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Vous avez probablement entendu parler d'Arduino. Ce nom apparaît généralement lorsque l'on évoque le monde des créateurs, le STEAM, le mouvement du matériel ouvert. Si c'est le cas et que vous êtes curieux, cet article est pour vous.

Imaginons une conversation avec un ami, un collègue de la famille...

Qu'est-ce qui se passe avec Arduino ?

-Hé, tu étais un peu... si tu sais, un de ces... types bizarres et bavards toute la journée, mais je te le dis affectueusement, hé. Une chose que je voulais vous demander, j'entends beaucoup de choses là-bas... c'est quoi cette histoire d'Arduino ?

Arduino est un outil qui vous permet de concevoir et de construire rapidement et facilement vos propres systèmes à base de "microcontrôleurs" pour résoudre tout problème que vous pourriez avoir. J'explique que lorsque nous parlons de système, nous pensons à quelque chose de générique, comme un appareil électronique qui a des entrées, des sorties, une capacité de traitement, une gestion de l'énergie et des communications.

Par exemple, votre ordinateur est équipé de périphériques d'entrée tels qu'un clavier ou une souris, une unité de traitement qui analyse les entrées et exécute des programmes pour générer des actions de sortie qui sont affichées sur le moniteur et les haut-parleurs. projet arduino En outre, tout cela nécessite une source d'énergie et souvent des communications comme l'internet.

Ce schéma, cette architecture, s'applique à tout autre dispositif. Par exemple, le thermostat de votre maison, qui est un système ayant comme entrée un capteur de température dont la valeur est traitée par un microcontrôleur. Celui-ci envoie à son tour les données par bluetooth sur votre téléphone portable. Lorsqu'elle atteint la température limite avec laquelle vous l'avez configurée, le dispositif de sortie, qui peut être un relais, éteint la chaudière. En général, la partie centrale de ces systèmes est basée sur un microcontrôleur, qui est...

Informatique physique

-Si je savais déjà que vous alliez me donner du fil à retordre... -Pourquoi me dites-vous tout cela, je vous ai seulement demandé ce qu'est un Arduino ?

-Je vous ai dit cela parce qu'Arduino consiste à réaliser des applications basées sur un microcontrôleur. Les gens aiment Arduino parce qu'il permet de construire facilement des appareils comprenant des microcontrôleurs, des capteurs et des actionneurs et qu'il peut avoir des capacités de communication avec le réseau ou d'autres appareils. Des applications très axées sur l'"informatique physique" : des objets et des espaces qui réagissent et agissent sur les changements de l'environnement.

Et un microcontrôleur ?

-OK, OK, en partie, en partie. C'est quoi un microcontrôleur ?

-Il s'agit d'un circuit intégré qui est lui-même un système puisqu'il possède des entrées, des sorties, un traitement, une gestion de l'énergie et des communications. Imaginez le thermostat d'avant, vous pouvez construire un circuit électronique avec un capteur de température (un NTC) qui compare sa sortie avec une référence (un comparateur AO avec hystérésis) et quand il est supérieur à une valeur, il active la sortie (un SSR). Mais que se passe-t-il quand vous voulez changer la référence, vous soudez et brassez d'autres résistances ?

-Vous faites tout un plat de choses très techniques...

-Attendez, je vais vous expliquer. Lorsque vous construisez un système électronique, l'avantage d'un microcontrôleur est qu'il est reprogrammable. Il peut donc être utilisé pour résoudre de multiples problèmes selon la façon dont vous le programmez. Vous pouvez utiliser un micro comme élément central d'un thermostat, d'une télécommande, d'un portable... allez et si c'est assez puissant, c'est le cœur de votre super-mobile.

Une conception polyvalente et optimale

De plus, une fois que vous avez construit votre système pour résoudre le problème que vous vouliez, vous pouvez y apporter des améliorations, le faire évoluer... et tout cela en mettant simplement à jour la programmation, vous n'avez pas à changer le matériel, les circuits.

D'autre part, un microcontrôleur est un circuit conçu de manière très polyvalente et optimale, qui comprend des blocs spécifiques très utiles dans de nombreuses applications électroniques telles que : différents types de mémoire, des convertisseurs ADC pour convertir un signal analogique en une valeur numérique, des blocs qui facilitent la communication avec d'autres circuits intégrés, etc. Dans une certaine mesure, c'est comme un Meccano.

Arduino en trois concepts

- Ok, ok, donc Arduino est un microcontrôleur et tout cela consiste à programmer un microcontrôleur ?

