John Nussey

Arduino

Arduino pour les Nuls, 3e édition

Titre de l'édition originale : Arduino For Dummies 2nd Edition

Pour les Nuls est une marque déposée de Wiley Publishing, Inc.

For Dummies est une marque déposée de Wiley Publishing, Inc.

© Éditions First, un département d’Édi8, Paris, 2020. Publié en accord avec Wiley Publishing, Inc.

Éditions First, un département d’Édi8

92, avenue de France

75013 Paris

Tél. : 01 44 16 09 00

Fax : 01 44 16 09 01

Courriel : firstinfo@efirst.com

Site Internet : www.pourlesnuls.fr

ISBN : 978-2-412-05600-4

ISBN numérique : 978-2-412-05840-4

Dépôt légal : mars 2020

Mise en page : Catherine Kédémos

Traduction de l'anglais : Olivier Engler

Cette œuvre est protégée par le droit d’auteur et strictement réservée à l’usage privé du client. Toute reproduction ou diffusion au profit de tiers, à titre gratuit ou onéreux, de tout ou partie de cette œuvre est strictement interdite et constitue une contrefaçon prévue par les articles L 335-2 et suivants du Code de la propriété intellectuelle. L’éditeur se réserve le droit de poursuivre toute atteinte à ses droits de propriété intellectuelle devant les juridictions civiles ou pénales.

Ce livre numérique a été converti initialement au format EPUB par Isako www.isako.com à partir de l'édition papier du même ouvrage.

Introduction

Arduino est un outil, une communauté et une façon de penser qui transforment notre regard sur la technologie et l’usage que nous en faisons. Il a ravivé l’intérêt pour l’électronique chez de nombreuses personnes, qui n’était pour elles qu’un lointain souvenir de leurs années de lycée.

Arduino est une petite carte électronique (un circuit imprimé) avec un énorme potentiel. Selon la manière dont vous l’approchez, Arduino peut être utilisé aussi bien pour émettre un signal lumineux en code Morse à l’aide d’une diode LED que pour contrôler l’éclairage d’un bâtiment entier de bureaux. Les possibilités d’une carte à microcontrôleur dépassent l’imagination.

Arduino, c’est aussi une nouvelle approche pratique de l’éducation à la technique, qui permet à tous les amateurs qui souhaitent utiliser l’électronique pour réaliser de petits projets de s’y atteler pour quelques dizaines d’euros avant de se lancer dans des projets plus importants.

Une communauté de passionnés de plus en plus nombreuse (les arduinistes) a vu le jour – des utilisateurs et des développeurs qui apprennent les uns des autres et qui contribuent à la philosophie Open source en partageant tous les détails de leurs projets. Cette attitude des arduinistes et de ceux qui les aident est largement à l’origine du succès d’Arduino.

Arduino est plus qu’un « kit d’initiation » ; c’est un outil polyvalent, un concentré de technologie qui permet de comprendre et d’utiliser plus facilement les outils électroniques d’aujourd’hui.

Si la perspective de découvrir puis de maîtriser les possibilités immenses de la technologie numérique vous intéresse, ce livre se propose de vous accompagner dans vos premiers pas.

En route !

À propos de ce livre

Ceci est un livre technique, mais ce n’est pas un livre réservé aux techniciens. Arduino a été conçu pour être compris par n’importe qui, qu’il soit technicien, créatif, bricoleur ou simplement curieux. Tout ce dont vous avez besoin, c’est d’ouverture d’esprit ou d’un problème à résoudre. Vous découvrirez rapidement comment Arduino peut vous être utile.

C’est Arduino qui a ravivé mon intérêt pour l’électronique et m’a donné accès à nombre de débouchés professionnels. J’ai écrit ce livre pour partager mon expérience. Lorsque je me suis rendu pour la première fois à un atelier Arduino, je ne savais pas programmer et je ne pouvais que vaguement me rappeler par quelle extrémité tenir un fer à souder (ne vous inquiétez pas, je parlerai de la soudure aussi). Actuellement, l’essentiel de mon travail consiste à concevoir et réaliser des installations interactives, des prototypes, et plus généralement à trouver de nouvelles manières de jouer avec la technologie en m’appuyant sur Arduino.

