Premiers pas avec Arduino : guide du débutant
Arduino est une plate-forme de prototypage électronique open source, et c’est l’une des plus populaires au monde, à l’exception peut-être du Raspberry Pi. Plus de 3 millions d’unités vendues (et plus sous la forme de clones tiers) : qu’est-ce qui le rend si génial et que pouvez-vous en faire ?
Qu’est-ce qu’Arduino ?
Arduino est basé sur un matériel et un logiciel faciles à utiliser et flexibles. Il est conçu pour les artistes, les concepteurs, les ingénieurs, les amateurs et tous ceux qui s’intéressent le moins à l’électronique programmable.
Arduino détecte son environnement en lisant les données de divers boutons, composants et capteurs. Ils peuvent affecter l’environnement en contrôlant les LED, les moteurs, les servos, les relais, etc.
Les projets Arduino peuvent être autonomes ou communiquer avec un logiciel exécuté sur un ordinateur (le traitement étant le plus populaire). Ils peuvent parler à d’autres Arduinos, Raspberry Pis, NodeMCU ou à peu près n’importe quoi d’autre. Assurez-vous de lire notre comparaison des microcontrôleurs à 5 $ pour une comparaison complète des différences entre ces microcontrôleurs.
Vous vous demandez peut-être pourquoi choisir Arduino ? Arduino simplifie vraiment le processus de construction de projets électroniques programmables, ce qui en fait une excellente plate-forme pour les débutants. Vous pouvez facilement démarrer avec des produits sans expérience préalable en électronique. Il existe des milliers de didacticiels disponibles, avec différents niveaux de difficulté, donc une fois que vous maîtrisez les bases, vous êtes sûr d’être mis au défi.
Faire une vidéo du jour
En plus de la simplicité d’Arduino, il est également bon marché, multiplateforme et open source. L’Arduino Uno (le modèle le plus populaire) est basé sur le microcontrôleur ATMEGA 16U2 d’Atmel. Un certain nombre de modèles différents sont produits, variant en taille, en puissance et en spécifications, alors consultez notre guide d’achat pour toutes les différences.
Le plan de la carte est publié sous une licence Creative Commons, de sorte que les amateurs expérimentés et d’autres fabricants sont libres de créer leur propre version de l’Arduino, éventuellement en l’étendant et en l’améliorant (ou simplement en le copiant, ce qui entraîne une diffusion à faible coût) de l’Arduino. planches que nous trouvons aujourd’hui).
Que pouvez-vous faire avec un Arduino ?
Un Arduino peut faire beaucoup de choses. Ce sont les cerveaux de choix pour la plupart des imprimantes 3D. Leur faible coût et leur facilité d’utilisation signifient que des milliers de fabricants, concepteurs, hackers et créateurs ont réalisé des projets incroyables. Voici quelques projets Arduino que nous avons réalisés sur PCPC :
Qu’y a-t-il à l’intérieur d’un Arduino ?
Bien qu’il existe de nombreux types de cartes Arduino disponibles, ce manuel se concentre sur Arduino Modèle. C’est la carte Arduino la plus populaire. Alors, qu’est-ce qui fait que cette chose fonctionne? Voici les spécifications :
- processeur: 16 MHz ATmega16U2
- Éclat: 32 Ko
- RAM: 2 Ko
- Tension de fonctionnement: 5V
- Tension d’entrée: 7-12V
- Nombre d’entrées analogiques : 6
- Nombre d’E/S numériques : 14 (dont 6 PWM – PWM)
Comparées à votre ordinateur de bureau, ces spécifications peuvent sembler absurdes, mais gardez à l’esprit qu’un Arduino est un appareil embarqué qui doit traiter beaucoup moins d’informations que votre ordinateur de bureau. Il est tout à fait capable pour la plupart des projets électroniques.
Une autre caractéristique fantastique de l’Arduino est la possibilité d’utiliser ce qu’on appelle un « bouclier » ou une carte d’extension. Bien que les boucliers ne soient pas couverts dans ce manuel, ils constituent un moyen très pratique d’étendre les fonctionnalités et les capacités d’un Arduino.
ce dont ce guide a besoin
Vous trouverez ci-dessous une liste d’achats des composants nécessaires pour ce guide du débutant. Le prix total de tous ces composants devrait être inférieur à 50 $. Cette liste devrait être suffisante pour vous donner une bonne compréhension de l’électronique de base et suffisamment de composants pour construire des projets vraiment sympas en utilisant ce guide ou tout autre guide Arduino. Si vous ne voulez pas choisir tous les composants, vous pouvez envisager d’acheter un kit de démarrage.
