{"id":1328,"date":"2019-09-27T21:22:07","date_gmt":"2019-09-27T19:22:07","guid":{"rendered":"http:\/\/lamartinieredesign.fr\/?page_id=1328"},"modified":"2023-11-10T21:35:38","modified_gmt":"2023-11-10T20:35:38","slug":"initiation","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/lamartinieredesign.fr\/?page_id=1328","title":{"rendered":"Arduino – Initiation"},"content":{"rendered":"\n

1. Introduction<\/h4>\n\n\n\n

Arduino est un syst\u00e8me Open Source de prototypage pour des installations interactives. C’est une marque italienne, cr\u00e9\u00e9e dans les ann\u00e9es 2000, qui propose des cartes \u00e9lectroniques et un logiciel.<\/p>\n\n\n\n

Chaque carte Arduino est comme un minuscule ordinateur. La plus populaire et la plus utilis\u00e9e des cartes Arduino, l’Arduino UNO, a une puissance \u00e9quivalente au premier ordinateur Apple, mais pour un prix de 25 euros environ! C’est la meilleure carte pour d\u00e9buter.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Il existe de nombreuses variantes d’Arduino, produites par diff\u00e9rentes marques. Il faut \u00e9viter absolument les imitations chinoises \u00e0 bas prix. Par contre, un autre grand syst\u00e8me concurrent est le Raspberry PI, plus puissant mais plus complexe qu’Arduino.<\/p>\n\n\n\n

Pour comprendre les diff\u00e9rences entre les diverses cartes Arduino, voir ce lien, tr\u00e8s clair : https:\/\/www.generationrobots.com\/blog\/fr\/bien-choisir-sa-carte-arduino-ce-nest-pas-si-difficile\/<\/a><\/p>\n\n\n\n

Pour utiliser le syst\u00e8me Arduino, il faut :
– T\u00e9l\u00e9charger et installer le logiciel gratuit IDE Arduino : https:\/\/www.arduino.cc\/en\/Main\/Software<\/a>
– Acheter un mat\u00e9riel minimal : une carte Arduino reconnaissable dans le kit ci-dessous, un c\u00e2ble USB A-B (au dessus de la carte), une BreadBoard (en bas \u00e0 droite), des c\u00e2bles de prototypage (en bas \u00e0 gauche). Pour pouvoir faire quelque chose, il faut \u00e9galement une alimentation \u00e9lectrique (en haut \u00e0 droite), des capteurs, des actionneurs (leds ou autres) et quelques composants \u00e9lectroniques (r\u00e9sistances, etc.).<\/p>\n\n\n\n

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Le kit ci-contre est une partie de l’Arduino Starter Kit, vendu sur le site d’Arduino pour un peu moins de 100 euros. <\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Depuis juin 2023, une nouvelle version de la carte Arduino Uno est sortie, il s’agit de la Rev4. Elle int\u00e8gre pour le m\u00eame prix, une carte WiFi et une matrice de leds. Indispensable!<\/p>\n\n\n\n

2. Mise en \u0153uvre<\/h4>\n\n\n\n

a. Comprendre les entr\u00e9es-sorties sur une carte Arduino<\/h6>\n\n\n\n

L’essentiel est d\u00e9crit simplement sur le sch\u00e9ma ci-dessous. Vous pouvez retrouver ces informations plus d\u00e9taill\u00e9es sur ce lien : https:\/\/www.locoduino.org\/spip.php?article57<\/a><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n

Pour une description beaucoup plus pointue, voir : https:\/\/bentek.fr\/2-arduino-uno\/<\/a><\/p>\n\n\n\n

b. Les branchements<\/h6>\n\n\n\n

Prenez votre mat\u00e9riel et proc\u00e9dez dans l’ordre ci-dessous<\/p>\n\n\n\n

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-> Raccordez la carte \u00e0 l’ordinateur :
(1. Prise USB ci-dessus) \u00e0 une prise USB de l’ordinateur avec le c\u00e2ble USB A-B.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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\u00c9vitez de toucher la carte quand elle est branch\u00e9e \u00e0 cause de l’\u00e9lectricit\u00e9 statique, n\u00e9faste (et parfois fatale) pour les circuits \u00e9lectroniques. D\u00e9branchez toujours la carte avant toute manipulation.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

