Le monde de la technologie s'articule autour de composants électroniques qui effectuent des tâches automatisées. Pour cela, il est nécessaire de disposer d'appareils qui sont… Programmation facile et adaptable aux tâches Qui sont nécessaires.
Arduino est un appareil dont le logiciel et le matériel ont open source, C'est donc un outil idéal pour ce type de travail. Dans cet article, nous allons vous montrer comment. Qu'est-ce qu'un Arduino et quels sont ses principaux avantages ? qui doit utiliser cette technologie.
De plus, nous vous présenterons les éléments les plus importants d'une carte mère et les différentes applications possibles de ce type de dispositif. Ne manquez rien si vous souhaitez devenir un expert en mécanisation automatisée.
Qu'est-ce qu'Arduino et quelle est l'histoire de cette marque ?
Arduino désigne les plateformes électroniques logicielles open source et les cartes à circuit imprimé uniques fabriquées par la société du même nom.Ils se caractérisent par la présence d'un seul microprocesseur, un RAM et des ports d'entrée qui, ensemble, forment un dispositif complet servant à la fabrication de composants électroniques pour différentes disciplines. Il porte également le même nom que la communauté qui se consacre à assurer la pérennité du projet.
Le développement, tant matériel que logiciel, est libre de distribution. Ces cartes électroniques sont distribuées sous licence GNU GPL et GNU LGPL. Par conséquent, elles peuvent être fabriquées, distribuées et vendues gratuitement par toute personne ou entreprise.
Ces appareils ont été créés en 2003 par un groupe d'étudiants italiens. Leur mission était de trouver un outil qui faciliterait sa mise en œuvre pour tous les utilisateurs, qu'ils soient débutants ou professionnels. L'objectif principal était de maintenir son coût d'acquisition au plus bas. et qu'elle offre la plus grande polyvalence possible. Son nom provient d'un bar italien, le Marquis Arduino I, où les créateurs se sont rencontrés pendant le projet.
En 2005, c'était la première carte vendue avec un microcontrôleur AVR 8 bits.Ce n'est que sept ans plus tard qu'elle connut une évolution significative, donnant naissance à de nouveaux modèles utilisant des microcontrôleurs ARM Cortex M3 32 bits. Au départ, cela posa quelques difficultés d'assemblage, les architectures AVR et ARM étant différentes et les instructions correspondantes ayant des spécifications distinctes pour l'assembleur.
Une fois Arduino LLC créée, ces cartes ont commencé à être fabriquées et vendues par des sociétés externes, qui versaient une commission au propriétaire du développement logiciel.Fin 2008, année de sa création, les associés fondateurs ont commencé à rencontrer des difficultés internes liées à l'enregistrement de la marque. "Arduino" En Italie, l'une de ces sociétés était impliquée, ce qui a compliqué la situation lorsqu'Arduino LLC a cherché à déposer sa marque à l'international. Par conséquent, des litiges financiers ont débuté en janvier 2015.
On estime qu'en 2013, plus de 700 000 plaques d'immatriculation ont été vendues. par le fournisseur Adafruit Industries. Cela témoigne du succès et de l'acceptation de ces dispositifs technologiques auprès du public.
La Fondation Arduino a été créée la même année que l'annonce d'un partenariat entre des entreprises et ARM Holdings.dont le siège social de Cambridge gérerait alors une part importante de cette nouvelle société. Ceci engendre des changements stratégiques fondamentaux qui permettent de progresser davantage dans la commercialisation de ces assiettes, vendues environ 30 €.
Quels sont les principaux avantages du matériel et du logiciel Arduino ?
La première caractéristique à souligner de ces appareils est leur simplicité. aussi bien dans les langages de programmation que dans les cartes de circuits imprimés développées pour que le logiciel fonctionne le plus simplement possible. Comme nous vous l'avons déjà dit, Arduino est un projet open sourcePar conséquent, tout utilisateur peut accéder au programme et y apporter des améliorations gratuitement, quel que soit son niveau de connaissances.
