5 idées de projets Arduino

L'Arduino est une carte de circuit imprimé de microcontrôleur programmable populaire qui a fait ses débuts vers 2005. Basé sur les puces ATmega d'Atmel, il fournit une plate-forme à faible coût sur laquelle créer une grande variété de circuits de commande électroniques. La programmation et l'utilisation de l'Arduino sont assez simples, ce qui le rend attrayant pour les étudiants et les amateurs ainsi que pour les ingénieurs en électronique. La carte Arduino a des en-têtes de broches standard de 2,54 mm permettant une connexion facile aux maquettes et autres outils de prototypage électroniques. En tant que microcontrôleur, il est bien adapté au contrôle en temps réel des lumières, capteurs, moteurs et autres équipements. Une communauté florissante d'utilisateurs et de fournisseurs de matériel et de logiciels prend en charge l'Arduino, vous permettant de vous attaquer à un large éventail de projets.

Un PC typique ou même un smartphone a beaucoup plus de mémoire et de puissance de calcul qu'un Arduino, mais ne vous laissez pas décourager. L'Arduino est spécialisé dans les tâches répétitives simples, telles que le contrôle de la vitesse d'un moteur. Il n'exécutera pas plusieurs applications sophistiquées en même temps avec des graphiques couleur à haute vitesse. Parce qu'il se concentre sur les applications de contrôle électronique, ses créateurs ont choisi une conception à faible coût utilisant seulement une poignée de composants.

En soi, une carte Arduino ne fait pas grand-chose; vous avez besoin de quelques autres composants avec lesquels la carte peut s'interfacer et sur laquelle agir. Bien que vous puissiez acheter un Arduino autonome, les magasins de loisirs vendent des kits pratiques qui vous aident à apprendre les bases du matériel et des logiciels. En plus de la carte Arduino elle-même, un bon kit comprend une maquette pour le prototypage, des résistances, des diodes électroluminescentes (DEL) et d'autres composants électroniques, du câblage et un adaptateur secteur 9V « wall wart » pour alimenter l'Arduino. De meilleurs kits ont des guides d'instructions qui vous guident dans la construction et le codage de circuits.

Pour programmer l'Arduino, vous avez besoin d'un ordinateur. Vous pouvez utiliser un PC Windows, Mac ou Linux. Vous devez également télécharger une copie de l'environnement de développement interactif (IDE) Arduino, qui est un éditeur de texte que vous utilisez pour écrire du code Arduino. L'IDE est un programme open source disponible gratuitement.

L'un des projets Arduino les plus simples et les plus faciles est le clignotant LED. Dans ce projet, vous utilisez l'Arduino pour allumer et éteindre un voyant LED standard dans un cycle qui se répète tant que le microcontrôleur reste allumé. Vous branchez le fil d'anode de la LED dans l'une des sorties numériques de l'Arduino et la cathode dans la connexion à la terre de l'Arduino. En règle générale, vous utilisez des LED avec une résistance de limitation de courant, mais vous pouvez vous en tirer avec une LED « nue ». La carte Arduino ne délivre que des quantités modestes de courant qui ne peuvent pas faire frire la LED. Ce projet simple vous familiarisera avec l'IDE Arduino, le téléchargement de programmes sur l'Arduino avec un câble USB et les bases du codage. Le succès de voir la lumière clignoter renforce votre confiance pour des projets plus difficiles.

Bien que l'Arduino puisse fonctionner sans capteurs, comme dans le projet de clignotant, il est plus utile lorsqu'il agit sur des données du monde réel. Un bouton-poussoir à action momentanée est l'un des moyens les plus simples de contrôler l'Arduino. Cependant, pour que cela fonctionne correctement, vous devez connecter une résistance de 10K ohms au commutateur dans une configuration « pull-down ». Connectez l'un des fils de résistance à la broche positive de 5 volts de l'Arduino et l'autre fil de résistance à la broche numérique que vous souhaitez contrôler. Câblez un côté du commutateur à la même broche numérique et l'autre côté du commutateur à la broche de masse de l'Arduino. La résistance pull-down force la broche numérique à une tension élevée ou basse afin qu'elle ne "flotte" jamais à une valeur ambiguë entre les deux. Dans votre code de programme, utilisez l'instruction digitalRead() pour lire la valeur du commutateur. Utilisez une autre broche numérique pour faire clignoter une LED ou effectuez une autre action lorsque vous appuyez sur le commutateur.

En plus des commutateurs, certains des capteurs les plus simples disponibles pour l'Arduino incluent ceux pour la lumière, la température et le magnétisme. Les résistances variables sont un autre moyen de contrôler un Arduino. La carte dispose d'un ensemble de broches d'entrée analogiques qui vous permettent de contrôler l'Arduino avec des signaux qui varient en permanence en plus de la nature marche-arrêt de la broche numérique.

Les broches de sortie numérique de l'Arduino peuvent piloter un petit haut-parleur de la taille d'une paume. En réglant une broche numérique sur des valeurs hautes et basses à des taux audio (environ cent fois par seconde), vos programmes peuvent produire des tonalités dans le haut-parleur. Pour créer un signal audio, créez une boucle répétitive qui définit la broche haute, retarde de 5 millisecondes, puis définit la broche basse et effectue un autre retard de 5 millisecondes. Avec un temps de cycle total de 10 millisecondes, le haut-parleur produira une tonalité de 100 hertz. Avec la bonne programmation, vous pouvez créer des gammes musicales et jouer des airs. Avec une programmation différente, vous pouvez faire un buzzer ou une sirène.

L'IDE Arduino qui s'exécute sur votre ordinateur comprend une fenêtre de moniteur série qui reçoit et affiche les données du microcontrôleur. Pour les programmes plus complexes, le moniteur série peut être une bouée de sauvetage car vous pouvez afficher les valeurs du programme pour traquer les bogues du programme. Un programme simple qui envoie des données au moniteur série vous aide à vous familiariser avec cette fonctionnalité importante.