PROGRAMMER ARDUINO EN S’AMUSANT.

Cher lecteur, (>>>> L’intégralité des fichiers téléchargeables se trouvent ici, vous avez l’explication en bas de cette page.)

Cette page ouvre sur une saga électronico-informatique qui vise principalement le loisir informatique utilisant des cartes Arduino UNO et dérivées. C’est avant tout un didacticiel vraiment très complet pour aborder toutes les facettes du langage C et C++ tel que l’on peut le pratiquer dans l’environnement IDE, avec les spécificités particulières à l’utilisation de l’ATmega328.

Globalement on papillonnera dans toutes les instructions et structures de la programmation en C++, mais seront passés en revue les particularités intrinsèques au microcontrôleur cible. En particulier nous allons apprendre au passage les interruptions, l’emploi des POINTEURS, l’optimisation de la mémoire, l’utilisation des TIMERs et de l’EEPROM. Nous verrons comment téléporter un programme directement sur le montage en cours de développement, comment « Flasher » un ATmega328 vierge etc.

Bien qu’introduisant des aspects parfois « pointus » pouvant intéresser les expérimentés en C++ sur Arduino, ce didacticiel est avant tout destiné à un public débutant. Les exercices ne font pas que décrire des instructions avec quelques petits programmes pour illustrer, ce type de document serait inutile vu tout ce qui existe déjà sur le sujet dans les sites dédiés. Mais va nous apprendre en détail comment gérer un clavier avec « anti rebonds », faire de l’antiparasite sur une entrée analogique etc. La mise en œuvre d’écran LCD, le graphisme sur des afficheurs matriciels, plus une kyrielle de thèmes récurrents en petite robotique.

Comme la robotique nous entraîne inexorablement vers l’art de mesurer des paramètres très variés dans l’environnement, et la faire réagir avec des effecteurs en tous genres, ce didacticiel s’articule sur le mesurage. Vaste domaine auquel vous serez forcément confronté  un jour où l’autre.

Résolument orienté vers la pratique, nous allons cheminer dans les méandres du langage C++ en prenant pour prétexte la réalisation d’un petit laboratoire de mesure spécialement destiné à nous servir quand on cherchera à concrétiser un projet incluant Arduino, action qui systématiquement va nous obliger à associer quelques modules ou composants à la carte de base.

Alors, pourquoi ne pas rencontrer tous les aspects du logiciel et du matériel en prenant pour « objectif collatéral » la réalisation d’un petit laboratoire qui accompagnera nos activités ludiques sur Arduino ?

Le domaine couvert est vaste, tant au point de vue de la programmation que celui du mesurage puisque l’on ira jusqu’à transformer un écran LCD textuel en oscilloscope numérique expérimental. Investir nos économies dans des composants pour fabriquer le laboratoire ne sera pas forcément aisé. Pour satisfaire toutes les aspirations, ce n’est pas un, mais quatre appareils plus ou moins sophistiqués qui seront proposés. Le plus simple, (Mais pas dérisoire au point de vue performances.) ne nécessite que deux ou trois Euros pour transformer votre Arduino Uno en un laboratoire qui n’aura rien de ridicule. L’ensemble de notre voyage informatico-électronique sera donc scindé en quatre volets :

MINI LABORATOIRE USB. ici

Vous disposez de l’environnement minimal, c’est-à-dire un Arduino Uno branché sur votre P.C. par sa prise USB. Vous ajoutez quelques composants élémentaires sur une plaque à essai ou sur un tout petit circuit imprimé pour prototype, et vous disposez d’un multimètre déjà complet qui retourne les valeurs mesurées sur le Moniteur Série de l’IDE.

<<< Ci-contre à gauche l’ntégralité des composants qui permet de transformer Arduino en un mini laboratoire si on se contente d’une plaque à essais et de la ligne série USB.

Comme montré ci-contre à droite, il suffit d’ajouter un circuit imprimé si vous voulez en faire un SHIELD compatible avec le SHIELD pour afficheur LCD.  ici >>>

 

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MINI LABORATOIRE LCD. ici

Au prix d’un petit fréquencemètre à base d’ATmega328 avec afficheur LCD très courant sur la toile, et d’un circuit imprimé plus élaboré, vous allez transformer cette carte électronique en un mini laboratoire plus « autonome » puisqu’il n’utilise plus le moniteur série ni une quelconque prise USB du P.C. Muni de ce KIT initialement uniquement pour une fonction  « fréquencemètre », on s’oriente surtout vers la réalisation d’un vrai petit laboratoire totalement autonome, y compris pour son alimentation secteur, avec des performances très alléchantes. Le petit KIT du commerce est très courant vous n’aurez aucun problème pour le trouver dans la vente en ligne.

 

 

 

PICO LABORATOIRE. ici

Pour les amoureux de la miniaturisation, avec ce volet on se propose d’étendre nos savoirs-faire en programmation, en prenant pour prétexte la réalisation d’un tout petit laboratoire. Très compact en dimensions, il n’en affiche pas moins des performances aussi étendues que le mini laboratoire décrit dans le volet précédent. On concrétise ce PICOLABO par usage d’une carte Boarduino, également très facile à se procurer sur le commerce en ligne.

