montage et enfin le code pour faire fonctionner le montage, ce code est souvent expliqué pas à pas. Il y a sinon la possibilité de choisir des sites qui expliquent les bases de l’électronique et du langage qu'utilise Arduino
Il y a plusieurs tutoriels très complets , en voici une liste:
Sur le forum du site officiel
Chaînes Youtube :
- Tuto forArduino sympa pour débuter.
- Make Une chaîne en anglais mais qui propose plein de montages électroniques avec et sans arduino. les tutos sont pour un niveau intermédiaire.
Le wiki des petits débrouillards : Wikidebrouillard
Un wiki sur le quel il y a des tutos sympa ainsi que des infos sur Arduino : wiki des petits débrouillards
Apprentissage complet de l'Arduino
J'ai appris les rudiments sur ce genre de site, c'est plutôt complet :
Boutiques
voici une liste de magasins sur lesquels on peut acheter Arduino et les composants qui vont avec :
- GoTronic Magasin d'électronique et de robotique pour particuliers et professionnls situé à Blagny, commande par internet possible
- selectronic un magasin avec un choix énorme,un colis préparé avec soin et reçu 3 jours après la commande mais frais de port a partir de 6 euros
- snootlab sérieux et efficace, livraison sous 2 à 10 jours
- digikey énorme magasin américain mais soumis au frais de douanes ( sauf si achat > 100$
- Onlinecomponents plus de 350.000 pièces en stock
- deal extreme magasin pour les petits budgets, en provenance de Hong-Kong, peut mettre jusqu’à 1 mois pour recevoir le colis. ( magasin orienté robotique)
source : openclassrooms
