Arduino, l’entreprise qui a révolutionné le monde de l’électronique

Le monde de la technologie tourne autour des composants électroniques qui effectuent des tâches automatisées. Pour cela, il est nécessaire de disposer d’appareils faciles à programmer et qui s’adaptent aux tâches requises.

Arduino est un appareil dont les logiciels et le matériel sont open source , ce qui en fait un outil idéal pour ce type de travail. Dans cet article, nous allons vous montrer ce qu’est un Arduino et quels sont les avantages les plus importants de l’ utilisation de cette technologie.

De plus, nous vous apprendrons les éléments les plus importants d’une plaque et les différentes applications que vous pouvez donner à ce type d’appareil. Ne manquez rien si vous voulez être un expert en mécanisation automatisée.

Qu’est-ce qu’Arduino et quelle est l’histoire derrière cette marque?

Le circuit imprimé unique et les plates-formes électroniques logicielles open source, fabriqués par la société qui porte ce nom, sont appelés Arduino . Ils se caractérisent par le fait d’avoir un seul microprocesseur, une mémoire RAM et des ports d’entrée qui, ensemble, forment un dispositif complet qui est utilisé pour construire des éléments électroniques de différentes disciplines. Il porte également le même nom que la communauté qui se consacre à faire durer ce projet.

Le développement du matériel et des logiciels est librement distribué et est concédé sous le copyright de la GNU General Public License et de la GNU Lesser General Public License. Par conséquent, la fabrication, la distribution et la commercialisation de ces cartes informatiques peuvent être effectuées gratuitement par toute personne ou entreprise.

Ces appareils sont nés en 2003 par un groupe d’étudiants italiens qui avaient pour mission de trouver un outil qui faciliterait leur mise en œuvre pour tous les utilisateurs, qu’ils soient débutants ou aient une certaine profession. L’objectif principal était que son coût d’acquisition soit le plus bas possible et qu’il ait la plus grande polyvalence possible. Son nom vient d’un bar italien qui mentionnait le Marquis Arduino I, dans lequel les créateurs se sont rencontrés pendant le projet.

En 2005, c’était la première carte à être vendue avec un microcontrôleur AVR 8 bits . Mais ce n’est que 7 ans plus tard qu’il a connu une évolution importante, générant de nouveaux modèles qui ont commencé à utiliser les contrôleurs ARM 32 bits Cortex M3. Au début, cela a entraîné des inconvénients pour assembler les cartes, car les architectures AVR et ARM ne sont pas les mêmes, de sorte que les instructions pour chacune d’entre elles avaient des spécifications différentes pour l’assembleur.

Une fois la société Arduino LLC formée, ces cartes ont commencé à être fabriquées et vendues par des sociétés externes, versant une commission au propriétaire du développement informatique . Fin 2008, année de sa création, les partenaires fondateurs ont commencé à avoir des problèmes internes entre eux. En effet, la marque «Arduino» a été déposée en Italie par l’un d’entre eux, générant une complication lorsque la société Arduino LLC a voulu enregistrer sa marque dans le monde entier. De cette manière, en janvier 2015, les poursuites pour problèmes économiques ont commencé.

En 2013, on estime que plus de 700 mille plaques ont été vendues par le fournisseur Adafruit Industries. Cela montre le succès et l’acceptation de ces dispositifs technologiques par le public.

La fondation Arduino est créée la même année qu’une association d’entreprise avec ARM Holdings est annoncée , dont le siège à Cambridge continuerait à gérer une partie importante de cette nouvelle société. Ainsi, des changements stratégiques fondamentaux sont générés qui permettent d’avancer encore dans la commercialisation de ces plaques d’environ 30 €.

Quels sont les principaux avantages du matériel et des logiciels Arduino?

La première chose que nous devons souligner comme caractéristique de ces appareils est la simplicité à la fois dans les langages de programmation et dans les cartes qui sont développées pour que le logiciel fonctionne de la manière la plus simple possible. Comme nous vous l’avons déjà dit, Arduino est un projet open source . Ainsi, tout utilisateur peut accéder à la programmation et apporter des améliorations gratuitement et quel que soit le degré de connaissances qu’il possède.

Il prend en charge différents systèmes d’exploitation tels que Windows, Linux et MacOS. De cette façon, il devient un outil très utile pour l’exécuter ou le programmer avec n’importe quel ordinateur, quel que soit le système d’exploitation. Par conséquent, Arduino génère une compatibilité entre les utilisateurs car, en éliminant la barrière des systèmes d’exploitation, il permet aux gens d’interagir plus fréquemment sans avoir de limitation externe au développement Arduino.

Lorsque vous avez besoin de programmer le microcontrôleur, vous utiliserez un langage basé sur le câblage , tandis que si vous souhaitez programmer l’environnement, vous devrez utiliser Processing . Ce qui permet de développer des projets de manière simple, puisque ces langages de programmation sont relativement simples, surtout lorsque vous avez déjà utilisé C (ou C ++) ou Java .

Nous vous avons déjà dit qu’il existe 2 microcontrôleurs généralement utilisés par Arduino. L’un est l’AVR qui a une tension électrique de 5 volts tandis que l’ARM CortexM3 utilise 3,3v. Cela signifie qu’il existe une grande variété de plaques avec des ports d’entrée et de sortie qui permettent une plus grande polyvalence pour l’utilisation prévue.

Pour que ces appareils fonctionnent et interagissent avec d’autres éléments, ils ont besoin de capteurs ou d’actionneurs , qui peuvent vous dire que l’Arduino fonctionne indépendamment d’un ordinateur. Ou l’Arduino indique les actions que cet ordinateur doit effectuer.