Je pense que c’est une excellente plate-forme qui réduit le coût d’entrée pour apprendre l’électronique et la programmation. Il permet à des personnes qui n’ont pas goûté la théorie de se plonger dans les domaines qui les intéressent, et de les explorer par elles-mêmes.

Quelques folles hypothèses

Ce livre ne présuppose rien en termes de connaissances techniques. Arduino est une plate-forme facile à utiliser pour apprendre l’électronique et la programmation. En tant que telle, elle est destinée à tous, que vous soyez un concepteur, un artiste ou que vous ne cherchiez qu’un passe-temps.

C’est aussi une excellente plate-forme pour ceux qui sont déjà versés dans la technique. Vous avez déjà programmé, ou vous souhaitez que vos projets prennent corps d’une manière ou d’une autre ? Vous voudrez dans ce cas découvrir ce dont Arduino est capable.

Qui que vous soyez, vous verrez qu’Arduino a un grand potentiel. C’est à vous de décider ce que vous voulez en faire.

Ce livre démarre au niveau le plus élémentaire pour vous permettre de commencer à utiliser Arduino sans réticences. De temps à autre, je peux me référer à des choses plus techniques. Il vous faudra, bien sûr, un peu plus de temps pour les comprendre. Partant des bases, je vous guiderai progressivement vers des activités plus élaborées.

Ce livre repose pour l’essentiel sur mon expérience de l’apprentissage et de l’enseignement d’Arduino. Je me suis initié à Arduino à partir de rien, mais j’ai toujours trouvé que la meilleure manière d’apprendre était la pratique, en réalisant ses propres projets. La clé, c’est d’intégrer les bases que je présente dans ce livre, puis de s’appuyer sur ces connaissances en cherchant comment les mettre en œuvre pour résoudre de nouveaux problèmes, pour créer des projets, ou tout simplement pour vous amuser.

Organisation du livre

Dans la Partie 1, Présentation d’Arduino, nous découvrons la carte à microcontrôleur avec laquelle nous allons réaliser plusieurs dizaines de montages. Nous mettons en place l’atelier Arduino IDE sur votre ordinateur habituel puis nous testons la bonne connexion entre cet ordinateur et la carte Arduino.

La Partie 2 commence par des suggestions pour vous doter du minimum d’outils pour réaliser vos montages. Nous passons en revue les grands principes de l’électricité (tension, courant, résistance, etc.) puis nous créons plusieurs projets avec des capteurs en entrée (bouton, potentiomètre) et avec des actionneurs en sortie (lumière, moteur, buzzer) en sortie.

Avec la Partie 3, nous passons en revue quelques projets qui pourront vous inspirer puis nous abordons l’art du soudage de composants qui devient indispensable dès que les projets prennent une certaine ampleur. Nous plongeons ensuite dans la maitrîse de plusieurs techniques de programmation pour mieux contrôler vos capteurs et apprenons à en exploiter toute une gamme : mesure de distance, de pression, de présence, etc. Nous voyons enfin les cartes-filles et les librairies de fonctions.

La Partie 4 est dédiée au monde de Processing, un environnement complémentaire de celui d’Arduino qui s’utilise sur votre ordinateur. Il offre des capacités d’affichage graphique et de contrôle direct de la carte Arduino par une liaison série. Nous réalisons trois exemples. Pour chacun d’eux, nous utilisons un programme source du côté Arduino et un autree du côté de l’ordinateur de bureau, et les deux vont coopérer.

Nous terminons dans la Partie 5 par quelques sites de références et adresses de distributeurs de composants pour Arduino.

