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Si vous êtes comme moi, bricoler avec l'électronique est quelque chose que vous aimeriez vraiment faire – en théorie du moins. En réalité, les contraintes de temps et le manque de connaissances vous empêchent inévitablement d'essayer.
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C'est juste trop difficile.
Vous aimez disséquer les gadgets cassés, mais ne faites jamais rien avec les morceaux que vous trouvez autre que les ranger pour un jour de pluie (un tiroir plein de pièces pour micro-ondes ? Vérifiez !)
Les Arduino est la réponse à tout cela, et franchement tout ce qui peut être considéré comme amusant tout en apprenant est un appareil vraiment révolutionnaire à mon avis.
Qu'est-ce qu'Arduino ?
Arduino, c'est beaucoup de choses : une marque, un matériel, un langage de programmation et tout un écosystème de produits. Mais en gros, quand on parle d'Arduino, on fait référence à un plateforme de prototypage électronique open source .
Mais qu'est ce que ça veut dire?
Pour vous ou moi, Arduino est un petit ordinateur que vous pouvez programmer pour faire des choses. Il peut obtenir des données du monde en connectant des capteurs en tant qu'entrées, et il peut interagir en ajoutant des éléments tels que des actionneurs (moteurs) ou des LED pour la sortie.
L'Arduino Uno
Le circuit imprimé Arduino le plus populaire est le modèle Uno. C'est en partie parce qu'il a été l'un des premiers, il a donc été largement adopté avant que d'autres conceptions ne soient créées.
L'Arduino Uno est défini par sa forme et l'emplacement des broches d'entrée et de sortie.
Le cerveau du modèle Uno est une puce logique ATMega328P ou 168. C'est la chose qui stocke votre programme et exécute le code.
Sur le dessus du circuit (c'est-à-dire avec le connecteur USB sur votre gauche), vous trouverez 14 broches d'entrée/sortie numériques. Ceux-ci peuvent soit émettre, soit lire, un signal numérique de zéro ou un (+5V).
En bas à droite, vous trouverez cinq broches d'entrée analogique. Ceux-ci peuvent atteindre 1024 niveaux de tension différents à partir de capteurs analogiques. Un exemple de capteur analogique est un simple capteur de lumière ; ou résistance dépendante de la lumière (LDR). Vous devez vérifier si votre capteur est analogique ou numérique avant de le connecter.
En bas à gauche se trouve un ensemble de broches d'alimentation. En règle générale, vous ne serez concerné que par les broches +5V et GND (masse/0V), pour alimenter les capteurs et les périphériques de sortie plus petits. Si vous connectez des moteurs plus puissants ou une chaîne de LED, il est important de les alimenter en externe et de ne pas essayer de tirer toute la puissance de votre Arduino.
Au mieux, vous pouvez simplement brûler l'Arduino, qui est peu coûteux à remplacer. Au pire, s'il est connecté via USB, vous risquez d'endommager votre ordinateur.
L'emplacement des broches et la forme de la planche sont importants pour plusieurs raisons.
Le premier est le concept de « boucliers ». Ce sont des mises à niveau que vous pouvez empiler sur l'Arduino pour ajouter des fonctionnalités. Il peut s'agir de votre propre circuit imprimé personnalisé ou d'un autre que vous avez acheté, tel qu'un écran LCD.
Un exemple de shield Arduino empilé sur le dessus ; celui-ci est un prototype de bouclier pour ajouter vos propres composants
Deuxièmement, parce qu'Uno est une forme standard, vous trouverez une vaste gamme de coques, à la fois prêtes à l'emploi ou imprimables en 3D, à télécharger et à imprimer chez vous, ou même à modifier vous-même.
C'est du matériel open source
Cela signifie que n'importe qui peut copier l'Arduino, le modifier et le revendre comme le sien. Ce n'est pas illégal. En fait, Arduino lui-même est construit sur le dos d'autres projets open source. Par exemple, le logiciel de développement Arduino est basé sur Câblage , qui est lui-même basé sur Processing !
