Complet et détaillé : Cours sur les microcontrôleurs et carte de formation pour l'Arduino Nano (Revue)

• un livre de 455 pages en couleurs
• une bibliothèque de logiciels
• la carte de développement Arduino Nano de Elektor (“MCCAB” , voir la Figure 1)
• Un Arduino Nano

L'objectif est d'enseigner aux débutants comment utiliser la plateforme Arduino, et en particulier l'Arduino Nano, pour créer leurs propres projets basés sur des microcontrôleurs. Et cela tout en introduisant des concepts matériels essentiels et des compétences de programmation en C.

Le cours est structuré autour de 12 projets détaillés et de 46 programmes d'exercices bien commentés, avec des niveaux de difficulté allant de basique à plus difficile. Cette approche pratique vise à renforcer la confiance et les compétences, ce qui en fait un choix intéressant pour les amateurs, les étudiants ou toute personne découvrant l'écosystème Arduino.

Contenu du cours pratique sur les microcontrôleurs pour les débutants avec Arduino

Le cours est explicitement adapté aux débutants avec Arduino et aux personnes qui n'ont pas d'expérience en électronique ou en codage. Il suppose un minimum de connaissances préalables, en commençant par des concepts fondamentaux tels que les bases du microcontrôleur, la configuration du matériel et le langage de programmation en C. Le fait que la carte d'apprentissage Arduino Nano soit incluse dans le pack évite aux utilisateurs d'avoir à se procurer leur propre matériel, réduisant ainsi les difficultés d'accès pour les débutants. Le livre est la partie centrale, offrant des explications détaillées des concepts du microcontrôleur, du matériel Arduino et de la programmation en C. Son format tout en couleur améliore la lisibilité grâce à des diagrammes clairs, des extraits de code et des illustrations de configurations de projets.

Les projets et les exercices de programmation

 L'ensemble fournit des guides étape par étape pour construire des applications fonctionnelles, telles que des contrôles de leds, des interactions avec les écrans LCD, ou des systèmes simples de contrôle et d'automatisation. Chaque projet est conçu pour renforcer des compétences spécifiques, comme les E/S numériques, les entrées analogiques ou les compteurs (timers).

Ces projets comprennent des tâches simples (contrôle de leds) comme des défis plus complexes (interfaçage avec des périphériques tels qu'un écran LCD, des potentiomètres ou une matrice de points). Les exercices comprennent des commentaires détaillés dans le code, ce qui en fait un outil d'apprentissage précieux pour comprendre la logique de programmation.

La bibliothèque de logiciels et la carte d’apprentissage

Le logiciel d'accompagnement simplifie les tâches de programmation, tandis que la carte de formation Nano fournit une plateforme pratique pour tester les projets, avec des composants préconfigurés tels que des leds, des boutons et des connecteurs, ainsi qu'un écran alphanumérique à cristaux liquides. Le cours adopte une approche simple, en commençant par les concepts de base (par exemple, la configuration de l'IDE Arduino et l'écriture de sketchs simples) et en introduisant progressivement des sujets plus avancés (par exemple les interruptions ou la communication I²C). Cette progression permet aux apprenants d'acquérir progressivement des compétences sans se sentir dépassés. Une bibliothèque logicielle spécifique (MCCAB Lib) permet d'accéder facilement à tous les composants matériels de la carte MCCAB (voir la Figure 2). 

Cours pratique sur les microcontrôleurs pour les débutants Arduino & un ensemble complet

L'intégration de la carte de formation MCCAB, de l'Arduino Nano et des différents éléments signifie que les apprenants peuvent commencer immédiatement sans avoir à chercher des composants. Cette approche tout-en-un est idéale pour les débutants qui pourraient se sentir intimidés par la recherche de matériel. Les composants matériels disponibles sont les suivants :

Les projets pratiques

Les exercices guident pas à pas à travers les principes fondamentaux, avec la compréhension de l'architecture du microcontrôleur et de la programmation de base en C, à l'interfaçage avec divers composants matériels. Les projets vont de tâches simples à des applications interactives plus intégrées qui combinent à la fois le matériel et le logiciel, fournissant une large introduction pratique à la programmation de microcontrôleurs avec l'Arduino Nano. Les projets comprennent :