Icônes utilisées dans le livre

Ce livre utilise des icônes pour attirer votre attention sur certains paragraphes :

Cette icône signale une information utile. Il peut s’agir d’une information technique pour vous aider à terminer un projet plus facilement, ou d’une réponse à un problème communément rencontré.

Le circuit Arduino n’est pas dangereux en soi ; en fait, il est même particulièrement sécurisé. Toutefois, si vous l’utilisez dans un circuit sans avoir fait preuve d’assez d’attention et de soin, il peut causer des dommages au circuit, à votre ordinateur ou à un appareil qui y est connecté. Lorsque vous rencontrez cette icône, veillez à prendre bonne note de ce dont il est question.

Il faut souvent connaître certains points précis avant d’entreprendre une tâche. J’utilise ces icônes en guise de rappels.

Certaines informations sont plus techniques que les autres, et ne sont donc pas destinées à tous. Le bonheur avec Arduino, c’est que vous n’avez pas à comprendre tous les détails techniques sur-le-champ. Vous pouvez faire l’impasse sur ce qui est indiqué à côté de cette icône si c’est trop compliqué pour vous pour l’instant ; vous pourrez y revenir lorsque vous vous sentirez prêt.

Les fichiers des exemples

Les exercices d’application sont fondés sur des programmes qui sont compilés sur votre ordinateur puis transférés (téléversés) vers votre carte Arduino. Près de quarante programmes sont étudiés. Pour presque tous, le code source est disponible dès le départ lorsque vous installez l’application nommée Atelier Arduino IDE. En revanche, les programmes sont rédigés en anglais. Pour plus de confort, la reproduction des textes sources dans le livre traduit les commentaires insérés dans le code, mais en général pas les noms des variables.

Si une nouvelle version de l’atelier Arduino ou de Processing voit le jour et qu’un programme mérite une amélioration, les fichiers appropriés seront mis à disposition sur le site de l’éditeur via le lien de téléchargement de la page dédiée au livre.

N.d.T. : Quelques croquis sont originaux, c’est-à-dire qu’il est nécessaire de saisir le code source vous-même. Pour vous épargner cela, vous pouvez récupérer le fichier archive de ces exemples sur le site de l’éditeur. Cherchez la page présentant ce livre.

N.d.T. : Dans les explications des croquis, nous avons souvent supprimé les lignes de commentaires pour vous aider à prendre l’habitude de comprendre le but de chaque instruction sans vous aider de ces « béquilles ». En revanche, nous avons laissé ces commentaires dans la présentation du code source complet au début de chaque projet.

Par où commencer ?

Si vous ne savez pas trop par où commencer, je vous suggère de partir du début. Vers la fin du Chapitre 2, vous aurez assimilé les bases d’Arduino, et vous saurez où acquérir un kit pour continuer votre apprentissage.

Si vous avez déjà utilisé Arduino, vous souhaiterez sans doute vous rendre au Chapitre 3 pour réviser vos bases, ou alors aller directement à la partie qui vous intéresse.

Partie 1 Découvrir Arduino

Dans cette partie

• Premier contact avec un petit circuit imprimé bleu et blanc

• Tout ce qu'il faut savoir pour commencer avec Arduino.

• Comment mettre en œuvre un des composants les plus simples d'emploi, la diode LED, en la faisant clignoter sur commande à l'aide de quelques instructions.

DANS CE CHAPITRE

Découvrir Arduino

•

Origines d'Arduino

•

Les grands principes

Chapitre 1 Présentation d’Arduino

Arduino est composé de matériel et de logiciel.

La carte Arduino est un circuit imprimé de la taille d’une carte bancaire et sur lequel est implanté un microcontrôleur. La carte donne accès à toutes les entrées et sorties du microcontrôleur. Elle comprend aussi quelques autres composants électroniques qui permettent de faire fonctionner le microcontrôleur ou d’en étendre les fonctionnalités.

