Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

l.1Introduction : Aujourd’hui, l'électronique est de plus en plus remplacée par

l.1Introduction : Aujourd’hui, l'électronique est de plus en plus remplacée par de l'électronique programmée. On parle aussi de système embarquée ou d'informatique embarquée. Son but est de simplifier les schémas électroniques et par conséquent réduire l’utilisation de composants électroniques, réduisant ainsi le coût de fabrication d’un produit. Il en résulte des systèmes plus complexes et performants pour un espace réduit. Depuis que l’électronique existe, sa croissance est fulgurante et continue encore aujourd’hui. L’électronique est devenue accessible à toutes personnes en ayant l’envie : ce que nous allons apprendre dans ce travail est un mélange d'électronique et de programmation. On va en effet parler d'électronique embarquée qui est un sous- domaine de l'électronique et qui a l'habileté d'unir la puissance de la programmation à la puissance de l'électronique. I.2 Définition du module Arduino : Le module Arduino est un circuit imprimé en matériel libre (plateforme de contrôle) dont les plans de la carte elle-même sont publiés en licence libre dont certains composants de la carte : comme le microcontrôleur et les composants complémentaires qui ne sont pas en licence libre. Un microcontrôleur programmé peut analyser et produire des signaux électriques de manière à effectuer des tâches très diverses. Arduino est utilisé dans beaucoup d'applications comme l'électrotechnique industrielle et embarquée ; le modélisme, la domotique mais aussi dans des domaines différents comme l'art contemporain et le pilotage d'un robot, commande des moteurs et faire des jeux de lumières, communiquer avec l'ordinateur, commander des appareils mobiles (modélisme). Chaque module d’Arduino possède un régulateur de tension +5 V et un oscillateur à quartez 16 MHz (ou un résonateur céramique dans certains modèles). Pour programmer cette carte, on utilise l’logiciel IDE Arduino. [1] I.3 Les gammes de la carte Arduino : Actuellement, il existe plus de 20 versions de module Arduino, nous citons quelques un afin d’éclaircir l’évaluation de ce produit scientifique et académique: Le NG d'Arduino, avec une interface d'USB pour programmer et usage d'un ATmega8. L'extrémité d'Arduino, avec une interface d'USB pour programmer et usage d'un Microcontrôleur ATmega8. L'Arduino Mini, une version miniature de l'Arduino en utilisant un microcontrôleur ATmega168. Chapitre l Le dispositif programmable Arduino -1- L'Arduino Nano, une petite carte programme à l’aide porte USB cette version utilisant un microcontrôleur ATmega168 (ATmega328 pour une plus nouvelle version). Le LilyPad Arduino, une conception de minimaliste pour l'application wearable en utilisant un microcontrôleur ATmega168. Le NG d'Arduino plus, avec une interface d' USB pour programmer et usage d'un ATmega168. L'Arduino Bluetooth, avec une interface de Bluetooth pour programmer en utilisant un microcontrôleur ATmega168. L'Arduino Diecimila, avec une interface d'USB et utilise un microcontrôleur ATmega168. L’Arduino Duemilanove ("2009"), en utilisant un microcontrôleur l'ATmega168 (ATmega328 pour une plus nouvelle version) et actionné par l'intermédiaire de la puissance d'USB/DC. L'Arduino Mega, en utilisant un microcontrôleur ATmega1280 pour I/O additionnel et mémoire. L'Arduino UNO, utilisations microcontrôleur ATmega328. L'Arduino Mega2560, utilisations un microcontrôleur ATmega2560, et possède toute la mémoire à 256 KBS. Elle incorpore également le nouvel ATmega8U2 (ATmega16U2 dans le jeu de puces d'USB de révision 3). L'Arduino Leonardo, avec un morceau ATmega3Ù4 qui élimine le besoin de raccordement d'USB et peut être employé comme clavier. L'Arduino Esplora : ressemblant à un contrôleur visuel de jeu, avec un manche et des sondes intégrées pour le bruit, la lumière, la température, et l’accélération [2] Parmi ces types, nous avons choisi une carte Arduino UNO (carte Basique). L'intérêt principal de cette carte est de faciliter la mise en œuvre d’une telle commande qui sera détaillée par la suite. L’Arduino fournit un environnement de développement s'appuyant sur des outils open source comme interface de programmation. L’injection du programme déjà converti par l’environnement sous forme d’un code « HEX » dans la mémoire du microcontrôleur se fait Chapitre l Le dispositif programmable Arduino -2- d’une façon très simple par la liaison USB. En outre, des bibliothèques de fonctions "clé en main" sont également fournies pour l'exploitation d'entrées-sorties. Cette carte est basée sur un microcontrôleur ATmega 328 et des composants complémentaires. La carte Arduino contient une mémoire morte de 1 kilo. Elle est dotée de 14 entrées/sorties digitales (dont 6 peuvent être utilisées en tant que sortie PWM), 6 entrées analogiques et un cristal a 16 MHz, une connexion USB et Possède un bouton de remise à zéro et une prise jack d'alimentation. La carte est illustrée dans la figure si dessous. [3] Figure I.1 La carte Arduino UNO I.4 