Arduino pour bien commencer en électronique et en programmation

Par olyte et Eskimon et Astalaseven Mise à jour : 17/03/2012 Difficulté : Intermédiaire Durée d'étude : 2 mois 4 060 visites depuis 7 jours, classé 2/19

Bienvenue à toutes et à tous pour un tutoriel sur l'électronique et l'informatique ensemble !

Depuis que l’électronique existe, sa croissance est fulgurante et continue encore aujourd’hui. Si bien que faire de l’électronique est devenu accessible à toutes personnes en ayant l’envie. Mais, le manque de cours simples sur le net ou en libraire empêche la satisfaction des futurs électroniciens amateurs ou professionnels et parfois empêche certains génies à se révéler ( ). C’est pourquoi je souhaite intervenir contre cette insuffisance et écris ce cours sur l’électronique et la programmation.

Ce que nous allons apprendre aujourd'hui est un mélange d'électronique et de programmation. On va en effet parler d'électronique embarquée qui est un sous-domaine de l'électronique et qui a l'habileté d'unir la puissance de la programmation à la puissance de l'électronique.

Nous allons, dans un premier temps, voir ce qu'est l'électronique et la programmation. Puis nous enchainerons sur la prise en main du système Arduino. Enfin, je vous ferais un cours très rapide sur le langage Arduino, mais il aura l'audace de poser les bases de la programmation. C'est une fois que ces étapes seront achevées que nous pourrons entamer notre premier programme et faire un pas dans l'électronique embarquée.

Avant de continuer, il est important que je vous informe d'une chose : dans ce cours, il est question d'utilisation de matériel. Ce matériel n'est pas fourni par le site du zéro, ni même par les auteurs. En outre, il faudra l'acheter. J'explique cette étape dans un des chapitres. Pour ceux qui ne voudraient pas dépenser un centime, vous pouvez suivre le cours et apprendre les bases de la programmation, mais ce sera plus difficile.

Plan du cours

Je vais détailler un peu le plan du cours. Il est composé d'un certain nombre de parties qui ne se suivent pas forcément. Je m'explique.

Apprentissage des bases

Le cours est composé de façon à ce que les bases essentielles soient regroupées dans les premières parties. C'est à dire, pour commencer la lecture, vous devrez lire les parties 1 et 2. Ensuite, les parties 3 et 4 sont également essentielles et sont à lire dans l'ordre.

Après cela, vous aurez acquis toutes les bases nécessaires pour poursuivre la lecture sereinement. C'est seulement après cela que vous pourrez suivre le cours selon les connaissances que vous aimeriez acquérir.

Notions en robotique et en domotique

Là, ce sont les parties 5 et 6. Elles traitent de notions utilisées en robotique et en domotique. Elles vous permettrons d'acquérir des bases dans ces domaines. Si la lecture de ces parties ne vous emballe pas, vous pourrez toujours y revenir plus tard et accéder aux parties suivantes, sans pour autant perdre le fil de la lecture.

Les écrans LCD

Cette partie traite d'un sujet à part, à la fois utilisé en robotique et en domotique, mais tout aussi utilise dans d'autres domaines, tel que la mesure et l'affichage de données. On pourrait très bien imaginer l'utilisation d'écrans LCD pour déboguer vos programmes.

Interface Homme-Machine

C'est le sujet de la partie 8 qui développe le fonctionnement d'un langage de programmation très proche d'Arduino et qui vous permettra de réaliser des interfaces graphiques (IG) sur votre ordinateur, dans le but de communiquer avec votre carte Arduino. En somme, vous pourrez créer des programmes (j'entends par là des IG) pour contrôler, depuis votre ordinateur, votre carte Arduino. Par exemple, vous pourrez ensuite réaliser une commande domotique qui éteint la lumière de votre salon ou allume la machine à café, juste en cliquant sur un bouton présent dans votre IG.

