Le guide ultime pour utiliser Arduino

• Arduino, de quoi s’agit-il ?
• La marque Arduino
• Arduino est ouvert et peu coûteux
• Du simple au complexe : tout le monde peut réussir avec Arduino
• Le langage de programmation Arduino
• Programmation simplifiée avec une esquisse
• Démarrer : Arduino pour les débutants
  • Obtenez l'IDE Arduino
  • Ajoutez plus de choses en achetant un kit de démarrage Arduino
  • Apprenez-en plus sur Arduino en utilisant des livres
• Deux types de cartes Arduino/a>
  • Cartes génériques
  • Cartes avec périphériques
• Que puis-je faire avec Arduino ?
• Faites ce que vous voulez !

 

Qu'est ce qu'Arduino?

Arduino est un concept né aux alentours de 2006. L'objectif initial était de rendre la puissance des microcontrôleurs accessible aux personnes sans formation formelle en électronique ou en programmation et sans nécessiter d'outils ou d'équipements spéciaux. Aujourd'hui, Arduino peut être considéré comme une combinaison de trois choses :

1. Une carte microcontrôleur simple et peu coûteuse. La carte Arduino la plus connue est l'Arduino UNO, basée sur le microcontrôleur ATmega328, mais il existe de nombreuses autres cartes compatibles utilisant des microcontrôleurs différents. Les cartes Arduino sont des matériels ouverts, ce qui signifie que tout le monde peut construire (et même vendre) les siennes.
2. Un environnement de programmation de microcontrôleurs gratuit, facile à apprendre et à utiliser. L'environnement de développement intégré Arduino (IDE) transforme les complexités habituellement associées au développement de logiciels embarqués en une expérience presque « Plug and Play ». Commencer avec Arduino est une question de minutes.
3. Une vaste communauté et une collection de bibliothèques, d'exemples de programmation et d'applications libres et gratuites. Des milliers, voire des millions de personnes, ont créé des applications pour les cartes Arduino et ont publié leurs travaux sur Internet pour que chacun puisse les utiliser à sa guise. Pour la plupart des utilisateurs, la création d'une application Arduino ne consiste qu'à combiner quelques bibliothèques trouvées en ligne.

La marque Arduino

Arduino est également une marque, gérée par une entreprise nommée Arduino. Cette entreprise conçoit et vend de nouvelles cartes, supervise le développement de l'IDE et introduit de nouveaux produits et services. La marque Arduino est protégée et ne peut être utilisée librement.

Arduino est ouvert et peu coûteux

Arduino est devenu immensément populaire parce que tout est facile, ouvert et gratuit. S'initier à Arduino ne doit pas coûter plus de 5 €, soit le prix d'une carte bon marché compatible avec Arduino achetée sur Internet. La simplicité de la carte est aussi sa force.

Il est facile d'y connecter d'autres objets grâce à ses connecteurs d'extension. Des milliers de cartes d'extension compatibles bon marché (également appelées « shields ») ont vu le jour, permettant le développement rapide d'applications complexes sans nécessiter de connaissances approfondies en électronique, en capteurs ou en programmation.

Du simple au complexe : tout le monde peut réussir avec Arduino

La programmation d'une carte Arduino est accessible à tous car l'IDE Arduino permet d'utiliser facilement la plupart des fonctions du microcontrôleur. Le tout est complété par une collection de bibliothèques en constante expansion qui fournit des méthodes pour faire des choses allant du très simple au très complexe facilement. Du clignotement d'une LED à la création d'applications IdO connectées au cloud, tout le monde peut réussir avec Arduino en peu de temps.

Le langage de programmation Arduino

Même si l'IDE Arduino utilise le langage de programmation C/C++, les complexités de ces langages sont cachées par un « rideau ». Il est souvent question du langage Arduino. Ce langage (une API, en réalité) permet aux utilisateurs d'écrire des programmes sans avoir besoin de connaître le C/C++. Seules les constructions les plus basiques, que l'on trouve dans tous les langages de programmation (if-then, do-while, etc.) sont nécessaires.

Cependant, l'utilisateur n'est pas limité au langage Arduino. Les personnes maîtrisant le langage C/C++ ou même un langage d'assemblage peuvent l'utiliser en parallèle avec ou à la place du langage Arduino. Cela permet de créer des programmes plus rapides et plus petits, et donne accès à des fonctions spécialisées du microcontrôleur que le langage Arduino ne prend pas en charge de manière native.

Programmation simplifiée avec une esquisse

L'IDE simplifie encore plus la programmation en utilisant un modèle simple, ou esquisse, pour chaque programme. Cette esquisse est appelée « sketch ». Le sketch contient deux fonctions de base dont chaque application a besoin : le setup (pour l'initialisation) et le loop (pour le fonctionnement normal). Le sketch fournit la structure du programme, car la plupart des applications Arduino n'ont pas besoin de plus que cela. En coulisses, le modèle gère également l'initialisation de bas niveau du microcontrôleur, souvent complexe.
 
Avec le langage Arduino et le nouveau modèle de sketch par défaut, l'utilisateur se concentre sur la construction d'une application fonctionnelle au lieu de se perdre dans les détails du langage C/C++ et d'être découragé par les fiches techniques incompréhensibles des microcontrôleurs.
 