-> Indiquez \u00e0 l’IDE Arduino sur quelle prise de votre ordi vous avez branch\u00e9 votre carte. Lancez Arduino et Menu Outils > Port > USB\u2026 (le choix d\u00e9pend de votre ordi)<\/p>\n\n\n\n

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\"\"<\/a><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n


-> Indiquez quelle carte vous utilisez. Menu Outils > Type de carte > Arduino UNO.<\/p>\n\n\n\n

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\"L\u2019attribut<\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
c. Fonctionnement d’une breadboard<\/h6>\n\n\n\n

Les deux lignes lat\u00e9rales am\u00e8nent l’alimentation \u00e9lectrique (ci-dessous en bleu et jaune; sur les cartes standard elles sont en noir et rouge et indiqu\u00e9es respectivement moins et plus, parfois bleu et rouge). Elles doivent \u00eatre raccord\u00e9es \u00e0 la carte :
PIN + (5V) cordon rouge
PIN – (GND ou terre) cordon noir.
Respectez bien ces couleurs, elles sont conventionnelles et permettent de ne pas se tromper, de ne pas faire de courts circuits, donc de ne pas griller la carte et les composants branch\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Au centre de la carte, le courant passe le long de chaque colonne, en suivant le trait rouge. Sur la ligne du milieu, le courant est interrompu.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a>
BreadBoard vue de dessous. On voit clairement les parties m\u00e9talliques qui conduisent le courant \u00e9lectrique<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Pour plus de d\u00e9tails, consultez : https:\/\/www.robot-maker.com\/ouvrages\/2-1-utiliser-breadboard\/<\/a><\/p>\n\n\n\n

d. Comment alimenter sa carte?<\/h6>\n\n\n\n

La plupart du temps, l’alimentation vient de la prise USB en branchant sa carte sur son ordinateur. Lorsqu’il s’agit de montages simples ou de t\u00e9l\u00e9verser son code de l’ordi \u00e0 la carte, pas de probl\u00e8me.
Pour la suite, il est recommand\u00e9 d’utiliser une alimentation sp\u00e9cifique. Une pile 9V ou un adaptateur secteur entre 5V et 12V max feront l’affaire. <\/p>\n\n\n\n

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Toujours v\u00e9rifier si la prise offre la bonne polarit\u00e9 (centre positif, \u00e0 v\u00e9rifier avant de brancher).<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

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\"\"<\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

https:\/\/zestedesavoir.com\/tutoriels\/364\/alimenter-une-arduino-sans-usb\/<\/a><\/p>\n\n\n\n

3. Utiliser des leds<\/h4>\n\n\n\n

Par groupe de trois \u00e9tudiants, vous allez explorer l’usage des leds avec le mat\u00e9riel fourni, Il s’agit de faire clignoter une led.
Ce code \u00ab\u00a0Blink\u00a0\u00bb est le \u00ab\u00a0Hello World!\u00a0\u00bb des utilisateurs d’Arduino.<\/p>\n\n\n\n

a. Branchements<\/h6>\n\n\n\n

Reproduisez le montage ci-dessous, en prenant soin de d\u00e9brancher d’abord la carte de votre ordinateur.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Vous utiliserez la pin digitale 13 de votre carte Arduino, reli\u00e9e au fil rouge. Placez sur la breadboard une r\u00e9sistance de 220 Ohms et la led dans le bon sens (la petite patte dit \u00eatre reli\u00e9e au MOINS, fil noir). <\/p>\n\n\n\n

b. Le Code<\/h6>\n\n\n\n

Tapez le code n\u00e9cessaire ci-dessous pour faire clignoter la led.<\/p>\n\n\n\n

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void setup() {
pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() {
digitalWrite(13, HIGH);
delay (1000);
digitalWrite(13, LOW);
delay (1000);
}<\/code><\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