-Non, Arduino n'est pas un microcontrôleur. En fait, il utilise des microcontrôleurs provenant d'entreprises qui fabriquent leurs propres microcontrôleurs. Arduino est basé sur trois concepts, un matériel, un logiciel pour programmer les microcontrôleurs et une communauté d'utilisateurs. Laissez-moi vous expliquer :

L'idée centrale d'Arduino est basée sur des cartes électroniques qui comprennent un microcontrôleur. Il existe plusieurs modèles de ces planches, Uno, Duo, Nano et bien d'autres. Certains sont génériques, d'autres incluent les communications... mais ce qui les rend caractéristiques, c'est qu'ils sont généralement conçus pour être faciles et confortables à utiliser, que vous pouvez y connecter d'autres éléments, qu'ils ont un coût ajusté et surtout qu'ils peuvent être programmés sans avoir besoin d'aucun autre dispositif. Tout cela sans oublier quelque chose de très important, c'est un matériel ouvert, c'est-à-dire que vous pouvez accéder à tout moment aux informations sur la façon dont il est conçu.

Environnement de développement intégré

Pour programmer les microphones de ces cartes, vous avez besoin d'un logiciel, que nous appelons un IDE, qui provient de Integrated Development Environment. C'est essentiellement le programme type qui comprend plusieurs outils. Vous pouvez le télécharger à partir du site web d'Arduino et c'est un logiciel à source ouverte. Il comprend un éditeur de texte pour que vous puissiez écrire le programme, un compilateur qui traduit votre programme en un code que le micro peut comprendre, un gestionnaire de bibliothèque... qui sont comme des morceaux de code déjà programmés pour utiliser divers éléments.

Le langage de programmation utilisé est simple. Je dirais que c'est comme un C++ simplifié basé sur le Processing qui à son tour est dérivé du Wiring... mais bah ! C'est déjà très demandé, la bonne chose est que vous l'apprenez avec des exemples.

La Communauté

Et enfin, nous avons la communauté. Non, non, Frodo, Gandalf et compagnie n'ont rien à voir avec cette communauté. Par communauté, nous entendons toutes les personnes qui ont un intérêt commun dans le monde d'Arduino et qui partagent ouvertement leurs connaissances. Si vous voulez faire quelque chose, cherchez-le dans la communauté. Quelqu'un avant vous a sûrement fait quelque chose de similaire qui peut vous servir de base.

Si vous avez une question, posez-la à la communauté dans les forums, ils vous aideront. Et si un jour vous construisez quelque chose d'intéressant, programmez une nouvelle bibliothèque ou créez un projet intéressant, partagez-le pour que d'autres puissent l'utiliser. Et quand le jour arrive où, si à partir de quelque chose que vous avez fait, quelqu'un l'améliore, il détecte une erreur... rappelez-vous que ce n'est pas quelque chose de négatif mais bien au contraire, quelqu'un s'est basé sur votre travail pour aller plus loin. C'est la communauté Arduino, un grand groupe de personnes qui créent ensemble.

- Ok, ok, j'ai compris, ne me prenez pas la tête, mais venons-en au fait, à quoi sert-il ?

L'une des applications les plus connues d'Arduino est son utilisation dans l'éducation et l'apprentissage des nouvelles technologies. Arduino est un outil qui nous aide à comprendre comment les choses fonctionnent dans le monde numérique dans lequel nous vivons aujourd'hui.

L'homme à tout faire de sa vie

Traditionnellement, il est lié au monde des créateurs dans le cadre du mouvement du bricolage. Ceux qui aiment construire leurs propres choses deviendraient les "bricoleurs de toute vie", sauf qu'ici ils font des projets qui impliquent l'électronique, l'informatique, les communications, la mécatronique... en bref, une grande quantité de disciplines.

Alors qu'au début, l'Arduino était considéré comme quelque chose pour les amateurs, il a pris de plus en plus de poids dans des environnements plus professionnels. Aujourd'hui, il est largement utilisé comme plateforme pour le développement de prototypes. Elle est même à la base d'applications commerciales et industrielles. Vous seriez surpris de savoir combien d'entreprises de renom valident leurs premières idées grâce au prototypage rapide basé sur Arduino, ou ses cousins germains comme Raspberry.

Voyez jusqu'où cela va, que même les grands fabricants d'électronique se sont fait l'écho de l'impact d'Arduino au point que beaucoup de leurs cartes d'évaluation sont compatibles avec Arduino.

La limite : votre imagination

-Tout ce que vous me dites est bien, mais que pouvez-vous vraiment faire avec Arduino ?

-La réponse à cette question est simple et rapide, pratiquement tout ! La limite est dans votre imagination.

