Arduino-Premiers-pas-en-informatique-embarquee(1).pdf

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Arduino : Premiers pas en
informatique embarquée
Auteurs :
Simon Landrault (Eskimon)
Hippolyte Weisslinger (olyte)
Le blog d'Eskimon
Édition du 19 juin 2014
Préface
Contenu de cet ebook
Ce  livre  numérique  vous  propose  de  découvrir  l'environnement  de  développement
Arduino.  Arduino  est  une  plate­forme  de  développement  électronique  et  informatique
embarqué.  Elle  doit  son  succès  auprès  des  hobbyistes  et  amateurs  d'électronique
grâce à un faible coût, un gain de temps pour des phases de prototypage et une très
grande  communauté  active  autour  de  cette  plateforme.  Afin  de  faire  profiter  au  plus
grand nombre de la puissance de cette petite plateforme, ce tutoriel a vu le jour pour
proposer une ressource qui soit accessible aux néophytes tout en restant rigoureuse et
explorant de nombreux aspects. Après une longue écriture, nous sommes fiers de vous
présenter  cet  ebook  regroupant  l'ensemble  du  tutoriel  que  vous  pourrez  dorénavant
emmener partout avec vous, sans avoir besoin d'une connexion internet ! Ce livre est
l'exacte  copie  de  sa  version  en  ligne.  Les  schémas  sont  les  mêmes  et  les  codes
sources aussi. Seules peuvent différer quelques corrections de fautes ou d'imprécisions
et éventuellement de nouvelles annexes qui ne seraient alors pas écrites. Pour cela, la
date de publication est visible en première de couverture. Afin de vous tenir au courant
des  modifications,  rendez­vous  sur  la 
page  de  présentation 
du  livre  qui  tiendra  un
compte rendu des modifications du document.
À propos des auteurs et de la rédaction
Cet ouvrage a été réalisé par deux auteurs : Eskimon et olyte. Ils se sont rencontrés sur
feu le Site du Zéro. olyte, l'initiateur du projet avait besoin d'un coup de main pour écrire
et a alors proposé à Eskimon de le rejoindre pour travailler à deux sur le tutoriel.
Plus  de  deux  ans  plus  tard,  après  de  nombreuses  pages  écrites,  montages  bricolés,
schémas  dessinés  et  vidéos  réalisées,  le  tutoriel  touche  enfin  à  sa  fin.  7  parties
regroupant  une  trentaine  de  chapitres  permettent  alors  de  découvrir  de  manière  très
large et détaillée le framework Arduino.
Depuis  début  2014,  le  tutoriel  est  disponible  dans  une  version 
à  jour 
sur  le 
blog
d'Eskimon. 
En  effet,  le  site  du  zéro  ayant  évolué  et  ne  permettant  plus  de  continuer
l'écriture, des mesures ont du être prises pour pouvoir continuer à faire vivre et évoluer
l'écriture au fil de nos idées.
Le  tutoriel  est  en  licence  Creative  Common 
CC BY­NC­SA. 
  Cela  signifie
que vous pouvez recopier le contenu du tuto si vous ne comptez pas faire d'utilisation
commerciale (clause NC) de ce dernier et que vous n'oubliez pas de dire d'où il vient et
par qui il a été écrit (clause BY) ;) . Vous devez aussi le redistribuer sous cette même
licence (clause SA).
Remerciements
De nombreuses paires de mains et d'yeux se sont penchées sur ce document. Parmis­
elles,  on  retrouve  des  validateurs  pour  le  côté  technique  de  la  rédaction  et  des
relecteurs pour toute la partie orthographique.
Je tiens sincèrement à remercier toutes ces personnes qui se sont relayées et ont eu la
patience de relire, d'approuver, de corriger ou de reformuler certaines phrases et voyant
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leurs rétines souffrir sur nos fautes d'écritures nocturnes et trop rapides.
Merci donc à Astalaseven, cshark, elyppire933, mewtow, Nathalya, PG06, Sandhose,
zeqL et sûrement d'autres personnes qui se reconnaitront (excusez ma pauvre mémoire
et  mon  étourderie).  Merci  aussi  à  vous,  lecteurs,  pour  tous  les  encouragements,
propositions et corrections que vous avez pu apporter au fil des années. L'écriture d'un
tutoriel est un travail de longue haleine et n'aurait su être terminée si vous n'aviez pas
été là pour nous supporter.
Je vous souhaite maintenant une bonne lecture et j'espère que vous l'apprécierez.
À bientôt !
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Sommaire
001. Partie I ­ Découverte de l'Arduino
1.  Présentation
2.  Quelques bases élémentaires
3.  Le logiciel
4.  Le matériel
5.  Le langage Arduino (1/2)
6.  Le langage Arduino (2/2)
 