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\"\"<\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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Chargez-le sur la carte (Bouton T\u00e9l\u00e9verser en forme de fl\u00e8che en haut \u00e0 gauche). V\u00e9rifiez que cela fonctionne.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Modifiez le code pour changer le rythme de clignotement (vous pouvez ajouter une variable pour le modifier le d\u00e9lai).
Essayez de cr\u00e9er un rythme plus \u00e9labor\u00e9 qu’un simple clignotement.<\/p>\n\n\n\n

c. Variantes<\/h6>\n\n\n\n

-> Codez un sc\u00e9nario utilisant une ou plusieurs leds, en variant si besoin les couleurs des leds. Chaque LED doit \u00eatre reli\u00e9e \u00e0 une pin diff\u00e9rente.
Pour trouver des id\u00e9es, voir par exemple :
– un chenillard (http:\/\/www.locoduino.org\/spip.php?article1<\/a>),
– un feu tricolore (http:\/\/diylisec.over-blog.com\/2016\/01\/robotics-note-1-feu-tricolore.html<\/a>),
– un d\u00e9 (https:\/\/www.instructables.com\/Arduino-Led-Dice\/<\/a>),
– une matrice 3×3, ou autre.<\/p>\n\n\n\n

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ATTENTION :
– NE PAS UTILISER PLUS DE 10 LEDS \u00c0 LA FOIS
– TOUJOURS UNE SEULE LED PAR PIN
– UNE R\u00c9SISTANCE PAR LED<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

-> Utilisez des leds en programmant des fondus en PWM.
Voir ce tutoriel : https:\/\/www.arduino.cc\/en\/Tutorial\/Fade<\/a>
Imaginez \u00e9galement un mini sc\u00e9nario exploitant le PWM avec 2 ou 3 leds.<\/p>\n\n\n\n

-> Allez voir ce tutoriel pour comprendre pourquoi  la commande delay() n’est pas id\u00e9ale :
https:\/\/www.arduino.cc\/en\/Tutorial\/BlinkWithoutDelay<\/a>
Mettez ce montage en \u0153uvre et testez-le.<\/p>\n\n\n\n

-> Pour ne pas faire de b\u00eatises en utilisant des leds : https:\/\/www.locoduino.org\/spip.php?article5<\/a>
Attention, c’est un peu plus technique, mais c’est court et cela permet d’approcher des notions fondamentales d’\u00e9lectricit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

4. Utiliser des capteurs<\/h4>\n\n\n\n

Une LED est un actionneur, c’est-\u00e0-dire un \u00e9l\u00e9ment plac\u00e9 en SORTIE. On peut utiliser du son et plein d’autres composants comme \u00e9l\u00e9ments de sortie. Mais pour g\u00e9n\u00e9rer de l’interaction, il faut aussi utiliser des ENTR\u00c9ES : les capteurs.<\/p>\n\n\n\n

Pour vous convaincre de la diversit\u00e9 des capteurs disponibles sur le march\u00e9, allez voir sur une boutique en ligne qui vend du mat\u00e9riel Arduino : https:\/\/www.gotronic.fr\/cat-capteurs-1114.htm<\/a>
Il y en a pour tous les go\u00fbts, tous les projets et \u00e0 tous les prix. Le plus dur, parfois, est de trouver comment les faire fonctionner avec votre carte Arduino et il est souvent n\u00e9cessaire de rajouter des Biblioth\u00e8ques (sortes d’extensions) \u00e0 votre IDE.<\/p>\n\n\n\n

a. Mise en pratique avec un capteur de distance<\/h6>\n\n\n\n

-> Par groupes de 3, vous allez commencer \u00e0 explorer l’utilisation d’un capteur GROVE Ultrasonic Sensor V2.0 (soit un capteur de distance). Allez voir la documentation de ce capteur sur le site du fabricant :
https:\/\/wiki.seeedstudio.com\/Grove-Ultrasonic_Ranger\/<\/a>
Le syst\u00e8me GROVE propose des cartes toutes faites simples \u00e0 connecter avec un plateau \u00e0 rajouter \u00e0 la carte Arduino, le Base Shield GROVE.<\/p>\n\n\n\n