Un microcontrôleur est une sorte de petit ordinateur réunissant dans un unique circuit intégré (une puce) les composants essentiels d’un ordinateur classique : unité de traitement (CPU), circuits mémoire (RAM) et circuits d’entrée-sortie (I/O). Il constitue un excellent moyen pour programmer et pour contrôler des équipements électroniques. Il existe une grande variété de cartes à microcontrôleur, les plus utilisées étant notamment la platine Wiring, le PIC, le Basic Stamp et bien sûr Arduino.

Pour décider de ce que le microcontrôleur doit faire, vous écrivez des instructions dans une application sur votre PC ou votre Macintosh. Cette application est appelée EDI (Environnement de développement intégré). Ces instructions sont sauvegardées dans un fichier correspondant au code source du programme. Ce code source est ensuite converti en code machine pour le microcontrôleur et transféré vers la carte (téléversé). Par exemple, en écrivant une seule ligne de code (une instruction), vous pouvez faire clignoter une LED. Si vous connectez un bouton-poussoir, vous pouvez ajouter une autre ligne de code pour que la LED s’allume seulement si le bouton est enfoncé. Avec d’autres instructions, vous pouvez faire en sorte que la LED ne s’allume que si un capteur de luminosité branché en entrée confirme que la nuit est tombée. Ainsi, vous pouvez facilement amener le système à se comporter selon une certaine logique, ce qui serait difficile sans microcontrôleur.

Comme un ordinateur de bureau, Arduino peut assurer une multitude de fonctions, mais il ne sert pas à grand-chose tout seul. Il a besoin que quelque chose soit connecté à au moins une de ses entrées et/ou de ses sorties pour être utile. Comme le clavier et la souris d’un ordinateur, ces canaux de communication permettent à Arduino de sentir des objets du monde réel et d’agir sur eux.

Pour commencer, faisons connaissance avec Arduino en retraçant les grandes lignes de son histoire.

D’où vient Arduino ?

Arduino a vu le jour en Italie, à l’institut IDII (Interaction Design Institute Ivera). Cette école spécialisée en design se focalise sur la manière dont nous interagissons avec les produits, les systèmes et les environnements numériques, et comment ces derniers nous influencent en retour.

Le terme de design d’interaction a été élaboré par Bill Verplank et Bill Moggridge vers le milieu des années 80. Le dessin de Verkplank repris en Figure 1.1 en illustre le principe de base : en agissant sur quelque chose, vous ressentez un changement, et c’est à partir de là que vous pouvez en savoir plus sur le monde qui vous entoure.

Quoiqu’il s’agisse d’un principe général, le design d’interaction se réfère plus spécifiquement à la manière dont nous interagissons avec des ordinateurs conventionnels à l’aide de périphériques, tels que les souris, les claviers et les écrans tactiles, pour naviguer dans un environnement numérique dont une représentation graphique est affichée à l’écran.

Il existe une autre approche, qu’on désigne par informatique concrète (physical computing), et qui consiste à augmenter les possibilités des programmes, logiciels ou systèmes informatiques en leur associant des circuits électroniques périphériques. Cela permet aux programmes de capter des données ou des informations du monde physique, et ainsi d’agir en retour sur ce monde physique.

Ces deux domaines – le design d’interaction et l’informatique concrète – sont nouveaux. Ils requièrent donc de pouvoir créer des prototypes pour comprendre et explorer les interactions. Or, produire des prototypes représentait une difficulté considérable pour des étudiants en design qui n’étaient pas techniciens, ni très riches.

En 2001, Casey Reas et Benjamin Fry ont lancé le projet Processing. L’objectif était de permettre à des non-programmeurs, surtout des artistes, de se mettre à la programmation en parvenant rapidement à produire des résultats sur un écran ou en pilotant des appareillages. Le projet permettrait à l’utilisateur de se constituer un carnet de croquis (nom que portent les programmes sources dans le monde Arduino) pour tester leurs idées au prix d’un investissement temporel minimal. Processing a ensuite inspiré un projet similaire pour tester des idées dans le monde réel.

