Cours complet pour apprendre à programmer un Arduino

Savoir bien décrire son projet vous permettra de confronter vos idées avec d'autres praticiens qui pourront vous apporter de précieux conseils. Bien décrire son projet, c'est aussi l'occasion de distinguer les différentes parties qui le composent pour bien évaluer le travail à réaliser. Une description claire vous permettra encore de visualiser votre pensée et facilitera le travail de développement.

XXII-A-1. De l'idée à la réalisation▲

XXII-A-2. Concept et idéation▲

XXII-A-3. Ajoutez de la structure à vos intentions▲

XXII-A-4. Programmation : faites un modèle formel du projet▲

XXII-A-5. Implémentez votre modèle▲

L'implémentation concerne autant le code que le matériel physique. Implémenter un concept, c'est le rendre concret.

Il vous faudra pour commencer à mettre en œuvre votre projet un minimum d'outils qui vous aideront dans chacune des étapes du projet. Les principaux outils sont les suivants : une platine d'essai, du fil conducteur, un fer à souder, une pompe à dessouder, des tournevis, une petite pince précelle et une pince coupante, une troisième main et de l'étain.

Le projet Arduino connaît aujourd'hui un fort succès et la plupart des magasins d'électronique proposent ce produit dans leur catalogue. En choisissant le magasin le plus proche de chez vous, vous éviterez de payer des taxes et frais de douanes. Dans certains pays, il est cependant plus facile de les commander sur Internet (voir chapitre « Ressources en ligneRessources en ligne »). Le coût moyen d'une Arduino est de 25 €. Vous pouvez aussi regarder du côté des cartes alternatives.

Il vous faudra tout d'abord rassembler les composants dont vous avez besoin pour réaliser votre montage sur une platine d'essai. Cette étape sous-entend que vous ayez déjà défini une ou plusieurs solutions et souhaitez maintenant passer à la réalisation. il existe un grand nombre de fournisseurs de composants électroniques (cf. le chapitre Ressources externes dans la section Annexe)

Vous pouvez également récupérer de nombreux composants sur des pièces d'équipement usagées. De vieilles radios, imprimantes, téléviseurs et jouets foisonnent de pièces électroniques que vous pourrez utiliser dans vos projets (cf. D comme débrouille).

Quand vous devez réaliser un projet avec Arduino, la première étape consiste à réaliser son montage sur une platine d'essai aussi appelée breadboard. Une platine d'essai est un support qui comporte des petits trous dans lesquels vous allez pouvoir positionner vos composants ainsi que des fils qui vous permettront de réaliser votre circuit électrique. À l'intérieur de votre platine, il faut imaginer qu'il y a des chemins déjà existants que nous pouvons voir dans le dessin ci-dessous.

À ce stade, les connections doivent être faites avec des fils électriques monobrin dont l'aspect est rigide. Par précaution vous pouvez utiliser votre voltmètre pour tester la continuité des connexions qui vous semble défectueuses. Pour cela il faut utiliser la fonction « test de continuité » symbolisée par un logo qui illustre des ondes sonores.

Après l'étape de prototypage sur platine d'essai il faut, en fonction des exigences de votre projet, réaliser un circuit plus solide qui pourra résister à l'utilisation que vous souhaitez en faire. La première solution consiste à souder vos composants sur une plaque de prototypage comportant des lignes de cuivre et des trous.

Une attention particulière est à apporter à la connexion de la batterie ou de l'alimentation électrique, car un faux contact à ce niveau est particulièrement risqué pour votre montage. Dans le cas de l'utilisation de batteries telles que les lithium-ion cela peut aller jusqu'à provoquer une explosion. Soyez prudent !

Souder n'est pas sorcier. Voici quelques conseils pour réaliser une belle soudure. Cette étape intervient seulement après avoir testé votre montage sur une platine d'essai.

La soudure à l'étain vous permettra de souder vos fils et composants. L'étain de soudure comporte généralement du plomb, il faudra donc éviter l'inhalation des vapeurs de soudure. Il existe aussi de l'étain sans plomb, mais celui-ci est plus difficile à souder, car la température du fer doit être plus importante.

Tout d'abord, il faut étamer son fer, c'est-à-dire enduire la panne (bout du fer) avec de l'étain puis la nettoyer sur une éponge humide pour enlever le surplus d'étain. Votre pane doit être brillante. Il vous faut ensuite positionner vos composants du côté non cuivré de votre plaque de prototypage, l'utilisation d'une troisième main pour maintenir la plaque est plus confortable. Bien installé, vous pouvez alors commencer par chauffer la zone où vous souhaitez déposer votre point de soudure (2 à 4 secondes) puis faire l'apport de soudure à l'intersection entre le bout de la panne et la patte du composant. Il faut que votre soudure soit en forme de chapiteau et ne forme pas une boule sur la plaque.

À un stade plus avancé du projet il est d'usage de réaliser un circuit imprimé en utilisant le procédé de gravure chimique. Cette étape nécessite un outillage adapté ainsi que la connaissance d'un logiciel de routage comme Keykad pour réaliser votre circuit et y souder vos composants. Ce travail vous permettra, par exemple de réaliser vos extensions (shield) pour la carte Arduino. Cette démarche intervient lorsque vous souhaitez donner à votre projet une forme plus solide et durable. Il existe plusieurs sociétés qui pourront réaliser pour vous ces cartes communément appelées PCB (Printed Circuit Board).

Lors de l'utilisation de périphériques tels que des capteurs et actionneurs, vous allez certainement avoir besoin de positionner ces composants à distance de votre carte pour qu'ils puissent remplir leur fonction. Pour cela, il vous faudra utiliser des fils électriques de préférence multibrins qui pourront, contrairement aux fils monobrins, se plier et se manipuler sans se sectionner.