 

 

 

PICO SYNTHÉTISEUR DE FRÉQUENCES. ici

 

Prenant comme prétexte la réalisation d’un générateur de signaux très élaboré, cet appareil est totalement indépendant de ses prédécesseurs, et bien entendu, rien ne vous oblige à le construire. Ce volet nous amène à balayer des chapitres complémentaires aux didacticiels qui précèdent, et rien ne vous interdit de supprimer dans PICOLABO ou dans MINILAB des fonctions qui n’ont pas votre suffrage, pour les remplacer en exportant à partir des développements de ce chapitre.

 

Ces quatre didacticiels qui fondamentalement n’en forment qu’un seul sont accompagnés de nombreux fichiers. En particulier des dossiers contenant les programmes.ino (Environ 138 croquis !) servant d’exercices ou de démonstrateurs.  Vous serez également aidés par des fiches résumant certains aspects et que vous pouvez éventuellement imprimer. Enfin, chaque version des divers appareils de mesures est associée à un petit manuel au format A5 que je vous conseille fortement d’imprimer pour avoir à portée de la main les caractéristiques et les informations d’utilisation pour celui que vous aurez peut être réalisé.

Amicalement  : Nulentout.

L’intégralité des fichiers téléchargeables se trouvent ici.

x * Comment récupérer les divers fichiers informatiques  :

Avec ce chapitre, je me ridiculise un tantinet, car s’il y a parmi nous un Internaute peu dégourdi pour ce genre d’activité, c’est bien votre narrateur !
Bon, je vais tout de même persister dans cette intention de donner un petit coup de pouces aux débutants qui débutent par un début tout débutant :

1) Vous téléchargez le fichier compressé  fichiers-ouvrage-Nulentout.zip dans un dossier de votre choix. Par exemple <TELECHARGEMENTS>.

2) Avec un outil de décompression classique vous effectuez l’extraction du contenu de fichiers-ouvrage-Nulentout.zip dans ce dossier de travail.

x * Contenu / Comment s’en servir :

Quand l’extraction est terminée, vous devez posséder l’intégralité des fichiers préservés dans l’organisation montrée sur la Fig.1 qui comporte cinq sous-dossier. Chaque fois que dans le didacticiel il sera fait référence à un fichier, il vous suffira de l’ouvrir à convenance.

Outre les programmes, les fiches, les utilitaires, L’intécralité du didacticiel consultable directement en ligne est également disponible sous forme de fichiers.pdf pour que vous puissiez si vous le désirez les placer sur une quelconque tablette électronique qui ne disposerait pas d’Internet.

Vous remarquez que Fiches Arduino.pdf ainsi que Nos premiers pas avec le mini laboratoire.pdf sont dans la racine. Ils sont à part car n’entrent pas dans les critères d’organisation par sous-dossiers dont voici l’agencement :

Le premier dossier à consulter chronologiquement est
[VERSION USB] qui contient tout ce qui concerne le premier volet de la saga.
Les divers sous-dossier sont agencés avec une ossature montrée sur la Fig.2 qui intègre le Didacticiel en fichier.PDF, la notice d’utilisation du laboratoire si vous le réalisez, et un répertoire qui inclus les Programmes.ino relatif au volet de la saga concerné. Généralement, s’y trouve un dossier <OUTILS> qui localise certains programmes utilitaires tels que ceux qui permettent de loger des textes ou des LOGOs en EEPROM. Les programmes Arduino sont prévus pour une utilisation directe, c’est à dire que le fichier.ino est lui-même rangé dans un dossier portant un nom identique. Vous pouvez les déplacer dans votre dossier qui préserve l‘IDE, ou indiquer le chemin de <TELECHARGEMENTS> pour charger le source dans l’éditeur du système de développement logiciel d’Arduino.

Le deuxième dossier de la saga sera logiquement celui sur la Réalisation du SHIELD qui, comme mis en évidence par les flèches rouges sur la Fig.3 se trouve dans le dossier relatif à la [VERSION LCD].
En complément des programmes se trouvent les fichiers.PDF :

x * Réalisation pratique du SHIELD.pdf est de didacticiel relatif au deuxième volet de la saga.
x * Mini laboratoire LCD.pdf est de didacticiel du troisième volet.
x * Réalisation pratique du mini laboratoire.pdf est tutoriel pour ceux qui veulent concrétiser.
x * Manuel du mini laboratoire.pdf qui accompagne l’utilisateur qui possède l’appareil. C’est un document
x        qui logiquement doit être imprimé comme tout manuel. Le fichier est prévu pour imprimer Recto/Verso
x        et permet de créer un livret au format A5 en pliant les pages en deux.

À ce stade vous devriez consulter Nos premiers pas avec le mini laboratoire.pdf qui se trouve dans la racine.

Arrive ensuite [VERSION PICOLABO] pour les adeptes de la miniaturisation. Ce dossier est particulier. Comme visible sur la Fig.4 on retrouve bien le didacticiel PICOLAB.pdf ainsi que la NOTICE d’utilisation du minuscule laboratoire. Mais un sous dossier [PERFECTIONNEMENT] encombre ce répertoire. C’est dans ce dernier que vous trouvez (Mis en évidence en bleu sur la Fig.4) le tutoriel relatif à ce chapitre.

Pour terminer ce descriptif, le cheminement montré en Fig.5 de notre didacticiel conduit à [PICO synthétiseur de fréquence] d’une organisation banale dans laquelle on trouve le didacticiel, la notice d’utilisation à imprimer et le document relatif à la Réalisation pratique et l’Utilisation. Tous les programmes qui concernent ce dernier volet sont regroupés dans le dossier <Les PROGRAMMES> qui est agencé pour une utilisation directe avec l’IDE d’Arduino.

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