ARDUINO - Découverte et Premier Projet (Allumer une LED)

Arduino, et son récent synonyme Genuino, est une marque qui couvre des cartes matériellement libres sur lesquelles se trouve un microcontrôleur (d’architecture Atmel AVR comme l’Atmega328p, et d’architecture ARMcomme le Cortex-M3 pour l’Arduino Due). Les schémas de ces cartes sont publiés en licence libre. Cependant, certains composants, comme le microcontrôleur par exemple, ne sont pas sous licence libre.

Un module Arduino est généralement construit autour d’un microcontrôleur Atmel AVR (ATmega328, ATmega32u4 ou ATmega2560 pour les versions récentes, ATmega168, ATmega1280 ou ATmega8 pour les plus anciennes), et de composants complémentaires qui facilitent la programmation et l’interfaçage avec d’autres circuits. Chaque module possède au moins un régulateur linéaire 5 V et un oscillateur à quartz 16 MHz (ou un résonateur céramique dans certains modèles).

Le microcontrôleur est préprogrammé avec un bootloader de façon à ce qu’un programmateur dédié ne soit pas nécessaire.

Les modules sont programmés avec une connexion série TTL, mais les connexions permettant cette programmation diffèrent selon les modèles. Les premiers Arduino possédaient un port série RS-232, puis l’USB est apparu sur les modèles Diecimila, tandis que certains modules destinés à une utilisation portable comme le Lillypad ou le Pro-mini se sont affranchis de l’interface de programmation, relocalisée sur un module USB-série dédié (sous forme de carte ou de câble), cela permettait aussi de réduire leur coût, le convertisseur USB-Série TTL (un FTDI232RL de FTDI) coûtant assez cher.

L’Arduino utilise la plupart des entrées/sorties du microcontrôleur pour l’interfaçage avec les autres circuits. Le modèle Diecimila par exemple, possède 14 entrées/sorties numériques, dont 6 peuvent produire des signaux PWM, et 6 entrées analogiques. Les connexions sont établies au travers de connecteurs femelles HE14 situés sur le dessus de la carte, les modules d’extension venant s’empiler sur l’Arduino. Plusieurs sortes d’extensions sont disponibles dans le commerce.

D’autres cartes comme l’Arduino Nano ou le Pro micro utilisent des connecteurs mâles, permettant de les disposer sur une platine d’expérimentation.

Les différentes versions des Arduino fonctionnent sous le même principe général :

A : ce sont les broches dites numériques (0 ou 1) ou « tout ou rien » ; elles offrent en sortie du 5 V et acceptent en entrée du 5 V sur le même principe.
- fonctions digitalWrite() et digitalRead()et pour les ports PWM analogWrite().
B : ce sont les broches dites analogiques, valeur entre 0 V et 5 V
- fonctionanalogRead()
C : les différentes broches d’alimentation :
- Rouge : sortie 5 V (+)
- Orange : sortie 3,3 V (+)
- Noire : les masses (−)
- Jaune : entrée reliée à l’alimentation (7 V–12 V)