Ce n'est pas tout ! En effet, en plus de pouvoir faire des IG sur votre ordinateur, vous pourrez également les exporter pour les transférer sur un téléphone mobile qui supporte les applications Java !

Internet

Cette dernière grande partie vous expliquera comment utiliser votre Arduino, avec un shield Ethernet, pour communiquer sur internet et créer votre propre mini-serveur web. Vous aurez même la possibilité de découvrir comment actionner des entrés/sorties à distance par l'interface d'une simple page Web !

Les annexes

Pour finir, les annexes traiterons de sujets n'ayant pas une place conséquente dans le cours, mais tout aussi intéressant. Par exemple l'utilisation de modules Hautes Fréquences pour permettre les communication entre l'ordinateur et votre carte Arduino sans liaisons filaires !

Objectif du cours

Je l'ai déjà énoncé mais je préfère le re-préciser clairement.

Vous apprendrez tout au long de la lecture, les bases de l'électronique et de la programmation. Sauf que les notions électroniques abordées seront d'un bas niveau et ne vous permettrons que la mise en œuvre avec de la programmation. Vous ne pourrez donc pas créer tout seul des petits montages n'utilisant que des composants électroniques sans avoir à programmer un microcontrôleur. Cependant, il y aura deux grandes parties où l'on verra beaucoup d'électronique, il s'agit des moteurs et des capteurs. On utilisera des petits systèmes électroniques (par exemple la commande de pilotage d'un moteur à courant continu) associées à la programmation.

Pour ceux que l'électronique intéresserait beaucoup plus que ce qui ne sera abordé ici, je peut vous envoyer lire ce cours qui débute également sur le Site du Zéro.

En revanche, côté programmation, vous allez passer en revue tous les points essentiels, car c'est l'outil principal de la mise en œuvre des systèmes embarqués.

Paré pour commencer l'aventure ? Alors on y va !


Citation : olyte et Eskimon

Les auteurs de ce tutoriel ont le plaisir de présenter Astalaseven qui est l'âme bienveillante du tutoriel. Nous le félicitons pour sa capacité à ne pas déprimer face aux fautes immondes que l'on peut écrire dans ce tuto. Et nous le remercions pour le travail qu'il effectue (corrections orthographiques, grammaticales, syntaxiques, etc.). Ainsi, nous avons décidé, en attendant un statut plus approprié de la part des administrateurs du site, de l'officialiser en tant que co-auteur spécialisé dans la correction de fautes.

Vous pouvez l'applaudir ! Si, si !!

• [Théorie] Découverte de l'Arduino
• [Pratique] Gestion des entrées / sorties
• [Pratique] Communication par la liaison série
• Lire aussi
• Commentaires et appréciations

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  Partie 1 : [Théorie] Découverte de l'Arduino

  Dans cette première partie, nous ferrons nos premiers pas avec l'Arduino. Soyez attentif car il s'agit de prendre en main le fonctionnement du système Arduino. Vous n'irez donc pas bien loin si vous ne savez pas l'utiliser.

  • Chapitre 1

    ---

    Présentation

    • Présentation d'Arduino
    • Acheter une carte
    • Listes d'achat
  • Chapitre 2

    ---

    Quelques bases élémentaires

    • L'électronique
    • Un outil formidable : la BreadBoard
    • La programmation
    • Les bases du comptage (2,10,16...)
    • Q.C.M.
  • Chapitre 3

    ---

    Le logiciel

    • Installation
    • Interface du logiciel
    • Approche et utilisation du logiciel
  • Chapitre 4

    ---

    Le matériel

    • Présentation de la carte
    • Installation
  • Chapitre 5

    ---

    Le langage Arduino (1/2)

    • La syntaxe du langage
    • Les variables
    • Les conditions
    • Q.C.M.
  • Chapitre 6

    ---

    Le langage Arduino (2/2)

    • Les boucles
    • Les fonctions
    • Les tableaux
    • Q.C.M.

  
  .
  