Figure 1.1 Le principe du design d’interaction, illustré par Bill Verplank.

S’appuyant sur les mêmes bases que Processing, Hernando Barragan a commencé à développer une carte à microcontrôleur en 2004, qu’il a nommée Wiring (câblage). Cette carte était le prédécesseur d’Arduino.

Comme Processing, le projet Wiring cherchait à impliquer des artistes, des designers et d’autres personnes non versées dans la technique. Wiring les encourageait à se lancer dans l’électronique plutôt que dans la programmation. La carte Wiring (représentée sur la Figure 1.2) était moins onéreuse que certains microcontrôleurs tels que le PIC ou le Basic Stamp, mais elle constituait toujours un investissement non négligeable pour des étudiants.

Figure 1.2 Une des premières cartes Wiring.

C’est ainsi qu’en 2005, le projet Arduino a été lancé pour fournir un matériel bon marché et facile à utiliser à destination des étudiants en design d’interaction. On dit que Massimo Banzi et David Cuartielles nommèrent leur projet d’après Arduin d’Ivera, un roi italien, mais des sources fiables m’ont rapporté que ce serait d’abord le nom d’un bar proche de leur université.

Le projet Arduino a puisé dans nombre des expériences de Wiring et de Processing. Par exemple, l’influence de Processing se fait sentir dans l’interface graphique utilisée pour le logiciel de création des croquis Arduino. Cette interface a été initialement « empruntée » à Processing ; même si elle est similaire, elle a depuis été personnalisée pour Arduino. Je traite plus en détail de l’interface d’Arduino au Chapitre 3.

Arduino a aussi conservé la terminologie de Processing : ses programmes sources sont appelés croquis (sketches, en anglais). Comme Processing, Arduino est fourni avec plusieurs dizaines de croquis (un carnet) prédéfinis pour concevoir et tester rapidement les premiers projets. Tout au long de ce livre, je réutilise nombre de ces croquis d’exemples qui permettent à votre Arduino d’accomplir une grande diversité de tâches. En utilisant et en modifiant les croquis de ce livre, vous pourrez rapidement comprendre comment ils fonctionnent, et vous enchaînerez sur la création des vôtres en un rien de temps. Chaque croquis est suivi d’une explication ligne par ligne de son fonctionnement pour être certain de ne rien laisser dans l’ombre.

La carte Arduino, représentée sur la Figure 1.3, a été conçue pour être plus robuste et mieux pardonner les erreurs que Wiring et d’autres microcontrôleurs antérieurs. En effet, il n’était pas rare que les étudiants et les professionnels, surtout quand ils venaient du design ou de la création graphique, détruisent leur microcontrôleur après quelques minutes d’utilisation, simplement en faisant une erreur de câblage. Cette fragilité était un vrai problème, non seulement du fait du coût engendré, mais aussi pour le succès de la carte en dehors des cénacles de techniciens.

Figure 1.3 La carte série Arduino initiale.

Sur la carte Arduino, le microcontrôleur n’est pas soudé, mais enfiché sur un support. Si vous grillez le processeur, vous pouvez le remplacer au lieu de devoir racheter une carte.

Une autre différence importante entre Arduino et les autres cartes à microcontrôleur est le prix. En 2006, un autre microcontrôleur populaire, le Basic Stamp, était quatre fois plus cher qu’un Arduino. De nos jours, une carte Wiring coûte toujours près du double d’un Arduino.

À l’occasion d’un de mes premiers ateliers Arduino, on m’a rapporté que le prix avait été élaboré en tenant compte des moyens des étudiants. Le prix d’un bon repas avec un verre de vin avoisinant alors les 30 euros, vous deviez pouvoir vous priver d’un seul repas pour financer le démarrage de votre projet.

