De quoi avez-vous besoin pour débuter ?

Publié par Louis-Daniel SAGOT de LDS Robotique dans De quoi avons-nous besoin ? le 5/07/2019 à 00:00

La force de l’Arduino est de réunir, sur une seule petite carte de circuit imprimé, un microcontrôleur, des entrées/sorties, une connectique et une alimentation.

Commençons par le début

L’Arduino est une carte qui, pour être programmée, doit se connecter à un ordinateur. Vous devez donc avoir un ordinateur (fonctionnant sous Windows, Linux ou Mac OS X) muni d’un port USB pour pouvoir utiliser votre carte Arduino. Sinon, vous ne pourrez rien faire avec elle.

Arduino se compose d'une partie matérielle (tout ce qui est mécanique et électronique) et d'une partie immatérielle (le logiciel qui va vous permettre de programmer votre carte).

Nous allons tout d’abord commencer par la partie matérielle qui se compose essentiellement de la carte Arduino, de capteurs et d’actionneurs. Je vais aussi vous parler des composants électroniques ainsi que de quelques accessoires dont vous aurez besoin pour bien débuter. Je tiens à préciser que la liste que je vais vous dresser n’est pas exhaustive mais c’est le stricte minimum pour comprendre Arduino.

La partie matérielle

C'est ce que l'on appelle le hardware. C'est tout ce qui concerne la partie physique de la machine. Pour fabriquer vos machines, vous avez besoin de matériel que nous énumerons tout au long des futurs articles. Commençons donc par le début.

La machine

Il ne s’agit, ni plus, ni moins, que de la carte Arduino.

Je vous conseille l’utilisation de la carte Arduino UNO R3 (qui coûte en moyenne 25 €) pour commencer doucement mais sûrement.

Vous aurez aussi besoin d’un câble type USB, PC vers imprimante, s’il n’est pas vendu avec la carte Arduino. Et oui, Il s’agit du même câble USB que vous utiliser pour relier votre imprimante à votre ordinateur.

La platine d’essai ou « breadboard »

La platine d’essai est très utile pour tester vos premiers projets et vous permettra aussi, plus tard, de faire du prototypage.

Je vous suggère, dans un premier temps, d’utiliser au moins la platine d’essai 400 trous (environ 6 €) et au mieux la 830 trous (environ 10 €).

Les câbles de connexion

Les câbles de connexion vont vous permettre principalement de relier votre carte Arduino à ses capteurs (les entrées) et à ses actionneurs (les sorties).

Utilisez des câbles semi-rigides et dénudés à chaque extrémité. Il est facile de récupérer des fils électriques mais prenez des fils que vous pourrez facilement utiliser avec votre platine d’essai. Vous pouvez aussi utiliser des trombones.

Personnellement, j’utilise des câbles Dupont avec une connectique au bout (femelle/femelle, mâle/mâle et mâle/femelle).

Pour débuter, vous pouvez prendre uniquement les câbles Dupont mâle/mâle de 20 cm (vous en avez à 7 € pour un lot de 40)

Les capteurs et les actionneurs

Avant de parler des capteurs et des actionneurs, je vais d’abord vous expliquer assez rapidement, un problème que vous allez souvent rencontrer en électronique. Il s’agit du contrôle du courant.

Sans entrer dans les détails, il faut savoir que la plupart des actionneurs, ont une tension de fonctionnement pour un courant de fonctionnement max donné (on reviendra plus tard sur ce qu’est une tension et un courant). Par exemple, en ce qui concerne la LED rouge : pour un courant de fonctionnement max de 5 milliampères, il lui faut une tension de fonctionnement de 1,7 Volts.

Pour contrôler le courant, on utilisera un composant électronique. Il s’agit de la résistance. Mais, ne vous inquiétez pas, vous n’avez pas besoin de connaître le pourquoi de cette utilisation. Mais pour ceux et celles qui voudront en savoir un peu plus, je reviendrai sur le sujet.

On utilisera aussi les résistances pour certains capteurs mais pour d’autres raisons (je vous en parlerai en temps voulu). Mais dans ce cas, ces résistances ne seront pas obligatoire.

Il vous faudra donc des résistances pour utiliser certains capteurs et actionneurs.

Vous allez utiliser, pour vos premiers projets, 3 types de capteurs (le bouton-poussoir, la photorésistante et le potentiomètre) et un seul type d’actionneur (la LED). C’est suffisant pour faire pas mal de projets afin de comprendre le fonctionnement de la carte Arduino et de fabriquer quelques machines programmables.

Passons donc aux choses sérieuses et amusantes.

Les capteurs

Le bouton-poussoir

Il s’agit d’un bouton de commande que l’on actionne par simple pression. Dans un circuit électrique : Quand on appuie sur le bouton-poussoir, le courant passe (on ferme le circuit électrique). Quand on n’appuie pas sur le bouton-poussoir, le courant ne passe pas (on ouvre le circuit électrique).

On verra qu’avec Arduino, on pourra utiliser le bouton-poussoir comme un capteur et donc utiliser un programme pour le gérer.

Il faudra choisir des boutons-poussoir compatible avec votre platine d’essai.
La photorésistance

La photorésistance est un composant électronique dont la résistance (pour contrôler le courant) varie en fonction de la quantité de lumière incidente : plus elle est éclairée, plus sa résistivité baisse.

Il s’agit d’un composant intéressant à utiliser. Différents projets sont réalisables avec Arduino.
Le potentiomètre

Ce composant permet de faire varier la tension dans un circuit électrique grâce à sa résistance variable manuellement. Les potentiomètres sont couramment employés dans les circuits électroniques. Ils servent par exemple à contrôler le volume d'une radio.

Les actionneurs

Les actionneurs permettent de donner vie à vos machines et de réagir avec son environnement.

Les LED

Ce sont les fameuses diodes électroluminescentes. Ce sont des petites ampoules qui ne laisse passer le courant que dans un sens.

Vous n’utiliserez pour le moment que les LED, comme actionneur, dans vos projets Arduino. Mais plus tard, on en introduira d’autres.

Que dois-je acheter pour débuter ?

Faisons un petit récapitulatif de ce que vous allez avoir besoin pour comprendre Arduino en fabricant des machines simples sous forme de projets.

Il vous faut au moins :

Une carte Arduino UNO R3 et son câble USB
Une platine d’essai
Des câbles de connexion
Des résistances pour chaque capteur et actionneur
Un bouton-poussoir
Une photorésistance
Un potentiomètre
Des LED

Pour réunir tout ce matériel, vous avez le choix entre plusieurs possibilités : composer vous-même votre kit de démarrage, associer un kit minimum et du matériel complémentaire ou acheter un kit presque complet et le compléter.