Vous allez devoir utiliser une carte Grove Base Shield \u00e0 pluger sur votre carte Arduino (attention \u00e0 ne pas tordre les broches) et installer une Biblioth\u00e8que suppl\u00e9mentaire : Menu croquis > Inclure une biblioth\u00e8que > G\u00e9rer les biblioth\u00e8ques\u2026
Pour toutes ces op\u00e9rations, tout est expliqu\u00e9 dans le WikiSeed<\/p>\n\n\n\n

Une fois que le code exemple fonctionne, imaginez quoi faire avec ce capteur et des leds. R\u00e9alisez les branchements n\u00e9cessaires et modifiez le code en cons\u00e9quence.<\/p>\n\n\n\n

Pour utiliser d’autres capteurs, vous trouverez sur cette page (https:\/\/wiki.seeedstudio.com\/Grove_Sensor_Intro\/<\/a>) des liens vers des guides th\u00e9matiques. Essayez de trouver la page consacr\u00e9e \u00e0 votre capteur. Une fois trouv\u00e9e, cherchez le titre \u00ab\u00a0Play with Arduino\u00a0\u00bb et suivez les \u00e9tapes.<\/p>\n\n\n\n

b. Variante<\/h6>\n\n\n\n

Puis, vous allez choisir, parmi ceux propos\u00e9s, un autre capteur GROVE \u00e0 votre convenance. Cherchez-en la mise en \u0153uvre pour Arduino sur le wiki du site Seeduino et connectez-le \u00e0 une sortie de votre choix : led ou autre. Testez que le capteur fonctionne bien et produise l’effet souhait\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

http:\/\/wiki.seeedstudio.com\/<\/a>
Voir la section GROVE dans le Menu de gauche. Cherchez bien la doc li\u00e9e \u00e0 votre capteur dont la r\u00e9f\u00e9rence est inscrite sur le circuit imprim\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

5. Exploration de briques techniques plus \u00e9labor\u00e9es<\/h4>\n\n\n\n

Cette derni\u00e8re partie peut-\u00eatre commenc\u00e9e aujourd’hui si vous en avez le temps et poursuivie par vous-m\u00eame ensuite. <\/p>\n\n\n\n

Il vous est demand\u00e9 de consulter un des projets propos\u00e9s ci-dessous et d’essayer de le mettre en \u0153uvre en rassemblant le mat\u00e9riel n\u00e9cessaire (Bien noter ce que vous empruntez) par groupes de 3 \u00e9tudiants, avec une carte UNO.
Il s’agit ici d’utiliser des composants individuels. Vous choisirez un projet dans un th\u00e8me. Chaque groupe doit traiter un projet diff\u00e9rent des autres afin de ne pas tous acqu\u00e9rir les m\u00eames comp\u00e9tences et pouvoir ensuite les partager.
La plupart du temps, il sera possible de remplacer certains composants par leur \u00e9quivalent chez Grove, plus simples \u00e0 utiliser, mais cela aura une cons\u00e9quence sur le code fourni, qu’il faudra adapter.<\/p>\n\n\n\n

ATTENTION, je n’ai pas test\u00e9 ces tutoriels. Je vous aiderai donc dans leur mise en \u0153uvre. Ne vous d\u00e9couragez pas si cela ne fonctionne pas tout de suite. Il faut pers\u00e9v\u00e9rer car le chemin du maker est souvent sem\u00e9 d’emb\u00fbches. Mais le r\u00e9sultat est \u00e0 la hauteur de votre pugnacit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Vous d\u00e9couvrirez \u00e9galement par ces tutoriels combien il est important dans le domaine de l’OpenSource de documenter correctement et de partager vos propres montages futurs.<\/p>\n\n\n\n

Le niveau de difficult\u00e9 est indiqu\u00e9 pour chaque projet par le nombre d’\u00e9toiles : * simple, ** interm\u00e9diaire, *** \u00e9volu\u00e9.
Faites votre choix, venez r\u00e9cup\u00e9rer le mat\u00e9riel n\u00e9cessaire et lancez-vous en suivant le tutoriel en lien :<\/p>\n\n\n\n

a. Capteur de distance \u00e0 ultrasons HC-SR04<\/h6>\n\n\n\n