De nos jours, l’éventail des cartes Arduino disponibles est bien plus vaste qu’en 2006. Le Chapitre 1 présente quelques-unes des cartes Arduino et compatibles Arduino les plus utiles, en vous précisant en quoi elles diffèrent. Le Chapitre 12 vous dit tout sur un type de circuit particulier, nommé carte fille, qui permet de doter votre Arduino de capacités complémentaires, parfois phénoménales, par exemple pour le transformer en récepteur GPS, en compteur Geiger ou encore en téléphone mobile.

Apprendre en faisant

Nombreux sont ceux qui parviennent à utiliser l’électronique pour atteindre des objectifs très divers sans jamais rentrer dans les détails du sujet. Voici quelques écoles de pensée qui ont encouragé tout un chacun à se lancer dans l’électronique sans avoir reçu de formation particulière.

Le patching ou brassage

Patching n’est pas seulement une bourgade des États-Unis ; c’est aussi une technique pour expérimenter des systèmes. L’exemple le plus connu de patching est l’ancien tableau de commutation téléphonique. Pour que l’opérateur vous permette de joindre votre correspondant, il devait brancher physiquement un câble de brassage.

Ce brassage de câbles est la même technique qui était utilisée pour créer des sons aux débuts de la musique électronique, comme avec les synthétiseurs analogiques Moog. Lorsqu’un instrument électronique génère un son, il génère en fait du courant. Différents composants présents dans l’instrument manipulent ce courant avant qu’il ne soit converti en un son audible. Le synthétiseur Moog permet de modifier le chemin que le courant emprunte en l’envoyant vers différents composants pour lui appliquer des effets.

Comme il existe une multitude de combinaisons, le musicien procède largement par essais et erreurs. Toutefois, l’interface simplifiée lui permet d’y arriver très vite.

Le hacking ou bidouillage

Hacking est un terme très utilisé pour faire référence aux agissements subversifs sur Internet. Mais plus généralement, ce terme désigne l’exploration d’un système inconnu au départ afin d’en tirer le meilleur parti ou de le détourner pour l’adapter à un nouveau besoin.

Entendu ainsi, le hacking est possible tant avec le matériel qu’avec le logiciel. Un excellent exemple de hacking matériel est le recyclage d’un clavier. Disons que vous souhaitez appuyer sur un gros bouton rouge pour faire défiler des images. La plupart des logiciels utilisent des raccourcis clavier, et la plupart des visionneuses de PDF font défiler les pages quand l’utilisateur presse la touche Espace. Si votre besoin consiste à faire défiler des images sur une borne à accès public, vous pourriez préférer un clavier réduit à la touche Espace. Comment faire ?

Il s’avère que les claviers ont été tellement perfectionnés qu’on y trouve un petit circuit imprimé, un peu plus petit qu’une carte de crédit (voir Figure 1.4). Ce circuit dispose de nombreux points de contact qui sont activés lorsque vous pressez les touches. Si vous pouvez trouver la bonne combinaison, vous pourrez connecter quelques fils aux points de contact d’un côté, et à un bouton-poussoir de l’autre. Chaque fois que vous presserez le bouton, ce sera alors comme si vous pressiez la touche Espace.

Cette technique est idéale pour atteindre les résultats que vous souhaitez en contournant les méandres du matériel.

Figure 1.4 Le circuit imprimé d’un clavier, prêt à être hacké.

Le détournement ou recyclage de circuits

Le détournement de circuits choquera les partisans de l’éducation traditionnelle et ravira ceux de l’expérimentation spontanée. Les jouets constituent la nourriture de base des auteurs de détournements, mais l’expérience peut être réalisée sur n’importe quel engin à base d’électronique.

En ouvrant un jouet ou un engin pour accéder à son circuit, vous pouvez modifier le chemin du courant pour affecter son comportement. Cette technique est similaire au patching, mais elle est bien plus imprévisible. Toutefois, quand vous avez trouvé des combinaisons, vous pouvez aussi ajouter ou remplacer des composants, tels que des résistances ou des interrupteurs, pour permettre à l’utilisateur de mieux contrôler l’objet.