Il prend en charge différents systèmes d'exploitation tels que Windows, Linux et macOS. Cela en fait un outil très utile pour exécuter des programmes ou programmer sur n'importe quel ordinateur, quel que soit son système d'exploitation. Par conséquent, Arduino favorise la compatibilité entre les utilisateurs En supprimant la barrière du système d'exploitation, cela permet aux utilisateurs d'interagir plus fréquemment sans être limités par un facteur externe dans le développement Arduino.
Quand vous avez besoin Pour programmer le microcontrôleur, vous utiliserez un langage basé sur Wiring.où si vous le souhaitez Pour programmer l'environnement, vous devrez utiliser Processing.Cela facilite le développement de projets, car ces langages de programmation sont relativement simples, surtout une fois qu'on les a utilisés. C (ou C++) ou Java.
Comme nous l'avons mentionné précédemment, Arduino utilise généralement deux microcontrôleurs : l'AVR, qui fonctionne sous 5 volts, et l'ARM Cortex-M3, qui utilise 3,3 V. Il en résulte une grande variété de cartes mères dotées de ports d'entrée et de sortie. ce qui permet une plus grande polyvalence pour son utilisation prévue.
Pour que ces dispositifs fonctionnent et interagissent avec d'autres éléments, Ils ont besoin de capteurs ou d'actionneurs.Ces commandes peuvent indiquer à l'Arduino de fonctionner indépendamment d'un ordinateur, ou elles peuvent lui indiquer les actions à entreprendre.
Comment fonctionnent les cartes Arduino ? Composants clés
Arduino Il se compose d'une plaque qui est basé sur un microcontrôleur qui peut être ARM Cortex M3 32 bits ou AVR et qui langage de programmation ce sera dans un environnement IDE Arduino. Compte avec circuits intégrés Ces instructions servent à créer un programme qui permettra à l'Arduino d'interagir avec d'autres appareils.
Divers périphériques peuvent être connectés au microcontrôleur.Ceci s'applique aux interfaces d'entrée et de sortie. Cela permet au contrôleur de traiter les données conformément à sa programmation et de fournir les informations nécessaires à l'exécution des instructions.
Les autres composants d'un Arduino Il s'agit des broches analogiques, numériques, de masse et PWM.De plus, il est doté d'un bouton de réinitialisation, de voyants d'alimentation et d'un régulateur de tension.
Quels types d'appareils et d'applications puis-je créer avec Arduino ? Tout ce que vous pouvez faire
L'Arduino peut être utilisé dans deux groupes principaux. L'une de ces applications est lorsque cet outil est utilisé comme microcontrôleur.Il possède un logiciel fonctionnant indépendamment de tout ordinateur. Cela lui permet de contrôler des appareils interagissant avec l'Arduino via des actionneurs.
L'autre groupe concerne les cas où la carte est utilisée comme interface pour un périphérique., qui doit accomplir une certaine tâche. Cela nécessite de connecter l'Arduino à différents capteurs ou actionneurs. Ces dispositifs envoient un signal à la carte mère, qui ordonne ensuite à l'ordinateur d'effectuer une action spécifique. Ce procédé est couramment utilisé dans les jeux vidéo.
Nous vous expliquerons plus en détail toutes les utilisations que vous pouvez en faire :
Robotica
La robotique est un domaine idéal pour Arduino. Cette affirmation s'explique par le fait que, grâce à ces cartes, des mouvements mécaniques peuvent être réalisés à l'aide d'impulsions électroniques au moyen de commandes exécutées par un logiciel. Les commandes sont créées à partir d'un ordinateur et envoyées par celui-ci à Arduino pour exécution., selon les besoins.
Le fait qu'ils soient open source facilite leur intégration, car ils peuvent être adaptés à tout type de projet.Que ce soit en raison de sa taille ou de la répartition de ses broches, qui permettent l'entrée et la sortie de courant électrique de manière polyvalente.