  Vous voilà fin prêt pour commencer à utiliser votre carte ! Alors rendez-vous à la prochaine partie du cours.
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  Partie 2 : [Pratique] Gestion des entrées / sorties

  Maintenant que vous avez acquis assez de connaissances en programmation et quelques notions d'électronique, on va se pencher sur l'utilisation de la carte Arduino. Je vais vous parler des entrées et des sorties de la carte. On va commencer simplement, donc vous étonnez pas si vous allez vite dans la lecture des chapitres.
  
  

  Ne négligez pas les bases, sans quoi vous risquez de ne pouvoir suivre les chapitres plus complexes ! Un conseil aussi, essayez de bien comprendre avant de passer au chapitre suivant, on ne fait pas la course, chacun fait à son rythme.

  
  
  ---> Matériel nécessaire : dans la balise secret pour la partie 2.

  • Chapitre 1

    ---

    Notre premier programme !

    • La diode électroluminescente
    • Par quoi on commence ?
    • Créer le programme : les bons outils !
    • Q.C.M.
  • Chapitre 2

    ---

    Introduire le temps

    • Comment faire ?
    • Faire clignoter un groupe de LED
    • Réaliser un chenillard
    • Fonction millis()
    • Q.C.M.
  • Chapitre 3

    ---

    [TP] Feux de signalisation routière

    • Préparation
    • Énoncé de l'exercice
    • Correction !
    • Q.C.M.
  • Chapitre 4

    ---

    Un simple bouton

    • Qu'est-ce qu'un bouton
    • Récupérer l'appui du bouton
    • Interagir avec les LEDs
    • Les interruptions matérielles
    • Q.C.M.
  • Chapitre 5

    ---

    Afficheurs 7 segments

    • Première approche : côté électronique
    • Afficher son premier chiffre !
    • Techniques d'affichage
    • Utilisation du décodeur BCD
    • Utiliser plusieurs afficheurs
    • Contraintes des évènements
    • Q.C.M.
  • Chapitre 6

    ---

    [TP] zParking

    • Consigne
    • Correction !
    • Q.C.M.

  
  On achève enfin cette deuxième partie où vous avez pu acquérir un ensemble de connaissances nécessaires pour poursuivre la lecture de ce tutoriel. La prochaine partie va traiter sur la communication entre une Arduino et un ordinateur ou même entre deux Arduino. Cela risque d'être prometteur !
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  Partie 3 : [Pratique] Communication par la liaison série

  Maintenant que nous avons de bonne bases, nous allons pouvoir passer à quelque chose d'un tout petit peu plus difficile (mais pas de quoi avoir peur pour autant).
  Cette partie va vous apprendre à utiliser un moyen de communication, afin de faire "parler" votre carte Arduino avec un autre matériel ou un ordinateur.
  
  ---> Matériel nécessaire : dans la balise secret pour la partie 3.

  • Chapitre 1

    ---

    Généralités

    • Protocole de communication
    • Fonctionnement de la liaison série
    • Arduino et la communication
    • Différence entre Ordinateur et Arduino
    • Q.C.M.
  • Chapitre 2

    ---

    Envoyer/Recevoir des données

    • Préparer la liaison série
    • Envoyer des données
    • Recevoir des données
    • [Exercice] Attention à la casse !
    • Q.C.M.
  • Chapitre 3

    ---

    [TP] Baignade interdite

    • Sujet du TP
    • Correction !
    • Améliorations
    • Q.C.M.

  
  

  D'autres chapitres sont encore prévus dont :
  

  • un chapitre pour faire de la communication série sans-fil grâce aux modules XBee
  • un chapitre pour parler de l'utilisation de la liaison série dans les langages de programmation suivants : C++ (avec QT), C# .NET et VisualBasic.

  
  On a encore du pain sur la planche.

Ce cours n'en est qu'à ses débuts, il y a encore plein de chapitres en préparation. Soyez patient, les mises à jour se font régulièrement.