Le détournement de circuits concerne par exemple le domaine du son. L’instrument une fois terminé devient un synthétiseur ou une boîte à rythmes rudimentaire.

Deux appareils fréquemment recyclés sont le Speak & Spell (voir Figure 1.5) et la Gameboy de Nintendo. Selon leurs termes, des musiciens tels que Modified Toy Orchestra (modifiedtoyorchestra.com) « explorent le potentiel caché et le surplus de valeur latente qui réside dans la technologie redondante ». Pensez-y donc à deux fois avant de vendre vos vieux jouets sur le Web !

L’électronique

Bien qu’il existe de nombreuses manières de détourner la technologie, vous finirez par vouloir plus de tout : plus de précision, plus de complexité, plus de contrôle.

Si vous avez découvert l’électronique à l’école, on vous a sans doute appris à construire des circuits en utilisant des composants spécifiques. Ces circuits sont fondés sur les seules propriétés électriques des composants et doivent être calculés en détail pour s’assurer que la bonne quantité de courant passe par les bons composants.

Figure 1.5 Un jouet Speak & Spell détourné par Modified Toy Orchestra.

C’est le genre de circuits que vous trouvez sous forme de kits chez les revendeurs de composants électroniques pour effectuer une tâche unique, comme un minuteur pour cuire un œuf, ou une alarme qui sonne quand quelqu’un ouvre la boîte à biscuits. Ces kits dédiés font parfaitement leur travail, mais ils ne peuvent pas faire grand-chose d’autre.

C’est là qu’interviennent les microcontrôleurs. Ce sont de minuscules ordinateurs. Utilisés avec des composants analogiques, ils permettent à cette circuiterie de se comporter de manière bien plus sophistiquée et polyvalente. Ils peuvent être reprogrammés pour effectuer différentes fonctions au besoin. Votre Arduino est conçu autour d’un de ces microcontrôleurs, et il vous aide à en tirer le meilleur parti. Dans le Chapitre 1, vous pourrez observer de près l’Arduino Uno pour comprendre comment il est conçu et ce dont il est capable.

Le microcontrôleur est le cerveau de votre système, mais il a besoin de données pour sentir des choses ou pour agir dessus. Pour ce faire, il utilise des entrées et des sorties.

Les entrées

Les entrées sont les organes des sens de votre Arduino. Elles l’informent sur ce qui se passe dans le monde réel. Sous sa forme la plus élémentaire, une entrée peut être un interrupteur, comme celui qui permet d’allumer et d’éteindre la lumière chez vous. À l’autre bout du spectre des possibles, ce peut être un gyroscope, qui indique à l’Arduino la direction à laquelle il fait face dans les trois dimensions. Vous en apprendrez plus sur les entrées de base dans le Chapitre 6, et vous découvrirez la variété des capteurs et comment les utiliser dans le Chapitre 11.

Les sorties

Les sorties permettent à votre Arduino d’agir sur le monde réel d’une manière ou d’une autre. Une sortie peut être très subtile et discrète, à la manière d’un téléphone qui vibre, mais ce peut être tout aussi bien un affichage géant sur la façade d’un bâtiment qu’on pourra voir à des kilomètres à la ronde. Le premier croquis de ce livre vous permet de faire clignoter une LED (Chapitre 3). De là, vous apprendrez à contrôler un moteur (Chapitre 7), et même un grand nombre de sorties (Chapitre 12) pour découvrir la variété des actionneurs dont vous pouvez doter votre projet Arduino.

L’esprit Open source

Les logiciels open source, en particulier Processing, ont eu une énorme influence sur le développement d’Arduino. Dans le monde du logiciel, l’Open source est une philosophie consistant à partager les détails d’un programme et à encourager les autres à l’utiliser, à le modifier et à le redistribuer comme ils le souhaitent.

