1 - Les cartes Arduino
- L C
- 12 nov. 2024
- 4 min de lecture
Dernière mise à jour : 15 janv.
Cartes Arduino : modèles et clones
Arduino et ses clones
La carte originale porte la marque Arduino. Il existe de nombreuses copies plus ou moins réussies.
Dans mes projets, j'utilise très souvent la carte Elegoo, ou parfois Freenove.
Les modèles
Mini
Nano
Uno R3
Mega
Leonardo
...
La carte Arduino Nano
Coût
3 cartes Nano Elegoo ATMega 328 sur Amazon, environ 25 €
Caractéristiques
Microcontrôleur: ATMega 168 ou 328 (Identique à l’Arduino UNO)
Fréquence d’horloge : 16 MHz
Tension de service: 5V
Tension d’entrée recommandée: 7 – 12 V
Tension d’entrée recommandée: 6 – 20 V
20 broches d’entrées et sorties (I/O), 6 PWM et 6 entrées analogiques.
Mémoire ATMega 168
Flash : 16 ko
SRAM : 1 ko
EEPROM : 512 octets
Mémoire ATMega 328
Flash : 32 ko
SRAM : 2 ko
EEPROM : 1 ko
Courant maximum par broches I/O : 40 mA
Bus série, I2C et SPI
Prise USB : mini-USB B
Boîtier standard : DIL30
Dimensions : 45 x 18 x 18 mm
Poids : 7 g
Utilisation
Quand on débute notre 1er choix est très souvent l'Arduino Uno.
Ensuite on a envie de miniaturiser nos montages en utilisant une carte plus compacte mais tout aussi efficace, l’Arduino Nano (18 mm x 45 mm, 7 grammes).
On peut l'insérer sur un breadboard, ce qui n’est pas possible avec un Arduino Uno par exemple.
Pins de la carte Nano
Led intégrée
Broches Digitales E/S : 1 – 2 – 5 – 6 – 7 – 8 – 9 – 10 – 11 – 12 – 13 – 14 – 15 – 16
Caractéristiques : 5V à l’état haut, 0V à l’état bas, courant 40mA
Broches PWM: 06 – 08 – 09 – 12 – 13 – 14
Broches Analogiques: 18 – 19 – 20 – 21 – 22 – 23 – 24 – 25 – 26
Broches de communication série
Broche 01 (Digital 1) : TX
Broche 02: (Digital 0) : RX
Alimentation
Via le port USB
Via une alimentation 5V régulé sur broche indiquée 5V
Via une alimentation de 6 à 20 Volts maximum , les valeurs recommandées sont: de 7 à 12 Volts, sur la broche Vin
Clône de l'Arduino Nano
Il est possible que vous deviez installer d’autre drivers supplémentaire, comme le driver CH340G.
Exemple de montage
La carte Arduino Uno
🔊 La carte Arduino Uno accepte un maximum de 200 mA en consommation sur l'ensemble des broches.
👉 Elle fournit une tension de 5 V
Le micro-contrôleur (1)
Il reçoit le code (téléversement) et le stocke dans sa mémoire pour l’exécuter.
Alimentation (2 ou 3)
La carte peut être alimentée en 5V par le port USB (en 2) ou par une alimentation externe (en 3) comprise entre 7V et 12V, par exemple une pile 9V. Un régulateur réduit a tension à 5V.
Les 3 Led (4)
La Led tout en haut du cadre est connectée à une broche du microcontrôleur et va servir pour tester le matériel (Quand on branche la carte au PC, elle clignote quelques secondes).
Les deux LED du bas servent à visualiser l’activité sur la voie série (une pour l’émission et l’autre pour la réception). Le téléchargement du programme dans le microcontrôleur se faisant par cette voie, on peut les voir clignoter lors du chargement.
Connectique (5a et 5b)
Permet de connecter des composants avec une résistance en serie (220 ohm).
Avec cette connectique la carte est "extensible" : on peut y brancher tous types de montage et module (ex : Shield Ethernet pour se connecter à internet).
Les ports numériques 2 à 13
En entrée ils lisent une tension.
En sortie ils créent une tension.
Cette tension ne peut prendre que 2 valeurs 0 ou 5V.
Les ports marqués ~ sont des ports pseudo analogiques. Ils peuvent aussi être utilisés comme sorties PWM pour créer des tensions intermédiaires entre 0 et 5V.
Les ports analogiques de A0 à A5
Ils peuvent mesurer des tensions entre 0 et 5V mais ne peuvent pas en créer.
Le microcontrôleur convertit la tension appliquée à l'entrée analogique en un niveau compris entre 0 et 1023 (0 pour 0 volt et 1023 pour 5 volts).
Port 0 et 1
Pour la communication série avec le PC via usb. Évitez de les utiliser.
Port 5V
Il crée une tension de 5V
Port 3.3V
Il crée une tension de 3,3V
Port GND
Il crée une tension de 0V (masse).
La carte en détail
⚠️ Attention
Ne jamais utiliser une alimentation électrique supérieure à 20 volts cela détruirait la carte Arduino. La tension recommandée pour la plupart des projets est entre 6 et 12V.
Ne jamais relier directement une sortie digitale à la masse (GND).
Ne jamais relier directement 2 sorties digitales.
Ne pas envoyer de tension dans les ports de sorties fixes 5V 3.3V et GND.
Ne jamais envoyer plus de 5.5V dans une entrée analogique digitale..
Ne jamais faire débiter à la carte plus de 40 mA par port et plus de 200 mA au total.
Toujours utiliser des résistances de 220 ohms minimum.
💡 Toujours tester votre matériel en chargeant un programme qui fonctionne avant de commencer un nouveau montage. Cela évite de s’acharner à faire un nouveau programme qui ne fonctionne pas à cause d’un matériel défectueux.
💡 4 façons d'alimenter la carte Arduino
Par câble USB
Via le connecteur JACK
Via sa broche Vin, qui accepte une tension de 7 à 12 volts avec par exemple une LIPO de 7,4V tant que la tension de la batterie ne descendra pas en dessous de 7V
Sur la broche +5V avec par exemple un régulateur de tension 5V en sortie d'une batterie LIPO de 7,4V
💡 Bien installer son matériel
Pour réaliser mes montages dans de bonne conditions, j'ai construit une plaque en Lego. Elle peut recevoir la breadboard et la carte Arduino (Uno ou Mega).
La carte Arduino Mega
Marque Elegoo
Si vous êtes curieux...
L'Arduino emprunte son nom au Bar di Re Arduino (en français « bar du roi Arduin »), lieu de réunion des concepteurs de la carte, à Ivrée en Italie du Nord.
En 2005, s'appuyant sur le travail d'Hernando Barragán (créateur de Wiring), Massimo Banzi et David Cuartielles ont créé Arduino, un appareil programmable facile à utiliser pour les projets de conception artistique interactive, à l'Interaction Design Institute Ivrea à Ivrea, en Italie.