La carte Arduino est une petite carte électronique programmable, dotée d’une puissance de calcul permettant de contrôler des composants et d’en récupérer des valeurs. Elle est destinée aux débutants et amateurs d’électronique désirant réaliser ses propres projets. La marque est déclinée en plusieurs cartes : uno, mega, nano…
La carte Arduino est en source libre, cela veut dire que vous pouvez en construire ou en vendre une vous même.
Enfin elle se programme avec le logiciel Arduino IDE, correspondant au langage de programmation Arduino, proche du C et C++.
Pour mieux connaître la marque Arduino, son histoire et comment bien débuter avec, nous vous conseillons notre cours : Qu’est-ce que l’Arduino ?
La carte Arduino est une petite carte électronique équipée d’un microcontrôleur. Celui-ci va permettre de traiter l’information entrante, comme la valeur d’un capteur grâce à un programme et de commander des actionneurs (=sorties de la carte).
Ci-dessous vous avez un exemple de ce que l’on peut faire avec cette carte. Le projet que l’on vous propose est d’allumer un moteur en appuyant sur un bouton poussoir :
Pour que ce projet fonctionne, vous aurez besoin de programmer la carte :
Le programme devra être téléversé dans la carte pour que le projet fonctionne. Pour cela vous aurez besoin d’un logiciel de programmation, appelé Arduino IDE, qui va transformer votre code en langage machine et le copier dans la carte.
C’est une question importante à se poser. Comment la carte Arduino se rend compte que l’on a appuyé sur le bouton poussoir par exemple ?
Comme tout ordinateur, la carte Arduino fonctionne avec des 0 et des 1.
Pour la carte :
En ce qui concerne notre projet, on va alimenter le bouton poussoir en 5V. En appuyant sur celui-ci, cela ferme le circuit et la carte Arduino va détecter un changement de tension (de 0V à 5V) et allumer le moteur. Une fois que le bouton poussoir n’est plus appuyé, le circuit est réouvert et la tension aux bornes du bouton poussoir retombe à 0V et le moteur est éteint.
Le bouton poussoir et le moteur ne se trouve pas sur les mêmes types de broches sur la carte. Les pins, appelé AnalogWrite, permettent de recevoir des informations de la part des capteurs et d’autres pins, appelé digitalWrite, permettent de commander des composants.
Connexion USB :
Prise Jack :
Broche Analogique :
Broche numérique :
LED broche 13 :
Bouton RESET :
Broche TX/RX :
LED RX/TX :
LED Alimentation :
Pin AREF :
Pin IOREF :
Pin VIN :
Broche ISCP :
Microcontrôleur :
Il existe plusieurs cartes Arduino, la plupart de ces cartes se ressemblent, c’est à dire que qu’elles ont toutes les pins décrites juste au dessus. Néanmoins, au fil des années, de nouvelle carte Arduino se sont développées pour répondre à des projets particuliers. On va donc faire une présentation de chaque carte Arduino et de leurs spécificités technique.
L’Arduino Uno est la plus connue et utilisée des cartes Arduino. Elle a été crée juste après la carte Arduino Wiring, c’est donc la carte la plus vielle encore vendue sur le marché. Voici un tableau de ces caractéristiques :
Arduino Uno | Dimension | Poids | Alimentation | Broche Analogique | Broche Numérique | Microprosseur | Ou en acheter ? |
---|---|---|---|---|---|---|---|
74 x 53 x 15 mm | 25 grammes | Prise USB 5V Prise Jack 7-12V | 6 entrées | 14 entrées | ATMega328 cadencé : 16 Mhz | amazon |
Comme vous pouvez voir, la carte Arduino Uno a de nombreux avantages. Elle est légère, pas trop grande pour en faire un système embarqué et son prix est raisonnable. Son plus grand avantage, c’est la carte la plus utilisé donc vous trouverez de nombreuses ressources pour vous aider, nous vous l’a conseillons si vous débutez !
Néanmoins si vous faites des projets un peu plus complexe, il va peut-être vous falloir plus de pin AnalogWrite pour recevoir la valeur de vos capteurs. Dans ce cas là vous aurez besoin d’une carte Arduino Méga !
En effet, la carte Arduino Méga possède 10 entrées analogiques de plus qu’une carte Arduino Uno, ce qui peut-être très utile si vous voulez récupérer la valeur de plusieurs capteurs.
Arduino Méga | Dimension | Poids | Alimentation | Broche Analogique | Broche Numérique | Microprosseur | Ou en acheter ? |
---|---|---|---|---|---|---|---|
101.52 x 53.3 mm | 37 grammes | Prise USB 5V Prise Jack 7-12V | 16 entrées | 15 entrées | ATMega2560 cadencé : 16 Mhz | amazon |
Un des désavantages de cette carte est sa taille et son poids. En effet, c’est la carte la plus grande et la plus lourde des cartes Arduino. Elle ne convient donc pas pour les projets de système embarqué comme un drône par exemple. Pour ce type de projet vous aurez plutôt besoin d’une carte légère et petite comme l’Arduino Nano.