Tout comme le logiciel Processing le logiciel et le matériel Arduino sont open source. Cela signifie que ce logiciel et ce matériel peuvent être librement adaptés à vos besoins. C’est sans doute du fait de cette ouverture qu’on retrouve l’esprit de la communauté Open source dans les forums consacrés à Arduino.

Sur les forums Arduino officiels (http.//forum.arduino.cc/) et sur bien d’autres dans le monde entier, les gens partagent avec leurs collègues leurs codes sources, leurs projets et leurs questions. Ce partage permet à toutes sortes de gens, dont des ingénieurs expérimentés, des développeurs talentueux, des designers pratiques et des artistes innovants, d’apporter leur expertise à des novices complets dans l’un ou l’autre de ces domaines. Il permet aussi de cerner les centres d’intérêt des utilisateurs, ce qui amène parfois à des améliorations ou à des extensions du logiciel ou du matériel Arduino officiels. Le site Web d’Arduino comprend une zone nommée Playground (www.playground.arduino.cc) où l’on peut télécharger du code pour que la communauté puisse l’utiliser, le partager et le modifier.

Ce type de philosophie a poussé une petite communauté à diffuser des connaissances sur les forums, les blogs et les sites Web, créant ainsi un vaste ensemble de ressources dans lequel les nouveaux arduinistes peuvent librement puiser.

C’est un étrange paradoxe : en dépit de la nature open source d’Arduino, on relève une grande loyauté à la marque Arduino – à tel point qu’il existe une convention de nommage Arduino consistant pour les fabricants de cartes d’extension à rajouter -duino ou -ino au nom des cartes et des accessoires.

N.d.T. : En Europe, les créateurs d’Arduino ont commercialisé pendant plusieurs années leurs cartes officielles sous le nom Genuino, car la marque Arduino avait été déposée par l’un d’eux pour son propre compte. Les deux termes Genuino et Arduino sont équivalents.

DANS CE CHAPITRE

Découvrir l'Arduino Uno

•

Les autres cartes de la famille Arduino

•

Où acheter un Arduino

•

Un bon kit Arduino pour débuter

•

Aménager son espace de travail

•

Installer l'application IDE Arduino

•

Prendre en main l'éditeur Arduino

Chapitre 2 Premiers contacts avec votre Arduino Uno

Dans le Chapitre 1, j’ai décrit Arduino en termes généraux. Il est maintenant temps d’y voir de plus près. Le nom Arduino désigne un ensemble de choses. Il peut s’agir de la carte Arduino, du matériel, de l’environnement Arduino – c’est-à-dire un logiciel qui fonctionne sur votre ordinateur – et, finalement, d’Arduino en tant que sujet, comme celui de ce livre : comment le matériel et le logiciel sont combinés en mobilisant un savoir-faire et des connaissances en électronique pour créer un kit utilisable en toute situation.

Ce chapitre vous offre un aperçu de ce que vous devez savoir pour commencer à utiliser Arduino. Peut-être avez-vous envie de vous plonger rapidement dans le sujet. Dans ces conditions, contentez-vous de survoler ce chapitre, vous arrêtant sur les sujets que vous ne maîtrisez pas, et référez-vous-y ultérieurement au gré de vos besoins.

Dans ce chapitre, vous découvrirez les composants utilisés sur la carte Arduino Uno, laquelle constitue le point de départ pour la plupart des arduinistes. Vous verrez ensuite les autres cartes Arduino disponibles, en quoi elles diffèrent, et quels sont leurs usages. Ce chapitre passe en revue quelques fournisseurs où vous procurer tous les éléments dont vous avez besoin. Il examine aussi les kits de démarrage idéaux pour le débutant et pour accompagner cette lecture. Une fois que vous disposez d’un tel kit, vous n’avez plus besoin que d’un espace de travail pour démarrer.