La seule règle est que vous ne pouvez pas l'appeler un véritable appareil 'Arduino' car il s'agit d'une marque protégée. Vous pouvez cependant prétendre qu'il est 'compatible Arduino'.
A droite : faux Arduino. À gauche : clone non officiel.
Alors qu'une carte Arduino officielle peut se vendre à plus de 20 $, vous trouverez des clones avec exactement les mêmes fonctionnalités pour moins de 5 $. En fait, si vous avez acheté tous les composants individuellement, vous pouvez même créer le vôtre à partir de zéro.
Mais vous ne devriez le faire que si vous voulez en savoir plus sur ce qui est exactement contenu dans une carte de circuit Arduino, pas parce que vous voulez économiser de l'argent. Ce n'est pas moins cher et le résultat final n'est pas aussi élégant.
Certains fabricants créent des cartes compatibles Arduino qui sont exactement les mêmes, mais juste moins chères. Certains ajoutent encore plus de fonctionnalités que les cartes d'origine. Ils peuvent avoir une forme unique conçue pour une application particulière, ajouter des connecteurs supplémentaires, peut-être qu'ils ont un affichage matriciel à LED intégré ou qu'ils ont ajouté le Wi-Fi.
Lilypad Arduino, conçu pour être utilisé avec des projets portables et du fil conducteur
L'une de nos cartes compatibles Arduino préférées est la NodeMCU , illustrée ci-dessous. Il est petit, dispose du Wi-Fi intégré et peut être acheté pour aussi peu que 3 $. Il est parfait pour les projets compacts d'Internet des objets et de domotique.
La carte NodeMCU est compatible Arduino et ajoute le Wi-Fi
Pendant ce temps, le Ados La gamme de cartes de développement offre une puissance de traitement beaucoup plus importante que les cartes Arduino, avec un facteur de forme minuscule, ce qui les rend parfaites pour les petits projets qui reposent sur un traitement puissant à leur base.
Qu'y a-t-il de si spécial à propos d'Arduino alors?
Les contrôleurs logiques programmables ne sont pas un nouveau concept ; ils existaient bien avant Arduino.
Connexe : Que sont les contrôleurs logiques programmables ?
Mais Arduino a rendu les choses faciles. Il combinait un matériel facile à utiliser, un peu comme les kits électroniques avec lesquels nous avons grandi, et un environnement de programmation de haut niveau accessible. Arduino est devenu une communauté d'utilisateurs du monde entier qui ont écrit des tutoriels, partagé du code et diffusé leurs connaissances. Les prototypes électroniques complexes n'étaient plus le domaine exclusif des diplômés en génie électrique.
Arduino a rendu accessibles à tous les projets de matériel comportant des composants électroniques programmables complexes, afin que les artistes et les créatifs puissent se concentrer sur la concrétisation de leurs idées. C'est l'outil de bricolage ultime !
Devriez-vous acheter un kit de démarrage Arduino ?
Il n'y a pas grand-chose que vous puissiez faire avec l'Arduino seul. Bien sûr, il a une LED intégrée, que vous pouvez fournir des minutes de divertissement en la faisant clignoter de différentes manières. Mais pour vraiment faire des projets amusants, vous aurez besoin de quelques éléments supplémentaires, comme des capteurs, des moteurs, des LED multicolores. Ensuite, vous aurez besoin de câbles pour connecter ces bits, et peut-être même d'une planche à pain.
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En rapport: Qu'est-ce qu'une planche à pain et comment ça marche ?
C'est là qu'intervient un kit de démarrage Arduino. Mais lequel acheter ? Mon préféré actuel est le Grove Beginner Kit.
C'est une carte tout-en-un intelligente avec des capteurs pré-câblés, des LED, un buzzer et même un écran OLED. La carte du milieu est compatible Arduino, mais comprend 12 connecteurs Grove. Le système Grove permet de connecter facilement des composants via un seul câble, sans avoir besoin d'utiliser une planche à pain ou de nombreux câbles de démarrage encombrants.