Si vous ne pouvez pas obtenir une valeur de résistance spécifique, quelque chose d’aussi proche que possible fonctionnera généralement bien.
Présentation des composants électriques
Voyons ce que sont tous ces composants, ce qu’ils font et à quoi ils ressemblent.
Planche à pain
Utilisés pour le prototypage de circuits électroniques, ils offrent un moyen temporaire de connecter des composants entre eux. Une planche à pain est un bloc en plastique avec des trous dans lesquels des fils peuvent être insérés. Les trous sont disposés en rangées, par groupes de cinq. Lorsque vous souhaitez réorganiser le circuit, tirez le fil ou la pièce hors du trou et déplacez-le. De nombreuses planches à pain contiennent deux ou quatre ensembles de trous, sur la longueur de la planche, le long des côtés et tous connectés – ceux-ci sont généralement utilisés pour la distribution d’alimentation et peuvent être marqués de fils rouges et bleus.
Les planches à pain sont idéales pour faire des circuits rapidement. Pour les grands circuits, ils peuvent devenir vraiment désordonnés, et les modèles moins chers peuvent être notoirement peu fiables, il est donc avantageux de dépenser plus pour un bon.
dirigé
LED signifie dirigéIls sont une source de lumière très bon marché et peuvent être très lumineux – surtout lorsqu’ils sont combinés. Ils peuvent être achetés dans une variété de couleurs, ne deviennent pas particulièrement chauds et durent longtemps. Vous pouvez avoir des LED sur votre téléviseur, votre tableau de bord de voiture ou des ampoules Philips Hue.
Votre microcontrôleur Arduino dispose également d’une LED intégrée sur la broche 13, souvent utilisée pour indiquer des actions ou des événements, ou simplement pour des tests.
Photorésistance
Photorésistance(pbatterie chaude ou Photorésistance) permet à votre Arduino de mesurer les changements de lumière. Par exemple, vous pouvez l’utiliser pour allumer votre ordinateur pendant la journée.
interrupteur tactile
Un interrupteur tactile est essentiellement un bouton. Appuyez dessus pour terminer le circuit et passer (généralement) de 0V à + 5V. Arduinos peut détecter ce changement et réagir en conséquence.Ce sont souvent moment – signifie qu’ils ne seront « pressés » que lorsque votre doigt les maintiendra enfoncés. Une fois que vous les relâchez, ils reviennent à leur état par défaut (« non enfoncé » ou éteint).
Haut-parleur piézo
Les haut-parleurs piézo sont de minuscules haut-parleurs qui génèrent du son à partir de signaux électriques. Ils sont généralement durs et minuscules et ne sonnent pas comme de vrais haut-parleurs. Cela dit, ils sont très bon marché et faciles à programmer. Notre jeu Buzz Wire en utilise un pour jouer la chanson thème « Flying Circus » des Monty Python.
Résistance
Les résistances limitent le courant. Ce sont des composants très peu coûteux et constituent un élément de base des circuits électroniques amateurs et professionnels. Ils sont presque toujours nécessaires pour protéger les composants contre les surcharges. Ils doivent également être protégés contre les courts-circuits si l’Arduino +5V est directement mis à la terre. En bref : très pratique et absolument indispensable.
sauteur
Les cavaliers sont utilisés pour établir des connexions temporaires entre les composants de la maquette.
Configurez votre Arduino
Avant de commencer un projet, vous devez faire parler votre Arduino à votre ordinateur. Cela vous permet d’écrire et de compiler du code à exécuter par l’Arduino et permet à votre Arduino de fonctionner avec votre ordinateur.
Installez le package Arduino sur Windows
Accédez au site Web Arduino et téléchargez la version du logiciel Arduino pour votre version Windows. Après le téléchargement, suivez les instructions pour installer Arduino Environnement de développement intégré (IDE).