La carte Arduino Nano a été crée en 2008. Etant la carte la plus petite et la plus légère, elle permet de faire des projets irréalisables avec la carte Arduino Uno et la carte Arduino Méga à cause de leur taille et de leurs poids. Elle est notamment utile pour tous les projets électronique devant tenir dans une main, comme une radio, une voiture télécommandé, une batterie portable…
Arduino Nano | Dimension | Poids | Alimentation | Broche Analogique | Broche Numérique | Microprosseur | Ou en acheter ? |
---|---|---|---|---|---|---|---|
18 x 45 mm | 7 grammes | USB mini-B, de 7 à 12V | 8 entrées | 14 entrées | ATmega328 : cadencé : 16 Mhz | amazon |
Un des défauts de la carte Arduino Nano et qu’elle ne possède pas de prise jack. Cela peut-être compliqué pour faire des projets autonomes parce que vous ne pourrez pas la brancher sur des piles depuis la prise Jack comme sur une carte Arduino.
La carte Arduino Uno Wifi a été crée parce que beaucoup de projet nécessite une connexion wiifi. Notamment si vous voulez faire communiquer votre téléphone et la carte Arduino, votre Ordinateur…
Avant on devait utiliser la carte arduino Uno et le module wifi esp32. Ceci prenait des broches digitalWrite qui n’était plus utilisable pour votre projet. L’Arduino Uno wifi est donc venu combler ce problème.
Arduino Uno Wifi | Dimension | Poids | Alimentation | Broche Analogique | Broche Numérique | Microprosseur | Ou en acheter ? |
---|---|---|---|---|---|---|---|
68.6 x 53.4 mm | 25 grammes | USB mini-B et prise Jack de 7 à 12V | 6 entrées | 14 entrées | ATmega4809 : cadencé : 16 Mhz | amazon |
Un des désavantage de la carte Arduino Wifi est qu’elle a un microprocesseur différent de la carte Arduino Uno. Vous ne pouvez pas donc pas utiliser la documentation qui lui est consacré. De plus vous trouverez beaucoup moins de documentation pour faire fonctionner le moduler wifi intégré sur la carte plutôt que la carte Arduino Uno et le module séparée Esp32. C’est pourquoi nous conseillerons pas cette carte si vous débutez!
L’environnement Arduino a été créé en open source, cela veut dire que n’importe qui peut construire sa propre carte Arduino et la vendre. L’ avantage de ceux-ci c’est que l’on peut retourner des ressources sur internet pour construire la sienne. Ainsi des concurrents d’Arduino ont émergé peut à petit, pour combler les problèmes que peut avoir cette carte ou en créer une plus bon marché.
Le désavantage de ces cartes c’est que vous aurez plus de mal à trouver de la documentation dessus. On ne conseille donc pas pour ceux qui débutent.
La carte Node MCU est une carte programmable très facile à prendre en main. Elle ressemble à une copie de la carte Arduino Nano, mais elle embarque en plus un module wiifi. Cette carte est compatible avec l’Arduino IDE, ce qui l’a rend encore plus simple d’utilisation.
La carte NodeMCU fonctionne avec un câble micro usb pour téléverser des programme et l’alimenter.
Celle-ci est vendu a 4,30 euros, ce qui est bien moins cher qu’une carte Arduino Nano.
La carte NodeMCU possède 12 broches digitalWrite ce qui est presque autant qu’une carte Arduino Nano. Néanmois la carte NodeMCU ne possède pas de broche analogique, ce qui est un soucis si vous voulez récupérer la valeur d’un capteur par exemple.
On vous conseils donc cette carte si vous voulez une petite carte légère qui a un module wifi. Néanmoins cette carte a peu de documentation sur internet par rapport à la carte Arduino Uno donc on ne la conseille pas à un débutant !
La carte Teensy 4.0 est une carte de microcontrôleur proche de la carte arduino car comme la carte NodeMCU on peut l’utiliser avec Arduino IDE. La carte possède un module RTC, ce qui lui permet de conserver l’heure actuelle même si la carte n’est plus alimenté. Il faudra tout de même ajouter une pile ronde de 3V pour que cela fonctionne.
La carte Teeny 4.0 possède un microcontrôleur de 600 MHZ, ce qui en fait un des microcontrôleurs les plus rapides du marché !
De plus sa fréquence est régulable selon la tâche demandée, cela veut dire que pour une petite tâche la consommation de courant ne sera pas maximale.
La carte Teensy ne s’alimente qu’en 3,3V. L’alimenter avec plus de tension risquerait de l’endommager !
Enfin, la carte Teensy 4.0 possède 9 pins pour l’analog write et 9 pins pour le digitalWrite, ce qui est suffisant pour récupérer la valeur d’un capteur et de commander un composant.
Vous pouvez lire les autres cours de la rubrique débutez sur Arduino :