Vous pouvez créer tout ce qui peut être contrôlé à l'aide d'un système électronique basé sur un microcontrôleur. Il existe mille exemples, des robots mobiles, des projets multimédia ou des équipements de mesure montés sur des ballons à air chaud à des choses aussi pratiques que la fabrication d'un système de contrôle de l'arrosage ou d'un distributeur de nourriture pour un canari. Quoi que vous imaginiez, pour voir tout ce qui peut être fait, il est préférable de jeter un coup d'œil sur des sites comme "Create Arduino", "Circuit" Digest, "How", " to mechatronicsInstructables" ou "Electronics", Hub entre autres. Vous verrez qu'il n'y a pas de limites aux projets que vous pouvez créer.

Au fil des ans, Arduino a été lié à un certain nombre de projets emblématiques dans lesquels la communauté a été activement impliquée. Ces projets ont en général une certaine taille puisqu'ils impliquent de multiples développeurs qui y participent et il y a eu une évolution continue.

L'un des meilleurs exemples est peut-être la relation d'Arduino avec le monde de l'impression 3D, où la légendaire plaque Arduino Mega était le contrôleur par excellence des premières imprimantes montées par les fabricants. Des choses très intéressantes ont également été faites en rapport avec les drones, comme le projet Arducopter et ArduPilot et même pour recréer la GameBoy classique avec le projet Arduboy.

Jusqu'à l'infini... et au-delà !

Mais ne croyez pas qu'il s'agit seulement de projets communautaires. Si, au départ, l'objectif principal d'Arduino peut sembler être l'apprentissage et le prototypage, il existe également des initiatives qui vont plus loin. Certaines startups ont connu une croissance rapide en s'appuyant sur Arduino et ont même développé des produits typiques des environnements industriels, comme les PLC.

En outre, ils semblent parier lourdement sur leur ligne la plus avancée. Sans abandonner leur créneau traditionnel, ils favorisent un secteur plus professionnel. La famille de produits Nano ou MKR présente des caractéristiques à des années-lumière des premiers modèles, de la dernière plaque Arduino, du Portenta H7 points way. S'il est vrai qu'avec ces cartes, la tâche consistant à apporter les modifications nécessaires au matériel est un peu plus difficile, cela est plus que compensé par les fonctionnalités qu'elles offrent. En outre, nous aurons toujours les mêmes vieilles planches.

Par où commencer ?

- Je commence à attirer beaucoup d'attention pour cette histoire d'Arduino, mais est-ce pour moi, comment puis-je commencer ?

Arduino et la philosophie qui le sous-tend sont plus vivants que jamais. Je suis donc sûr d'avoir déjà suscité votre intérêt. Comme d'habitude, il existe de nombreuses ressources sur le web. Le plus simple est sans doute de commencer par leur propre site officiel où vous trouverez quelques tutoriels.

Pour apprendre de chez soi et gratuitement, il existe de nombreux blogs contenant une multitude d'informations, tels que "Aprendiendo arduino" ou "Control automático educación" et "Prometec", entre autres.

Si vous préférez quelque chose de plus graphique, et de plus guidé, certaines chaînes YouTube contiennent des cours très intéressants comme dans la chaîne Youtube de Bitwise Ar ou dans certains posts de Codigo Facilito comme leurs cours gratuits Arduino ou celui-ci sur Arduino. Enfin, si vous voulez vous enthousiasmer, je vous recommande d'acheter certaines des planches ou des kits Arduino au magasin officiel.

Au fait, si vous avez la chance d'être à Saragosse dans les prochains mois, La Remolacha HackLab, à Zaragoza Activa, va organiser un séminaire dans lequel vous ferez vos premiers pas avec Arduino. Si vous en avez l'occasion, n'hésitez pas à vous inscrire ! Quelque chose me dit qu'ils vont être très intéressants et que les personnes qui vont les donner sont formidables.

Il y aura quatre sessions de trois heures, le mercredi après-midi. Nous allons travailler autour de l'idée de réaliser un projet complet qui consistera à construire une station météorologique, un système capable de mesurer certains paramètres environnementaux et d'envoyer les données sur internet pour pouvoir les consulter à distance.

Et... si quelqu'un sort avec la tangente typique "Je suis fait de lettres", sachez que l'une des motivations initiales pour lesquelles Arduino a été créé était d'unir deux mondes soi-disant opposés comme l'art et la technologie. En fait, c'est un outil très polyvalent qui permet de développer des projets interactifs dans le monde de l'art numérique. Il n'y a pas d'excuses pour ne pas apprendre l'Arduino, seulement un manque de désir.


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