En tous cas j'espère qu'il vous a plu et qu'il vous a donner envie de vous mettre à Arduino pour réaliser vos projets les plus fous en toute facilité ! Je vous invite à laisser des commentaires sur les chapitres que vous avez lu, on essaye de prendre en compte vos messages afin de rendre le cours encore plus abouti qu'il ne l'est déjà.

Merci à tous et à Xababafr pour avoir soutenu le cours dès ses débuts et les corrections orthographiques et les quelques images qu'il a apportées au cours !

Vous avez des questions ? Des commentaires ? Des suggestions ?
Alors postez un message ici : forum du cours Arduino.

***

Vous avez besoin d'aide pour un projet ? Besoin de conseils ?
Alors lisez les règles (à venir) avant de poster sur le forum.

Usez de ces forums qui sont là pour vous aidez et ne m'envoyez pas de MP je n'y répondrais plus lorsqu'il s'agira de demande d'aide ou de conseils. Pensez à tous ceux pour qui vos questions auront répondues aux leurs !

Bonne continuation !

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Lire aussi

	[TP] zParking
	L'électronique de zéro
	Présentation
	Le langage Arduino (2/2)

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132 commentaires pour "Arduino pour bien commencer en électronique et en programmation"

Note moyenne : 3.84 / 4 (83 votes)

Pseudo	Commentaire
n1co421	# Posté le 16/04/2012 à 18:07:54
	Citation : Eskimon Nous avons supprimé la version bêta ah quel dommage, j'utilise le module xbee, et ça m'aurai été utile de voir rapidement comment l'utiliser. Mais du coup je chercherais ailleurs (me reste 3 semaine pour finaliser le projet)
mogolecho	# Posté le 21/04/2012 à 10:03:56
Encore une p'tite question... Ville : Strasbourg Pays : France métropolitaine	Ce tutoriel ne serait-il pas bien mieux placé dans la catégorie Informatique ? Serveur Minecraft gratuit - Forum - Page Facebook Je recherche des antiquités de l'informatique (<1995), contactez-moi si vous en avez ! « Le lol est aux Kevins ce que le point-virgule est aux programmeurs » GUITRY « Un homme azerty en vaut deux. » GOURCUFF « Code-moi un mouton » LE PETIT-FILS DU PETIT PRINCE Un tram sur fer pour Koenigshoffen Site de presse amateur l'Orateur
LoicD	# Posté le 21/04/2012 à 13:25:55
Avis : Très bon	Ce tutoriel est excellent ! J'attend à présent avec impatience la suite du tuto mais également la version livre =)
Eskimon	# Posté le 21/04/2012 à 20:46:28
Erreur 418 Ville : Angers Pays : France métropolitaine Études : ISTIA	Merci pour vos encouragements La redaction a pris un petit coup de mou recemment mais pour ma defense j'ai un projet important a terminer pour le week end prochain et ensuite je serais pleinement dispo pour le tuto Pour ce qui est d'etre sur le site info plutot que science on a fait une demande de migration qui s'est fait refuser car "le systeme n'est pas prevu pour ca"... dommage car effectivement avec le recul on serait mieux la bas (a voir pour deplacer a la main en passant par l'export XML mais du coup le lien avec ce forum serait perdu...) Le seul conseil officiel etant d'attendre la V4 du site. Pour le passage en livre, d'une part il y a encore pas mal a faire de notre cote, et d'autre part cette décision ne nous appartient pas ...Ce qui se comprend bien s'énonce clairement...
Supernik	# Posté le 24/04/2012 à 16:51:42
Avis : Bon Études : IFMA	Bon Tuto, je ne l'ai parcouru que rapidement, n'ayant pas encore le matos, mais je me suis déjà bien remis en tête le C, et suis prêt à attaquer dès la réception de mon kit! Je reviendrais ici pour mes bugs et quelques rappels! J'attends la suite avec impatience! Et espère voir bientôt le forum zArduino! De 2,5 à 16Go d'espace gratuit!

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