Découverte d'Arduino
Définition : Microcontrôleur
Un microcontrôleur est un circuit intégré qui rassemble les éléments essentiels d'un ordinateur : processeur, mémoires, unités périphériques et interfaces d'entrées-sorties, convertisseurs.
Un microcontrôleur est une carte programmable simple sur laquelle on branche des composants électroniques.
Il possède un grand nombre d'entrées/sorties ce qui permet de brancher beaucoup de composants.
Il est principalement utilisé pour réaliser des interfaces électroniques avec des capteurs et des actionneurs (qui nécessitent parfois un module d'adaptation de puissance).
Une fois que le programme est chargé, le microcontrôleur l'exécute en boucle de manière autonome.
Complément : Caractéristiques techniques de l'Arduino™ Uno
Microcontrôleur ATMega328 cadencé à 16 MHz. (Ne pas espérer pour autant réaliser des mesures à cette fréquence).
14 entrées/sorties digitales (0 à 13) dont 6 peuvent être utilisées en PWM (Pulse With Modulation avec un rapport cyclique réglable par pas de 1/255). Les broches 0 et 1 servent à la communication série.
Impédances d'entrées : 100 MΩ.
CAN (conv. analogique-numérique) de 5 V sur 10 bits donc résolution proche de 5 mV.
Fréquence d'échantillonnage liée à la vitesse de communication série, soit une fréquence d'échantillonnage de l'ordre de 1,2 kHz pour une vitesse de communication de 115200 baud. En utilisant la vitesse de communication standard de 9600 baud, la fréquence de travail descend à 90 Hz.
6 entrées analogiques (peuvent être utilisées en numérique).
Deux sorties régulées en tension 5 V (500 mA max si alim USB) et 3,3 V (50 mA max).
Convertisseur série-USB permettant d'alimenter et de communiquer par le port USB.
Alimentation autre que par de l'USB.
Possibilité d'utiliser des modules wifi, GPS, ...
Système de protection auto-réarmable contre les surintensités (> 500 mA) sur le port USB.
Complément : Précautions d'usage
Alimentation externe possible de 6 V à 20 V mais fortement conseillé de se limiter à l'intervalle 7 V -12 V.
5 V maximum sur les entrées analogiques.
Maximum 40 mA par E/S analogique et 200 mA sur la totalité des E/S analogiques.
Pas de tension négative sur les entrées analogiques, ce qui impose de créer un décalage (offset) pour traiter une tension alternative.
Complément : Précaution de câblage
Pour tester la fermeture d'un interrupteur, on utilise une entrée numérique, broches (ou pin) de 2 à 13.
Il est nécessaire de ne pas pas laisser l'entrée flottante et d'utiliser une résistance pour forcer le potentiel, soit à 0, soit à 5V.
Solution 1
Définir l'entrée numérique en forçant le PullUp (résistance intégrée à la carte) lorsque l'interrupteur est relâché :
pinMode(7, INPUT_PULLUP);
pinMode(7, INPUT_PULLUP) ;
Solution 2
On ajoute une résistance externe de 10kΩ. Quand l'interrupteur est ouvert, le potentiel de l'entrée numérique est de 5 V.
pinMode(7, INPUT);