Microcontrôleur Arduino

3LT

Arduino en en quelques mots

• ARDUINO = 1 carte à microcontrôleur + 1 outil dedéveloppement + 1 communauté active

• Le logiciel et le matériel sont open-source.

En quelques chiffres :•Prix d'une carte Arduinouno = 18 euros•Logiciel = 0 euros•Support et assistance = 0euros (forums)

Arduino - Avantages• Pas cher !• Environnement de programmation clair et simple.• Multiplateforme : tourne sous Windows, Macintosh et Linux.• Nombreuses librairies disponibles avec diverses fonctions implémentées.• Logiciel et matériel open source et extensible.• Nombreux conseils, tutoriaux et exemples en ligne (forums, site perso

etc...)• Existence de « shield » (boucliers en français) : ce sont des cartes

supplémentaires qui se connectent sur le module Arduino pouraugmenter les possibilités comme par exemple : afficheur graphiquecouleur, interface ethernet, GPS, etc...

• Par sa simplicité d'utilisation, Arduino est utilisé dans beaucoupd'applications comme l'électronique industrielle et embarquée, lemodélisme, la domotique mais aussi dans des domaines différents commel'art contemporain ou le spectacle !

La carte Arduino Uno• Il existe plusieurs types de cartes : la carte Arduino uno (carte basique, au

dimensions voisines de celle d'une carte bancaire).

La carte Arduino Uno

Caractéristiques de la carte Arduino uno• Micro contrôleur : ATmega328• Tension d'alimentation interne = 5V• tension d'alimentation (recommandée)= 7 à 12V, limites =6 à 20 V• Entrées/sorties numériques : 14 dont 6 sorties PWM• Entrées analogiques = 6• Courant max par broches E/S = 40 mA• Courant max sur sortie 3,3V = 50mA• Mémoire Flash 32 KB dont 0.5 KB utilisée par le bootloader• Mémoire SRAM 2 KB• mémoire EEPROM 1 KB• Fréquence horloge = 16 MHz• Dimensions = 68.6mm x 53.3mm• La carte s'interface au PC par l'intermédiaire de sa prise USB.• La carte s'alimente par le jack d'alimentation (utilisation autonome) mais peut être

alimentée par l'USB (en phase de développement par exemple).

Caractéristiques de la carte Arduino uno

Les « shields » Arduino• Il existe de nombreux shields que l'on traduit parfois dans les

documentations par «boucliers » (extension).• Un « shield » Arduino est une petite carte qui se connecte sur une carte

Arduino pour augmenter ses fonctionnalités. Quelques exemples de «shields » :– Afficheur graphique– Ethernet et carte SD– GPS– Carte de prototypage (type labdec)– etc...

Développement d'un projet• Le développement sur Arduino est très simple :

– On code l'application : Le langage Arduino est basé sur les langagesC/C++ , avec des fonctions et des librairies spécifiques à Arduino(gestions des e/s).

– On relie la carte Arduino au PC et on transfert le programme sur lacarte,

– On peut utiliser le circuit !• Le logiciel de programmation des modules Arduino est une

application Java multiplateformes (fonctionnant sur toutsystème d'exploitation), servant d'éditeur de code et decompilateur, et qui peut transférer le firmware (et leprogramme) au travers de la liaison série (RS232, Bluetoothou USB selon le module).

Développement d'un projet

• Le logiciel est très simple à prendre en main, il existe de trèsbon tutoriaux très bien faits avec même des explications enfrançais. De très nombreux exemples sont fournis.

• Les fichiers exemples sont vraiment bien documentés etpermettent de coder des choses très compliquées sans tropd'efforts. Les bibliothèques fournies permettent d'utiliser descomposants complexes très simplement en quelques lignestrès claires (afficheur ou liaison SPI etc..).

Développement d'un projet

A noter : le logiciel comprends aussi un moniteur série (équivalent à hyperterminal) quipermet de d'afficher des messages textes émis par la carte Arduino et d'envoyer descaractères vers la carte Arduino (en phase de fonctionnement).

Type de la carte

Port Série / Port COM

Les parties d’un sketch Arduino

Déclaration de variables

Boolean: boolean variableName;

Integer: int variableName;

Character: char variableName;String: stringName [ ];

Affectation de variables

–Boolean: variableName = true;–or variableName = false;

–Integer: variableName = 32767;–or variableName = -32768;

–Character: variableName = ‘A’;–or stringName = “SparkFun”;

Les variables

Setupvoid setup ( ) { }

La fonction setup est une fonction qui s’écrit avantla boucle infini. Est une fonction indispensable

pour tout sketch Arduino

Setupvoid setup ( ) {

pinMode (13, OUTPUT); }

Les sorties sont déclarées dans la fontionsetup Outputs. Ceci se fait en utilisant la

fonction pinMode

Setupvoid setup ( ) { Serial.begin;}

Egalement les communications sériesdoivent être déclarées dans la fonction

setup. Ceci en utilisant la fonctionSerial.begin

Cet exemple déclare un communication série avec un taux de 9600bauds.

Setup, Interruptsvoid setup ( ) {

attachInterrupt (interrupt, function,mode) }

La fonction d’interruption Arduino peutêtre assigner aux pins # 2 and 3

Setup, Interruptsvoid setup ( ) {

attachInterrupt (interrupt, function,mode) }

Interrupt: the number of the interrupt, 0 or1, corresponding to Arduino pins # 2 and 3respectively

Function: the function to call when theinterrupt occurs

Mode: defines when the interrupt should betriggered

Setup, Interruptsvoid setup ( ) {

attachInterrupt (interrupt, function,mode) }

•LOW whenever pin state is low•CHANGE whenever pin changes value•RISING whenever pin goes from low tohigh•FALLING whenever pin goes from lowto high

–Don’t forget to CAPITALIZE

void loop ( ) { }

Blink

Blink

Digital Read Serial

Digital Read Serial

Lecture de données analogiques

Lecture de données analogiques

Commande d’un servo-moteur

Commande d’un servo-moteur

Commande d’un servo-moteur

Commande d’un servo-moteur

Utilisation de la sortie PWM

Utilisation de la sortie PWM