Pourquoi Arduino UNO : Il y a de nombreuses cartes électroniques qui possèdent des plateformes basées sur des microcontrôleurs disponibles pour l'électronique programmée. Tous ces outils prennent en charge les détails compliqués de la programmation et les intègrent dans une présentation facile à utiliser. De la même façon, le système Arduino simplifie la façon de travailler avec les microcontrôleurs tout en offrant à personnes intéressées plusieurs avantages cités comme suit:  Le prix (réduits) : les cartes Arduino sont relativement peu coûteuses comparativement aux autres plates-formes. La moins chère des versions du module Arduino peut être assemblée à la main, (les cartes Arduino pré- assemblées coûtent moins de 1800 Dinars). Chapitre l Le dispositif programmable Arduino -3-  Multi plateforme : le logiciel Arduino, écrit en JAVA, tourne sous les systèmes d'exploitation Windows, Macintosh et Linux. La plupart des systèmes à microcontrôleurs sont limités à Windows.  Un environnement de programmation clair et simple : l'environnement de programmation Arduino (le logiciel Arduino IDE) est facile à utiliser pour les débutants, tout en étant assez flexible pour que les utilisateurs avancés puissent en tirer profit également.  Logiciel Open Source et extensible : le logiciel Arduino et le langage Arduino sont publiés sous licence open source, disponible pour être complété par des programmateurs expérimentés. Le logiciel de programmation des modules Arduino est une application JAVA multi plateformes (fonctionnant sur tout système d'exploitation), servant d'éditeur de code et de compilateur, et qui peut transférer le programme au travers de la liaison série (RS232, Bluetooth ou USB selon le module).  Matériel Open source et extensible : les cartes Arduino sont basées sur les Microcontrôleurs Atmel ATMEGA8, ATMEGA168, ATMEGA 328, les schémas des modules sont publiés sous une licence créative Commons, et les concepteurs des circuits expérimentés peuvent réaliser leur propre version des cartes Arduino, en les complétant et en les améliorant. Même les utilisateurs relativement inexpérimentés peuvent fabriquer la version sur plaque d'essai de la carte Arduino, dont le but est de comprendre comment elle fonctionne pour économiser le coût.[4] I. 5 La constitution de la carte Arduino UNO : Un module Arduino est généralement construit autour d’un microcontrôleur ATMEL AVR, et de composants complémentaires qui facilitent la programmation et l’interfaçage avec d’autres circuits. Chaque module possède au moins un régulateur linéaire 5V et un oscillateur à quartz 16 MHz (ou un résonateur céramique dans certains modèles). Le microcontrôleur est préprogrammé avec un bootloader de façon à ce qu’un programmateur dédié ne soit pas nécessaire. I.5.1 Partie matérielle : Généralement tout module électronique qui possède une interface de programmation est basé toujours dans sa construction sur un circuit programmable ou plus Chapitre l Le dispositif programmable Arduino -4- I.5.1.1 Le Microcontrôleur ATMega328 : Un microcontrôleur ATMega328 est un circuit intégré qui rassemble sur une puce plusieurs éléments complexes dans un espace réduit au temps des pionniers de l’électronique. Aujourd’hui, en soudant un grand nombre de composants encombrants ; tels que les transistors; les résistances et les condensateurs tout peut être logé dans un petit boîtier en plastique noir muni d’un certain nombre de broches dont la programmation peut être réalisée en langage C. la figure I.2 montre un microcontrôleur ATmega 328, qu’on trouve sur la carte Arduino.[3] Le composant CMS Le composant classique Figure I.2 Microcontrôleur ATMega328 Le microcontrôleur ATMega328 est constitué par un ensemble d’éléments qui ont chacun une fonction bien déterminée. Il est en fait constitué des mêmes éléments que sur la carte mère d’un ordinateur. Globalement, l’architecture interne de ce circuit programmable se compose essentiellement sur :  La mémoire Flash: C'est celle qui contiendra le programme à exécuter. Cette mémoire est effaçable et réinscriptible mémoire programme de 32Ko (dont bootloader de 0.5 ko).  RAM : c'est la mémoire dite "vive", elle va contenir les variables du programme. Elle est dite "volatile" car elle s'efface si on coupe l'alimentation du microcontrôleur. Sa capacité est 2 ko.  EEPROM : C'est le disque dur du microcontrôleur. On y enregistre des infos qui ont besoin de survivre dans le temps, même si la carte doit être arrêtée. Cette mémoire ne s'efface pas lorsque l'on éteint le microcontrôleur ou lorsqu'on le reprogramme. [5] Chapitre l Le dispositif programmable Arduino -5- I.5.1.2 Les sources de l'alimentation de la carte : On peut distinguer deux genres de sources d’alimentation (Entrée Sortie) et cela comme suit :  VIN : La tension d'entrée positive lorsque la carte Arduino est utilisée avec une source de tension externe (à distinguer du 5V de la connexion USB ou autre source 5V régulée). On peut alimenter la carte à l'aide de cette broche, ou, si l'alimentation est fournie par le uploads/Management/ chap-01.pdf