Arduino : le début

Bonjour à tous,

Et bien voilà le premier article sur cette charmante petite bête qu’est un ARDUINO.

Mais c’est quoi déjà ?

Cartes mères

Bonne question, un Arduino, c’est un magnifique montage électronique à base de micro-contrôleur de la marque Atmel avec un processeur ATMEGA de 8 bits cadencé à 16 MHz.

Carte Arduino Uno, le premier de la série…

La carte mères d’un Arduino standard est relativement petite (7 cm x 5 cm).

Elle est constituée d’un ensemble de composant électronique donc le microcontrôleur ATMEL ATMEGA est bien visible en bas à droite (le carré noir).

Une interface USB permet la programmation depuis un PC.

Deux grands connecteurs en lignes permettent de communiquer avec l’extérieur pour faire des tests [Power, Analog In et Digital (PWM~)].

Deux connecteurs 6 pins supplémentaire sont aussi visibles pour la programmation avancé… (pour les pro).

Alimentation

La carte est alimentée soit :

  • par un jack coaxial (2,1 mm) pouvant supporté de 6 à 12 V nominal et 18 V max, l’idéal étend à 9 V,
  • par l’interface USB protégée par un fusible réarmable de 500 mA.

L’alimentation USB est automatiquement déconnecté lors de la détection de l’alimentation principale externe (jack coaxial) et la protection contre les inversions de polarité est assurée par une diode.

Une tension de 3,3 V existe pour les montages externes, elle est généré à partir du 5 V par un petit régulateur type Lp2985 d’une capacité de 150 mA maxi.

Note : l’alimentation externe est transformée en 5 V par un régulateur à faible pertes type NCP1117 délivrant un courant maximum de 1 A.

Connecteur Power (8 broches)

Le connecteur Power à 8 broches se définit comme suit (de gauche à droite) :

  • 1 : Réserve,
  • 2 : IoRef, relié au +5 V, c’est une entrée de tension de référence pour la conversion Analogique,
  • 3 : Entrée ou Sortie Reset (RST), redémarrage du microcontrôleur,
  • 4 : Sortie tension +3,3 V 150 mA Maxi !,
  • 5 : Sortie tenson +5 V (VCC), maxi 500 mA !
  • 6 : Masse générale, 0 V (GND),
  • 7 : Masse générale, 0 V (GND),
  • 8 : Vin, sortie avant régulateur et après la diode.

Note : La broche 8 ne doit pas être utiliser comme entrée d’alimentation à la place du connecteur jack coaxial d’alimentation (c’est juste une référence de tension, pas de puissance ici !)

Connecteurs Entrée/Sortie (E/S)

Il existe deux types d’Entrée/Sortie :

  • soit de type digital (0 ou 1),
  • soit de type analogique (signale qui varie de 0 à 5 V.)

Ces Entrées/Sorties possèdent les caractéristiques suivantes :

  • Courant d’entrée : 1 μA (5 MΩ),
  • Valeur de la résistance de PullUp optionnelle : 20 KΩ (au +5 V),
  • Courant de sortie : 40 mA max, 200 mA au total pour le microcontrôleur,
  • Tension d’entrée : Ne pas dépasser VCC (+5 V),
  • Convertisseur AD : par approximation successives, 10 bits, temps de conversion ~100 μs,
  • Référence de tension interne : 1,1 V ou 2,56 V,
  • Led d’information (power, Tx, Rx et port 13).

La carte est équipées de quatre Led :

  • Vert (ou bleu) : Alimentation présente +5 V,
  • Jaune Tx : Commandée par l’interface USB, transmission au PC,
  • Jaune Rx : Réception du PC,
  • Rouge (ou bleu) : connectée à la sortie digitale 13 (PB5).

Note : Si la ‘Led 13’ clignote à la première mise en route, la carte n’a pas démarrer correctement : couper l’alimentation et recommencer.

Les Connecteurs et Ports

Voici une présentation synthétique de la carte :

La carte Uno avec toutes les ports et connecteurs.

Interfaces de programmation

Pour programmer la carte Arduino, il faut utiliser le connecteur USB avec son convertisseur USB/Série présent sur la carte.

Un petit programme dans l’EEPROM (bootloader Arduino) permet le démarrage de la carte après la mise sous tension ou un redémarrage par l’appui sur le bouton Reset. Ce programme initialise la liaison série et permet la programmation de la carte.

Les cartes standards acceptent, par empilement, des modules d’interface spécifiques (Ethernet, Carte SD, Horloge, Lcd…)

Caractéristique

La carte UNO comprend :

  • Un microprocesseur AtMega 328P, ( 8 bits),
  • Une horloge à 16 MHz,
  • 32 Kio (32756 octets) de mémoire FLASH (programme),
  • 1 Kio (1024 octets) de mémoire EEPROM (sauvegardé),
  • 2Kio (2048 octets) de mémoire SRAM (données),
  • 6 Entrés Analogiques de 0 à 1023 pas de conversion des tensions de 0 à 5 V, (8 sur une carte Nano),
  • 14 Entrées/Sorties Digitals (0 et 1),
  • 6 Sorties PWM (modulation de largeur d’impulsions),
  • 1 Interface de communication Série (RS232),
  • 1 Port de communication I2C (Port A4 et A5).

Pour conclure, un petit document fort utile pour la suite…

Un aide mémoire pour toutes les fonctions et commandes.
L’autre face de l’aide mémoire pour toutes les fonctions et commandes.

L’aide mémoire est disponible juste dessous, en téléchargement 🙂

Cadeau.

A bientôt, Jean-Noël MdlR.

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