Arduino - Initiation à la programmation et électronique

Objectifs d'apprentissage

• Comprendre les bases de l'électronique et de la programmation avec Arduino.
• Savoir configurer et utiliser l'environnement de développement Arduino (IDE).
• Maîtriser les composants essentiels d'une carte Arduino et leurs fonctions.
• Apprendre à écrire et téléverser des programmes simples sur la carte Arduino.
• Explorer les fonctionnalités de base telles que les entrées/sorties numériques et analogiques.
• Découvrir et utiliser des librairies Arduino pour étendre les capacités des projets.
• Réaliser des projets pratiques pour consolider les connaissances acquises.

Public cible

Ce cours s'adresse aux débutants en électronique et en programmation, ainsi qu'aux passionnés de bricolage et de DIY souhaitant explorer le monde des microcontrôleurs. Il convient également aux étudiants, enseignants ou makers désireux de se familiariser avec Arduino pour des projets éducatifs ou personnels. Aucune connaissance préalable en programmation ou en électronique n'est requise, bien qu'une curiosité pour la technologie soit un atout.

Introduction

Arduino est une plateforme open-source idéale pour apprendre l'électronique et la programmation. Ce cours vous guidera pas à pas dans la découverte de cet outil polyvalent, utilisé dans des domaines variés comme la robotique, l'automatisation ou l'art interactif. Vous découvrirez son histoire, sa philosophie open-source, et les raisons de son succès auprès des makers du monde entier.

Présentation de la carte

La carte Arduino est un microcontrôleur programmable doté de broches d'entrée/sortie. Nous explorerons ses composants principaux : le microcontrôleur ATmega, les broches numériques et analogiques, l'alimentation USB ou externe, et les interfaces de communication (UART, I2C, SPI). Vous apprendrez également à identifier les différentes versions de cartes Arduino (Uno, Nano, Mega) et leurs spécificités.

Présentation du logiciel

L'IDE Arduino est l'environnement de développement utilisé pour programmer la carte. Nous couvrirons son installation, son interface (éditeur de code, console, moniteur série), et les outils essentiels comme la vérification et le téléversement de programmes. Vous découvrirez aussi la structure de base d'un "sketch" Arduino avec les fonctions setup() et loop().

Fonctionnalité de base

Cette section abordera les fondamentaux : allumer une LED, lire un bouton-poussoir, utiliser les entrées analogiques avec un potentiomètre, et générer des signaux PWM pour contrôler la luminosité d'une LED ou la vitesse d'un moteur. Des schémas de montage clairs et des exemples de code commentés vous permettront de maîtriser ces concepts.

Pratique

Plusieurs projets pratiques vous seront proposés pour appliquer vos connaissances : création d'un feu tricolore, d'un thermomètre numérique avec affichage LCD, ou d'un système d'arrosage automatique. Chaque projet inclura une liste de composants nécessaires, des instructions détaillées et des conseils de dépannage.

Quelques librairies

Les librairies étendent les capacités d'Arduino. Nous présenterons des librairies populaires comme :

• Servo pour contrôler des moteurs servos
• LiquidCrystal pour les afficheurs LCD
• DHT pour les capteurs de température/humidité
• Wire pour la communication I2C

Vous apprendrez à installer ces librairies et à les utiliser dans vos projets grâce à des exemples concrets.

Conclusion et perspectives

À l'issue de ce cours, vous serez capable de concevoir des projets Arduino autonomes. Nous discuterons aussi des ressources pour approfondir vos connaissances (communautés en ligne, plateformes avancées comme ESP32) et des possibilités de spécialisation (IoT, domotique, robotique).