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Hardware et Software Arduino : tout ce qu'il y a à savoir.

Arduino est un circuit imprimé en matériel libre. Ont n'y retrouve un microcontrôleur qui peut être programmé pour analyser et produire les signaux électriques de manière à effectuer des tâches très diverses. Le système arduino donne la possibilité de fusionner les performances de la programmation à celle de l'électronique.
Pour être plus précis, elle sert à programmer les systèmes électroniques. Les plus grand avantage de l'électronique programmée c'est qu'elle simplifie grandement les schémas électroniques. Les conséquences direct sont le coût de réalisation d'une carte électronique et la charge de travail à la conception.

Le système arduino permet de:
  • Faire des jeux de lumières
  • contrôler les appareilles domestiques
  • Télécommander un appareil mobile
  • Fabriquer votre propre robot
  • Communiquer avec l'ordinateur
  • etc
Arduino est composer de deux parties à savoir, la partie logiciel et la partie matériel. Il est toujours judicieux de connaître le matériel en avance pour mieux appréhendé le logiciel.

La partie matériel de l'arduino

La carte arduino est constitué de différent élément dont les plus important sont représentés sur la figure suivantes:

Carte arduino Uno

1) Le microcontrôleur qui est un composant électronique programmable. Ont le programme par le biais d'un ordinateur grâce à un langage de programmation souvent propre au type de microcontrôleur.

Il est constitué  d'un ensemble d'éléments qui ont chacun une fonction bien précise. À la différence d'un micro-processeur, il intègre toute les mémoire dans un seul boitier.

La mémoire du microcontrôleur possède 5 types de mémoires à savoir :

  • La mémoire flash, c'est celle qui contiendra le programme à exécuter. Cette mémoire est réinscriptible.
  • La RAM, c'est la mémoire dite vive, elle va contenir des variables du programme. Cette mémoire est dite volatile car elle s'efface lorsque l'alimentation de la carte est rompue.
  • La EEPROM qui est une mémoire semblable au disque dure dans un ordinateur. Le contenu ne s'efface pas lorsqu'elle n'est plus alimenté. Ont peut y enregistrer les information qui peuvent être suivie dans le temps.
  • Les registres qui sont un type de mémoire est qui sont utiliser par le processeur.
  • La mémoire cache, elle sert de liaison entre la RAM et les registres.
Quand au processeur, il est interne dans la puce du microcontrôleur. C'est lui qui va se chargé d'exécuté le programme contenu dans la mémoire flash. CPU est le nom avec lequel il est souvent appeler.

2) C'est le port USB de notre carte arduino. Sa fonction première c'est de permettre l'insertion du code dans le microcontrôleur. Il peut aussi servir d'alimentation pour la carte (pour plus d'info Comment alimenté l'arduino ?).

3) C'est plus précisément le port jack. Il à été intégré sur la carte arduino pour sont alimentation. Vous pouvez consulté le lien ci dessus pour plus d'information.

4) Pour savoir en permanence si la carte fonctionne ou pas, les constructeurs ont placer trois LED pour le savoir. Lors d'une activité de la mémoire il y à une qui clignote en permanence.

Il faudrait noté que celle qui est tout en haut du cercle clignote quelque seconde lorsque l'on met la carte sous tension. Comme je le précisais déjà, les deux autres permette de voire l'activité sur les ports séries.

5) C'est un bouton de réinitialisation de la carte de façon externe car il existe aussi une façon de le réinitialiser de façon interne.

6) A et B: C'est la connectique de la carte. C'est grâce à cette connectique que la carte est extensible.

Ont peut y brancher tous types de montages et de modules. Comme exemple ont peut connecter sur la Uno un shields Comme le Shields Ethernet qui permet de connecté la carte arduino à internet

La partie logiciel de arduino.

Les cartes électroniques conçu de nos jours sont pour la plus part programmé. Ce qui témoigne l'électronique embarqué et sont évolution.

Apres avoir télécharger et installé le logiciel arduino, sont interface est présenté comme suit.
L'interface du logiciel arduino
  • A: Il permet de vérifier si votre code respecte la syntaxe d'écriture.
  • B: Lorsque vous cliquez dessus, il se charge de vérifier la syntaxe et de téléverser le code dans la mémoire de microcontrôleur. Il enregistre aussi le fichier sur votre disque dure.
  • C: Il permet de crée un nouveau fichier pour un éventuel nouveau code.
  • D: Il permet d'ouvrir l'emplacement ou le fichier est enregistré. Ici ont parle du chemin d'accès, où du dossier dans lequel se trouve notre fichier.
  • E: Cette icône permet d'enregistré le code pendant ou après la saisie.
  • F: L'ensemble de ces icône permette la configuration du logiciel.
  • G: Cette icône permet d'ouvrir le moniteur série de arduino.
  • H: Cet espace est réservé pour le programme à crée.
  • I: C'est la zone dans laquelle se trouve les messages d'erreur lorsque vous en avez commis. Elle informe également sur la progression du téléversement du code dans le microcontrôleur, sa réussite ou sont échec éventuel.

Le menu fichier dispose d'un certain nombre d'option qui nous seront utiles.

Comment testé le matériel arduino ?

Pour le faire, il va bien falloir inséré un programme dans le microcontrôleur de la carte. Nous allons nous servir d'un code par défaut de la carte et faire clignoté une LED.

Le nom du code est Blink et il se trouve dans la catégorie Basics de exemple comme suit.

Fichier Blink
Une nouvelle fenêtre apparais avec le programme Blink.

Programme Blink
Avant d'envoyer le programme sur la carte, il faut précisé la carte sur laquelle vous travaille et sur quel port elle est connecté. Pour cella, allez dans le menu Outil (Tools en anglais) puis dans Type de carte ( Type of Board en anglais). Cochez le nom de la carte que vous utiliser. Par exemple arduino nano.

Sélectionné la carte
Il reste à choisir le port COMX sur lequel la carte est branché. X désigne le numéro du port. Lorsque vous brancher votre carte et que le périphérique est reconnu sur votre ordinateur, le numéro du port s'affiche.

Il s'affiche en bas, et à droit de la fenêtre arduino en dessous de la zone des messages d'erreur. La miene est brancher sur le COM18 comme le montre la figure suivante.
Sélection du port COM
Il vas maintenant falloir téléverser le programme dans la carte. Nous allons le faire en cliquant sur l'icône téléversement comme nous l'avons dit précédemment.
Téléverser
Lorsque le programme finira le téléversement vous verrez une message dans la zone de message d'erreur qui indique: Téléversement terminer. Si votre carte fonctionne vous devriez voir une activité sur la carte. Une LED de la carte clignote.

Pour tout autre suggestion, placer les en commentaires.

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