Utilisation en tant que microcontrôleur
Lorsque Arduino est utilisé comme microcontrôleur, L'objectif est de contrôler ou d'automatiser un processus spécifique sur un appareilPour réaliser cette tâche, une interface d'entrée et une interface de sortie sont nécessaires. Les périphériques permettant d'effectuer la tâche efficacement doivent être connectés à ces interfaces.
Les périphériques sont entrés dans la mémoire du microcontrôleur afin que celui-ci puisse, par l'intermédiaire de l'unité de traitement, transmettre les informations via les ports de sortie. Autrement dit, Lorsqu'ils lisent des informations provenant de l'extérieur, ils suivent un processus spécifique. et envoie une réponse automatique, en fonction de la lecture.
Utilisation comme interface
Il sert d'interface avec Arduino, par exemple lorsque les lumières s'allument automatiquement suite à la détection d'un mouvement.Pour cela, vous aurez besoin d'un ordinateur avec lequel vous communiquerez via un Port USBqui devrait allumer les voyants LED lorsqu'elle détectera les informations capturées par les capteurs de ladite interface Arduino.
Pour ce type d'opération, vous pouvez la programmer en C/C++ ou en Java, ou dans tout autre langage qui ne vous pose pas de difficultés.
XOscillo
Vous pouvez transformer votre ordinateur en oscilloscope Arduino, atteignant une bande passante jusqu'à 1 MHz. Celui-ci affichera graphiquement les signaux électriques sur un plan XY. Cela vous permettra de Cela vous permettra de savoir à quelle fréquence les régulations de tension d'entrée se produisent..
Équipements scientifiques pour la recherche
Une autre application fréquente et très utile d'Arduino concerne les équipements scientifiques capables de mesurer différents aspects scientifiques. Par exemple, Il est largement utilisé dans les sismographes et la météorologie modernes.Ces dispositifs servent à fabriquer des équipements équipés de cartes Arduino. Cela permet d'obtenir des informations spécifiques, à partir de capteurs ou d'actionneurs, qui sont utilisées dans la recherche scientifique.
La médecine est une autre branche de la science qui utilise Arduino pour obtenir des résultats positifs pour la santé humaine. Par exemple, un microscope peut être créé et qu'il collecte des informations pour les stocker sur un ordinateur, selon certains paramètres.
Arduino
Les studios d'enregistrement musical utilisent Arduino comme dispositif de contrôle de l'interconnexion entre les instruments.De plus, il apporte également des modifications aux microphones, aux ordinateurs, aux consoles de contrôle audio et à tout autre équipement nécessaire à la production d'une interface numérique.
Un Arduino peut transmettre des signaux musicaux sur jusqu'à 16 canaux, permettant de connecter différents appareils à chaque canal. Cela permet d'obtenir un équilibre parfait dans le coordination des notes musicales, la fréquence sonore ou la transmission stéréo ou multicanal, entre autres.
OBDuino
Vous les voyez probablement tous les jours en conduisant sans vous rendre compte que vous avez sous les yeux une carte Arduino. OBDuino est un contrôleur de carburant utilisé dans les voitures pour rendre la conduite aussi économique que possible.Il affiche instantanément les kilomètres parcourus et les livres utilisés. Il génère ainsi des résultats moyens, historiques et actuels.
En Europe, les normes de diagnostic EOBD sont utilisées. qui permettent également une surveillance complète des différents composants du moteur, tels que la pression d'huile, la tension de charge du régulateur, etc.
SCA-ino
Il est également utilisé dans les automobiles et Il sert à contrôler le capteur de ralenti du moteur et le voyant « Check Engine » avant le démarrage.Une autre application consiste à déterminer la quantité d'air entrant dans le collecteur d'admission. Dans ce cas, l'Arduino communique directement avec le calculateur du véhicule.
Lecteur humain
Le lecteur humain en fait Il s'agit d'une bibliothèque pouvant contenir jusqu'à 5000 titres de livres lisibles sur un téléviseur domestique.Il faut une connexion USB pour permettre l'interaction entre l'utilisateur et le grand écran. Cela permettra à l'utilisateur de sélectionner facilement et rapidement l'article souhaité. Son principal atout est son prix abordable.