010. Partie II ­ Gestion des entrées / sorties
1.  Notre premier programme !
2.  Introduire le temps
3.  [TP] Feux de signalisation routière
4.  Un simple bouton
5.  Afficheurs 7 segments
6.  [TP] Parking
 
011. Partie III ­ La communication avec Arduino
1.  Généralités
2.  Envoyer/Recevoir des données
3.  [TP] Baignade interdite
4.  Votre ordinateur et sa liaison série
 
100. Partie IV ­ Les grandeurs analogiques
1.  Les entrées analogiques de l'Arduino
2.  [TP] Vu­mètre à LED
3.  Et les sorties "analogiques", enfin... presque !
4.  [Exercice] Une animation "YouTube"
 
101. Partie V ­ Les capteurs et l'environnement autour d'Arduino
 
1.  Généralités sur les capteurs
2.  Différents types de mesure
3.  Des capteurs plus évolués
110. Partie VI ­ Le mouvement grâce aux moteurs
 
1.  Moteur à courant continu
2.  Servo­Moteur
3.  Moteur pas à pas
111. Partie VII ­ L'affichage, une autre manière d'interagir
 
1.  Les écrans LCD
2.  Votre premier texte !
3.  [TP] Supervision
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[Arduino 1] Découverte de l’Arduino
Dans  cette  première  partie,  nous  ferons  nos  premiers  pas  avec  Arduino.  Nous  allons
avant  tout  voir  de  quoi  il  s’agit  exactement,  essayer  de  comprendre  comment  cela
fonctionne,  puis  installerons  le  matériel  et  le  logiciel  pour  ensuite  enchainer  sur
l’apprentissage du langage de programmation nécessaire au bon fonctionnement de la
carte  Arduino.  Soyez  donc  attentif  afin  de  bien  comprendre  tout  ce  que  je  vais  vous
expliquer. Sans les bases, vous n’irez pas bien loin… 
[Arduino 101] Présentation d’Arduino
Comment  faire  de  l’électronique  en  utilisant  un  langage  de  programmation  ?  La
réponse,  c’est  le  projet  Arduino  qui  l’apporte.  Vous  allez  le  voir,  celui­ci  a  été  conçu
pour  être  accessible  à  tous  par  sa  simplicité.  Mais  il  peut  également  être  d’usage
professionnel, tant les possibilités d’applications sont nombreuses.
Qu’est­ce que c’est ?
Une  équipe  de  développeurs  composée  de 
Massimo  Banzi,  David  Cuartielles,  Tom
Igoe,  Gianluca  Martino,  David  Mellis  et  Nicholas  Zambetti 
a  imaginé  un  projet
répondant au doux nom de Arduino et mettant en œuvre une petite carte électronique
programmable  et  un  logiciel  multiplateforme,  qui  puisse  être  accessible  à  tout  un
chacun dans le but de créer facilement des systèmes électroniques. Étant donné qu’il y
a  des  débutants  parmi  nous,  commençons  par  voir  un  peu  le  vocabulaire  commun
propre au domaine de l’électronique et de l’informatique.
Une carte électronique
Une carte électronique est un support plan, flexible ou rigide, généralement composé
d’epoxy ou de fibre de verre. Elle possède des pistes électriques disposées sur une,
deux  ou  plusieurs  couches  (en  surface  et/ou  en  interne)  qui  permettent  la  mise  en
relation électrique des composants électroniques. Chaque piste relie tel composant à
tel  autre,  de  façon  à  créer  un  système  électronique  qui  fonctionne  et  qui  réalise  les
opérations demandées.
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