La chose vraiment remarquable à propos du Grove Beginner Kit est qu'une fois que vous voulez passer de la conception de carte tout-en-un et commencer à prototyper des appareils réels, vous pouvez simplement couper l'ensemble de la carte et des composants, en passant aux câbles du système Grove ( ou des câbles de démarrage dans les trous de broche standard). C'est un système extrêmement flexible pour démarrer votre expérience de programmation Arduino.
En relation: Le meilleur kit pour débutant Arduino à ce jour
Quelle langue est Arduino?
Techniquement, Arduino est une extension de C/C++. Cela signifie qu'Arduino a ajouté un ensemble de fonctions et de fonctionnalités au-dessus du langage C++ standard, mais suit toujours les mêmes règles et conventions de base.
Vous n'avez pas besoin de connaître déjà le C ou le C++ pour programmer avec Arduino ; Je ne l'ai pas fait, quand j'ai commencé. Un peu d'expérience dans tout autre type de programmation peut certainement aider, mais ce n'est pas non plus indispensable. Vous pouvez commencer simplement en chargeant des exemples de programmes simples et en essayant de les modifier. Passez ensuite à l'échange pour différents capteurs ou d'autres sorties. Enfin, essayez de lire et de modifier des programmes plus complexes, et bientôt vous monterez vos propres projets originaux.
Mais ne vous inquiétez pas : il existe des milliers de tutoriels de projets et d'exemples de code, téléchargeables et utilisables gratuitement. Et si vous êtes coincé, il y a une énorme communauté qui attend d'aider . Comme pour tout, assurez-vous d'abord de l'avoir recherché sur Google ; quelqu'un a probablement déjà eu exactement le même problème que vous !
Voici quelques caractéristiques qui définissent un programme Arduino :
- Vous devez avoir au moins un mettre en place() et boucle() fonction définie.
- mettre en place() s'exécute une fois lorsque le périphérique Arduino est réinitialisé ou allumé pour la première fois. Vous utiliserez cette fonction pour créer l'état initial des variables, indiquer à l'Arduino quelles broches matérielles doivent faire quoi, ou démarrer les bibliothèques dont vous avez besoin pour divers capteurs.
- boucle() fonctionne en continu. Lorsque tout le code de la fonction loop() est terminé, il revient au début de loop() et recommence ! C'est ici que va votre code de programme principal ; des choses comme vérifier une variable de capteur et agir dessus.
- Vous pouvez également définir vos propres fonctions d'assistance pour encapsuler des blocs de code. Ceux-ci peuvent accepter n'importe quel nombre de variables comme entrées et renvoyer une variable en retour. Si aucune variable n'est renvoyée, la fonction est marquée comme nulle. C'est le cas avec void setup() et boucle vide() .
- Vous pouvez importer d'autres bibliothèques Arduino pour ajouter des fonctionnalités à votre application ou pour vous aider lors de l'utilisation de certains capteurs.
- Vous pouvez laisser des commentaires dans votre code en les faisant précéder d'une double barre oblique // (même à la fin d'une ligne de code existante) ; ou laissez un commentaire multiligne en le faisant précéder de / * , et en le terminant par * /
Commencez à créer !
Arduino a complètement changé le jeu électronique de loisir. Ce qui n'était pas possible sans une connaissance approfondie dans le passé, peut maintenant être réalisé par n'importe qui, grâce à la large gamme de microcontrôleurs bon marché disponibles et à l'immense communauté qui l'entoure.
La mise en route est également assez simple, et nous avons un guide pratique du débutant pour vous faire décoller. Ou consultez notre projet pour débutant Arduino : Tutoriel de contrôle des feux de circulation.
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James a un BSc en Intelligence Artificielle et est certifié CompTIA A+ et Network+. Lorsqu'il n'est pas occupé en tant qu'éditeur de revues de matériel, il aime les jeux LEGO, la réalité virtuelle et les jeux de société. Avant de rejoindre MakeUseOf, il était technicien en éclairage, professeur d'anglais et ingénieur en centre de données.
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