• « Saluer le monde avec le moniteur série de l’IDE »
• Sortie continue vers le moniteur série
• Un sketch « Echo » qui lit et répète l'entrée du moniteur série
• Sortie formatée d'un compteur
• Clignotement d'une LED à l'aide des fonctions Arduino
• Clignotants alternés
• Programmation de clignotants à différentes fréquences
• Clignotement d'une led en utilisant la classe spécialisée « led » de la bibliothèque fournie
• Simulation de feux de circulation
• Lire un interrupteur à rebond en utilisant différentes méthodes
• Implémentation d'un bouton-poussoir à verrouillage
• Gestion des entrées et sorties analogiques
• Contrôle d'une matrice à leds 3×3
• Sirène de police ou clignotant « Martin Horn », avec effets sonores
• Utilisation et exploration de diverses options d'affichage avec un écran LCD

Points forts et faiblesses éventuelles

 L'accent mis sur la pratique est une caractéristique remarquable. Avec de nombreux projets et exercices, les apprenants passent plus de temps à construire et à expérimenter qu'à lire passivement, ce qui correspond bien à la façon dont la plupart des gens acquièrent des compétences techniques de manière efficace. Les projets sont détaillés mais gérables, offrant un sentiment d'accomplissement qui peut motiver les débutants à continuer à expérimenter. L'enseignement de la programmation en C est adapté à Arduino, ce qui le rend accessible à ceux qui ne connaissent pas la programmation, tout en fournissant une base solide pour la suite de l'apprentissage.

Bien qu'idéal pour les débutants, le cours peut sembler basique pour ceux qui ont déjà une expérience d'Arduino. Il se concentre sur les compétences de base plutôt que sur des sujets avancés tels que les systèmes d'exploitation en temps réel (RTOS) ou la conception de dispositifs personnalisés, ce qui pourrait décevoir les apprenants de niveau intermédiaire.

Bien que le système Arduino, et donc l'Arduino Nano lui-même, soit quelque peu dépassé, le cours offre une solide introduction aux principes fondamentaux de la technologie des microcontrôleurs. Bien que les contrôleurs AVR soient moins puissants que les nouvelles variantes telles que l'ESP32 ou le RP2040 de Raspberry Pi, ils sont suffisants pour une introduction de base à la programmation.

A qui s'adresse le cours pratique sur les microcontrôleurs pour les débutants Arduino ?

Ce cours est particulièrement adapté pour :

• Les débutants complets : Les personnes qui ne connaissent pas les microcontrôleurs, l'électronique ou la programmation et qui souhaitent une introduction guidée et pratique. 
• Les hobbyistes : Les amateurs de bricolage désireux de créer des projets Arduino sans avoir à se perdre dans des ressources en ligne éparses. 
• Les enseignants / étudiants : Enseignants ou apprenants dans une salle de classe à la recherche d'une ressource adaptée au programme d'études avec des exercices pratiques. 

Il est moins recommandé pour :

• Les makers expérimentés : Ceux qui sont déjà à l'aise avec Arduino peuvent trouver ce cours répétitif ou sans difficultés avancées. 
• Apprenants soucieux de leur budget : Les personnes qui préfèrent les tutoriels numériques gratuits ou peu coûteux à une version physique haut de gamme. 

Évaluation globale

L'offre groupée du livre et du kit « Cours pratique sur les microcontrôleurs pour les débutants Arduino » est une ressource bien conçue, orientée vers les débutants, qui excelle dans la fourniture d'un apprentissage pratique et structuré. La combinaison d'un livre détaillé, de projets pratiques et de matériel en fait un bon choix pour les novices qui cherchent à maîtriser les bases d'Arduino. Les commentaires positifs des utilisateurs soulignent son efficacité, en particulier pour ceux qui privilégient la clarté et une expérience d'apprentissage concrète plutôt qu'une théorie abstraite. Cependant, son champ d'application est délibérément étroit et se concentre sur les compétences de base plutôt que sur les connaissances avancées, ce qui pourrait limiter son intérêt pour certains.

Si vous débutez avec Arduino et que vous souhaitez un guide pratique et fiable pour démarrer votre apprentissage, ce cours est un excellent choix, mais soyez prêt à le compléter avec des ressources supplémentaires au fur et à mesure que vos compétences s'accroissent.