Démarrer : Arduino pour les débutants

Pour commencer avec Arduino, une carte Arduino est nécessaire. Il en existe de nombreuses, des cartes officielles de la marque Arduino aux clones et variantes fabriqués par d'autres. La meilleure carte pour commencer est probablement l'Arduino UNO, car c'est la carte la plus largement supportée.
 
La carte Arduino a besoin d'un port USB libre sur un ordinateur, alors assurez-vous d'en avoir un.

Obtenez l'IDE Arduino

Pour commencer, l'IDE Arduino est également nécessaire. Cet outil peut être téléchargé gratuitement sur le site officiel d'Arduino. Il existe des versions pour Windows, Linux et MacOS. Il existe également une version basée sur le cloud, ce qui limite grandement l'installation de logiciels. L'installation de l'IDE est simple. La configuration est également simple, il suffit de choisir la carte Arduino dans une liste et de sélectionner le port auquel la carte est connectée.
 

Ajouter plus de choses en achetant un kit de démarrage Arduino

La carte Arduino est équipée d'une LED pour laquelle l'IDE propose des exemples de sketchs. Cela signifie qu'avec une simple carte Arduino et l'IDE, vous pouvez commencer à travailler. Cependant, l'envie d'aller plus loin se développera rapidement, et investir dans un kit de démarrage est donc intéressant. Il en existe un grand nombre et ils comprennent souvent quelques LEDS, des résistances et d'autres composants électroniques comme un servomoteur, un buzzer ou un relais. Même si certaines de ces pièces peuvent être branchées directement sur la carte Arduino, il est souvent plus pratique d'utiliser une plaque d’essais sans soudure. C'est pourquoi de nombreux packs de démarrage comprennent une petite plaque d’essais et des fils de connexion.

Apprenez-en plus sur Arduino en utilisant des livres

Une pléthore de ressources Arduino est disponible en ligne, allant des tutoriels pour les débutants aux robots connectés complexes et autres. Néanmoins, se procurer un livre pour débutants est pratique, car un tel livre contient des projets simples accompagnés d'explications et vous permet de progresser plus rapidement.

Deux types de cartes Arduino

Les cartes Arduino peuvent être divisées en deux groupes :

1. Cartes génériques sans périphériques intégrés
2. Cartes avec périphériques intégrés

 

Cartes génériques

Le premier groupe contient l'Arduino UNO et ses dérivés. Ces cartes sont essentiellement des cartes d'extension pour microcontrôleurs. Elles ne font que faciliter l'accès aux broches des minuscules puces. Certaines cartes sont identiques à l'UNO mais plus petites et moins chères, d'autres sont équipées de microcontrôleurs différents qui peuvent disposer de plus de mémoire et de/ou de puissance de traitement et de plus de broches d'entrée/de sortie, ou, au contraire, de microcontrôleurs qui ont moins de broches et de ressources pour les applications à faible coût. Les cartes de ce groupe nécessitent des circuits externes pour créer une application fonctionnelle.

Cartes avec périphériques

Le deuxième groupe contient des cartes comme l'Arduino Nano RP2040 Connect. Ces cartes peuvent être un peu plus chères, car elles offrent quelques capteurs ou une connectivité Wi-Fi, ou les deux. Elles présentent l'avantage d'être autonomes, ce qui signifie (selon l'application) qu'aucun circuit externe n'est nécessaire pour construire une application. Un inconvénient éventuel des cartes de ce groupe concerne le fait qu'elles sont moins universelles et peuvent avoir moins de broches d'entrée/de sortie libres, car elles sont utilisées par les périphériques intégrés.
 

Que puis-je faire avec Arduino ?

Les cartes comme l'Arduino UNO ne sont que des cartes d'extension de microcontrôleur qui peuvent être utilisées dans n'importe quelle application nécessitant un microcontrôleur. Il n'y a pas d'application préférée ou meilleure. Elles fonctionnent à merveille en robotique, dans les imprimantes 3D, la domotique, l'IdO, les véhicules à conduite autonome, l'OBD2, les horloges, la musique et l'art, les tests et mesures, etc. Bref, tout ce à quoi vous pouvez penser. Bien sûr, certaines applications nécessitent plus de ressources que d'autres, et la carte Arduino doit être choisie en fonction de ce qui est nécessaire. Faites ce que vous voulez ! En revanche, les cartes avec périphériques intégrés, comme l'Arduino Nano RP2040 Connect, ont des applications privilégiées. Certaines sont parfaites pour la robotique, l'OBD2 ou l'art ; d'autres excellent dans la domotique, les horloges, les radios, l'IdO ou les tests et mesures. Une chose est sûre, il existe une carte compatible avec Arduino pour presque toutes les applications imaginables. Et les cartes Arduino ont été utilisées dans des applications auxquelles vous n'auriez jamais pensé vous-même.

Faites ce que vous voulez !

En revanche, les cartes avec périphériques intégrés, comme l'Arduino Nano RP2040 Connect, ont des applications privilégiées. Certaines sont parfaites pour la robotique, l'OBD2 ou l'art ; d'autres excellent dans la domotique, les horloges, les radios, l'IdO ou les tests et mesures. Une chose est sûre, il existe une carte compatible avec Arduino pour presque toutes les applications imaginables. Et les cartes Arduino ont été utilisées dans des applications auxquelles vous n'auriez jamais pensé vous-même.