La carte Arduino

Qu’est ce que l’Arduino ?

La carte Arduino est une carte électronique open-source basée sur une plateforme de prototypage électronique utilisée pour créer des projets interactifs. Elle a été conçue pour être facile à utiliser pour les débutants en électronique et les programmeurs, mais elle est suffisamment avancée pour être utilisée dans des projets plus complexes.

La carte Arduino est dotée d’un microcontrôleur programmable, qui peut être utilisé pour contrôler différents types d’appareils électroniques, tels que des capteurs, des LED, des moteurs et bien plus encore. Elle est également équipée d’entrées et de sorties numériques et analogiques, ainsi que d’une interface USB pour la communication avec l’ordinateur.

La carte Arduino est programmable à l’aide d’un langage de programmation simplifié basé sur C/C++. Elle dispose également d’une communauté active de développeurs qui partagent des projets et des programmes en ligne, ce qui permet aux utilisateurs d’apprendre, de partager et de collaborer sur des projets.

La carte Arduino est devenue très populaire dans les domaines de l’art, de la conception, de la robotique, de l’automatisation domestique et de l’IoT (Internet des objets). Elle est également utilisée dans les écoles et les universités pour enseigner l’électronique et la programmation.

En résumé, la carte Arduino est un outil puissant et polyvalent qui permet aux débutants et aux professionnels de créer une grande variété de projets électroniques interactifs. Sa facilité d’utilisation, sa flexibilité et sa communauté active en font un choix populaire pour les projets électroniques de toutes sortes.

Débuter en Arduino

Si vous souhaitez débuter en Arduino, voici quelques étapes que vous pouvez suivre :

  1. Se procurer une carte Arduino : Vous pouvez acheter une carte Arduino en ligne ou dans un magasin électronique près de chez vous. Il existe plusieurs types de cartes Arduino, chacune avec des fonctionnalités différentes.
  2. Télécharger le logiciel Arduino : Le logiciel Arduino est disponible gratuitement sur le site Web Arduino. Téléchargez et installez-le sur votre ordinateur.
  3. Apprendre les bases de la programmation Arduino : Le langage de programmation utilisé par Arduino est basé sur C/C++. Il est utile d’apprendre les bases de la programmation en utilisant des ressources en ligne telles que des tutoriels, des vidéos ou des livres.
  4. Expérimenter avec des exemples de codes : Le logiciel Arduino est livré avec de nombreux exemples de programmes que vous pouvez essayer. Ils vous aideront à comprendre les différents aspects de la programmation Arduino.
  5. Utiliser des composants électroniques : Pour expérimenter avec Arduino, vous aurez besoin de composants électroniques tels que des LED, des résistances, des capteurs et des moteurs. Vous pouvez les acheter en ligne ou dans un magasin électronique.
  6. Participer à la communauté Arduino : Arduino dispose d’une communauté en ligne active et de forums où vous pouvez poser des questions, partager des projets et apprendre des autres utilisateurs.
  7. En suivant ces étapes, vous pouvez commencer à créer des projets intéressants en utilisant Arduino. Il est important de prendre son temps et de ne pas avoir peur de faire des erreurs. C’est en faisant des erreurs que l’on apprend le mieux.

Arduino au Fablab

1.    Modéliser son circuit et le tester

Tinkercad est un site permettant de concevoir des schémas électriques impliquant des cartes Arduino. Le principe est d’envoyer l’information en IN et de la sortir en OUT afin de constater la réalisation du circuit. 

Pour l’exemple, vous pouvez voir ici, le branchement d’une LED avec sa résistance en 220 Ohm Ω.

Cette application possède deux intérêts majeurs :

  • L’apprenant peut effectuer des branchements tests sans risques
  • En cas d’indisponibilité matériel, l’apprenant peut poursuivre son travail de reflexion

2. Le matériel

Le FabLab est pourvu d’un ensemble de matériel permettant de réaliser la plupart des projets.

En voici un extrait :

On peut y trouver :

  • La Breadboard

Une platine sur laquelle construire des circuits électroniques. Il s’agit d’une plaque à trous, avec des lignes permettant de connecter câbles et composants ensemble. Celle de votre kit ne nécessite pas de soudure, mais d’autres versions existent.

  • Des condensateurs

Ces composants stockent et relâchent l’énergie électrique dans un circuit. Lorsque la tension du circuit est plus haute que ce qui est dans le condensateur, il permet au courant de passer, en chargeant le condensateur. Lorsque la tension du circuit est plus basse, la charge stockée est relâchée. Souvent placé entre l’alimentation et la masse, proche d’un capteur ou d’un moteur pour éviter les fluctuations de tension.

  • Le moteur CC

Il convertit l’énergie électrique en énergie mécanique lorsqu’on l’alimente. Des spires de câble à l’intérieur du moteur deviennent magnétisées lorsqu’un courant les traverse. Ces champs magnétiques attirent et repoussent des aimants, mettant en rotation l’axe du moteur. Si l’on inverse le sens du courant, le moteur tournera dans l’autre sens.

  • Les diodes

Elle s’assure que l’électricité ne circule que dans un sens. Utiles lorsque vous avez un moteur ou une autre forte demande en courant/tension dans votre circuit. Les diodes sont polarisées, ce qui signifie que le sens dans lequel vous les mettez a une importance. Dans l’un, elles laissent passer le courant. Dans l’autre, elles le boquent. L’anode est généralement reliée au point de plus fort potentiel du circuit. La cathode ira au point de plus faible potentiel, ou à la masse. La cathode est habituellement marquée avec une bande sur l’un des côtés du composant.

  • Des LED de différentes couleurs (jaune, vert, bleu, rouge)

Les diodes électroluminescentes sont un type diode qui s’illumine lorsque l’électricité passe au travers. Comme toutes les autres diodes, l’électricité ne circule que dans un sens à travers elles. Vous les avez probablement déjà vues comme indicateurs sur un bon nombre d’objets électroniques. L’anode, que l’on relie en général à l’alimentation, est la patte la plus longue, et la cathode est la patte la plus courte.

  • Des câbles de prototypage

Utilisez les pour relier les composants ensemble sur la breadboard, et à l’Arduino.

  • Des buzzers piézoélectriques

Un composant électrique utilisé pour détecter des vibrations et créer des bruits.

  • Plusieurs phototransistors

Composant qui génère un courant proportionnel à la quantité de lumière qu’il absorbe.

  • Des résistances

Résiste au passage du courant électrique dans un circuit, en affectant la tension et le courant. Les valeurs des résistances sont mesurées en Ohms (représentés par la lettre grecque oméga). Les bandes de couleur sur les côtés des résistances indiquent leur valeur.

  • Des transistors

Un composant  à trois pattes qui peut être utilisé comme un interrupteur électronique. Utile pour contrôler des grosses charges en tension/courant comme les moteurs. Une broche se connecte à la masse, l’autre au composant à piloter, la dernière à l’Arduino. Quand le composant reçoit assez de tension sur la broche connectée à l’Arduino, il ferme le circuit entre la masse et l’autre composant.

3. Exemple d’utilisation

Conception par une élève de 2nd GT d’un ventilateur commandé par un capteur de température. Le ventilateur provient d’un ancien ordinateur et la boxe a été dessinée puis imprimée en 3D. Une idée rafraîchissante !