L’installation comprend des pilotes, donc en théorie, vous devriez commencer tout de suite. S’il échoue pour une raison quelconque, essayez les étapes suivantes pour installer le pilote manuellement :
- Branchez votre carte et attendez que Windows démarre son processus d’installation du pilote. Après un certain temps, malgré tous les efforts, le processus échouera.
- Cliquez sur Le menu Démarrer > panneau de commande.
- la navigation systèmes et sécurité > systèmeUne fois la fenêtre système ouverte, ouvrez Gestionnaire de périphériques.
- en dessous de Port (COM & LPT), vous devriez voir un fichier appelé Arduino UNO (COMxx).
- Clic-droit Arduino UNO (COMxx) > Mettre à jour le logiciel du pilote.
- choisir Parcourir mon ordinateur pour le logiciel du pilote.
- Naviguez jusqu’au fichier de pilote Uno nommé ArduinoUNO.inffaire la grasse matinée chauffeur Dossier pour les téléchargements de logiciels Arduino.
Windows terminera l’installation du pilote à partir de là.
Installez le package Arduino sur Mac OS
Téléchargez le logiciel Arduino pour Mac à partir du site Web Arduino.Extraire le contenu .compression fichier et exécutez l’application.Vous pouvez le copier dans votre dossier d’application mais cela fonctionnera bien à partir de votre dossier d’application bureau ou Télécharger dossier. Vous n’avez pas besoin d’installer de pilotes supplémentaires pour l’Arduino UNO.
Installer le logiciel Arduino sur le package Ubuntu/Linux
Installer gcc-avr et avr-libc:
sudo apt-get install gcc-avr avr-libc
Si vous n’avez pas encore openjdk-6-jre, installez-le et configurez-le :
sudo apt-get install openjdk-6-jre
sudo update-alternatives –config java
choisir le bon JRE Si vous en avez plusieurs installés.
Accédez au site Web Arduino et téléchargez le logiciel Arduino pour Linux.Tu peux décompresser et exécutez-le avec:
tar xzvf arduino-xxx-linux64.tgz
cd arduino-1.0.1
./arduino
Quel que soit le système d’exploitation que vous utilisez, les instructions ci-dessus supposent que vous disposez d’une marque originale de carte Arduino Uno. Si vous avez acheté un clone, vous aurez presque certainement besoin de pilotes tiers avant que la carte puisse être reconnue via USB.
Exécutez le logiciel Arduino
Maintenant que le logiciel est installé et que votre Arduino est configuré, vérifions que tout fonctionne. Le moyen le plus simple consiste à utiliser l’exemple d’application « Blink ».
Double-cliquez sur l’application Arduino (./arduino sous Linux).Assurez-vous que la carte est connectée à votre ordinateur, puis allumez La LED clignote Exemple de croquis : document > Exemple > 1. Connaissances de base > clignoter. Vous devriez voir le code de l’application s’ouvrir :
Afin de télécharger ce code sur votre Arduino, sélectionnez outil > planche Menu correspondant à votre modèle – Arduino Dans ces circonstances.
à partir de outil > port série menu.Sous Windows, cela peut être COM3 ou plus.Sur Mac ou Linux, cela devrait être /dev/tty.usbmodem à l’intérieur.
Enfin, cliquez télécharger Le bouton dans le coin supérieur gauche de l’environnement.Attendez quelques secondes et vous devriez voir reprendre et Texas La LED de l’Arduino clignote. Si le téléchargement est réussi, le message « Téléchargement terminé » apparaît dans la barre d’état.
Après quelques secondes de téléchargement, vous devriez voir broche 13 Les LED sur la carte commencent à clignoter. Toutes nos félicitations! Votre Arduino est opérationnel.
Projet de démarrage
Maintenant que vous connaissez les bases, examinons quelques projets pour les débutants.
LED clignotante
Vous avez utilisé l’exemple de code Arduino plus tôt pour faire clignoter la LED intégrée. Ce projet utilisera une maquette pour faire clignoter une LED externe. Voici le circuit :
Connectez la branche longue de la LED (branche positive, appelée anode) à un résistance 220 ohms puis tournez les chiffres broche 7Connectez la jambe courte (jambe négative, appelée cathode) directement à sol (Tout port Arduino avec GND…