Le PC humain
Avec un appareil Arduino Vous pouvez émuler une machine qui fonctionne comme un ordinateur, qui aura un clavier normal et un écranqui pourrait être un téléviseur dans votre salon.
Un Arduino possède des microcontrôleurs, de la mémoire RAM, une sortie audio, des ports d'entrée et de sortie, et même un stockage externe via une carte. MicroSD Bien qu'il remplisse les fonctions d'un PC complet, il ne peut pas être utilisé pour des tâches de programmation importantes. Il est idéal pour jouer aux jeux vidéo.
Ardupilot
Arduino est également présent dans l'aéronautique. et il est utilisé pour assister un véhicule aérien sans pilote, c'est-à-dire ce que nous appelons communément un drone. DronesGrâce à ces dispositifs, l'aéronef peut être contrôlé par télécommande ; ils sont équipés de capteurs permettant d'émettre et de recevoir des signaux radiofréquences.
Mais cette technologie n'est pas seulement utilisée dans l'aéronautique, elle l'est aussi dans les véhicules terrestres. Les voitures télécommandées en sont un exemple. Les armées utilisent une technologie initialement basée sur des composants Arduino.
ArduinoPhone
La polyvalence d'Arduino est si grande qu'il est même possible de créer des téléphones portables. qui sont dotés de capacités de recharge photovoltaïque. Cette technologie peut augmenter l'autonomie de la batterie jusqu'à 50 heures. Elle permet également l'intégration de microphones et de haut-parleurs pour passer des appels.
Bien que sa construction ne soit pas simpleIl n'est pas non plus impensable de concevoir un ArduinoPhone destiné à des utilisateurs débutants connaissant quelques règles de base en soudure et en intégration de circuits.
Machines à commande numérique par ordinateur (CNC)
La commande numérique par ordinateur est un programme installé sur une carte Arduino et Il sert à maintenir la position d'un élément sous contrôle permanent.Autrement dit, il est utilisé pour atteindre une précision extraordinaire dans les processus d'usinage qui sont montés sur une machine afin d'obtenir un résultat précis sur un objet.
La programmation s'effectue en 3D selon les axes XYZ.Cela détermine la hauteur, la profondeur et la largeur que doit avoir l'élément physique souhaité. C'est pourquoi CNC signifie Commande Numérique par Calculateur de machines.
Ouvrir Theremin One
Avec un Arduino Vous pouvez contrôler un thérémine sans avoir besoin d'avoir de contact physique avec l'instrument.Grâce à la préprogrammation que vous pouvez effectuer et intégrer à l'appareil, vous disposerez d'un instrument de musique électronique de haute précision à la programmation simple.
imprimantes 3D
Une imprimante 3D est un exemple clair d'application de la robotique avec une carte Arduino.Cela se fait indépendamment de tout ordinateur. Il vous suffit d'intégrer les instructions pour que ce dispositif informatique puisse exécuter de manière autonome toutes les commandes que vous lui donnez.
En termes de programmation, elle ressemble beaucoup à une machine CNC, puisqu'elle utilise les axes XYZ. Cependant, son fonctionnement est inversé. En effet, l'impression 3D nécessite de construire l'élément de A à Z, tandis que la commande numérique consiste à affiner cet élément physique pour obtenir le résultat souhaité.
Ambilight
Vous pouvez donc le regarder sur votre téléviseur. Le contraste s'ajuste en fonction du niveau d'éclairage de la pièce où se trouve le téléviseur.Une carte Arduino est nécessaire. Ce dispositif contrôlera le retour lumineux émis par l'écran en fonction de la lumière naturelle ambiante. C'est ce qu'on appelle l'Ambilight.
Pour ca, Des capteurs externes sont nécessaires qui permet de déterminer le degré de correction que le grand écran doit effectuer.