Comment fonctionnent les cartes Arduino? Éléments les plus importants

L’Arduino est constitué d’une carte basée sur un microcontrôleur qui peut être ARM Cortex M3 32 bits ou AVR et dont le langage de programmation sera dans un environnement Arduino IDE . Il a des circuits intégrés qui sont utilisés pour créer des instructions qui formeront un programme qui sera utilisé afin que l’Arduino puisse interagir avec d’autres appareils.

Différents périphériques peuvent être connectés au microcontrôleur , à la fois à l’interface d’entrée et de sortie. Il s’agit pour le contrôleur de traiter les données, selon la programmation qu’il a installée, et d’extraire les informations pour exécuter les instructions.

Les autres composants d’un Arduino sont des PIN analogiques, numériques, de masse et de type PWM . De plus, il dispose d’un bouton de réinitialisation, d’indicateurs d’alimentation et d’un régulateur de tension.

Quels types d’appareils et d’applications puis-je créer avec Arduino? Tout ce que tu peux faire

L’Arduino peut être utilisé en deux grands groupes. L’un est lorsque cet outil est utilisé comme un microcontrôleur , qui a un logiciel qui fonctionne indépendamment de tout ordinateur. Cela vous permet de contrôler les appareils qui interagissent avec l’Arduino via des actionneurs.

L’autre groupe est lorsque la carte est utilisée comme interface avec un périphérique , qui doit effectuer une certaine tâche. Pour cela, il est nécessaire de connecter les différents capteurs ou actionneurs Arduino, qui émettront un signal vers la carte et cela informera l’ordinateur qu’il doit exécuter une certaine action. Ceci est largement utilisé dans les jeux vidéo.

Nous vous expliquerons plus en détail toutes les utilisations que vous pouvez lui donner:

Robotique

La robotique est un domaine idéal pour Arduino. Cette affirmation est due au fait qu’au moyen de ces plaques, des mouvements mécaniques à impulsions électroniques peuvent être construits au moyen d’ordres exécutés par un logiciel. Les commandes sont créées à partir d’un ordinateur et elles sont envoyées par Arduino pour les exécuter , selon les besoins.

Étant open source, il facilite l’intégration de ces appareils, car ils peuvent être adaptés à tout type de projet . Soit par sa taille ainsi que par la répartition de ses broches, qui permettent l’entrée et la sortie de courant électrique de manière polyvalente.

Utiliser comme microcontrôleur

Lorsque vous utilisez Arduino comme microcontrôleur, ce que vous recherchez est de contrôler ou d’automatiser un certain processus d’un appareil . Pour effectuer cette tâche, vous avez besoin d’une interface d’entrée et d’une interface de sortie. Pour ceux-ci, il sera nécessaire de connecter les périphériques qui aideront à effectuer la tâche efficacement.

Les périphériques sont entrés dans la mémoire du microcontrôleur afin que, via l’unité de traitement, il puisse envoyer les informations via les ports de sortie. Autrement dit, lorsqu’ils lisent des informations de l’extérieur, ils effectuent un certain processus et envoient une réponse automatisée, en fonction de la lecture.

Utiliser comme interface

Il est utilisé comme interface avec Arduino, par exemple, lorsque les lumières s’allument automatiquement en raison du mouvement détecté . Pour cela, vous devrez utiliser un ordinateur dans lequel vous communiquerez, via un port USB , qu’il doit allumer les voyants LED lorsqu’il détecte des informations capturées par des capteurs de ladite interface Arduino.

La programmation, pour ce type d’opération, peut se faire en C / C ++ ou Java ou une programmation qui n’est pas difficile pour vous.

XOscillo

Vous pouvez transformer votre ordinateur en un oscilloscope Arduino atteignant jusqu’à 1 MHz de bande passante. De cette façon, vous aurez à l’écran la représentation graphique des signaux électriques dans un plan d’axe XY. Cela vous aidera à savoir à quel moment les réglementations sont données dans l’entrée de tension d’une fréquence donnée .

Matériel de recherche scientifique

Un autre des usages fréquents et très utiles d’Arduino est l’équipement scientifique qui peut mesurer différents aspects de la science. Par exemple, il est largement utilisé dans les sismographes modernes ou en météorologie , avec lesquels des équipements avec des cartes Arduino sont fabriqués. Cela permet d’obtenir, selon les capteurs ou actionneurs, des informations spécifiques qui sont utilisées dans l’étude scientifique.

La médecine est une autre branche de la science qui utilise l’Arduino pour obtenir des résultats favorables pour la santé humaine. Par exemple, vous pouvez créer un microscope et le faire collecter des informations pour le stocker sur un ordinateur , selon certains paramètres.

Arduinome

Les studios d’enregistrement de musique utilisent Arduino comme un appareil qui contrôle l’interconnexion entre les instruments . En outre, il apporte également des modifications aux microphones, aux ordinateurs, aux consoles de contrôle audio et à tout autre équipement nécessaire pour produire une interface numérique.

Avec un Arduino, des signaux musicaux jusqu’à 16 canaux peuvent être émis, permettant de connecter différents équipements dans chacun d’eux. De cette manière, on obtient un équilibre parfait dans la coordination des notes de musique , la fréquence sonore ou l’envoi en mode stéréo ou multicanal, entre autres.

OBDuino

Vous les voyez sûrement tous les jours lorsque vous conduisez et que vous n’avez pas réalisé que vous êtes devant un Arduino. OBDuino est un contrôleur de carburant utilisé dans les voitures pour conduire le plus économiquement possible . Montre instantanément les kilomètres parcourus et les livres utilisés. De cette manière, il génère des résultats moyens, historiques et actuels.

En Europe, des normes de diagnostic EOBD sont utilisées qui servent également à avoir une surveillance complète des différents composants du moteur, tels que la pression d’huile, la tension de charge du régulateur, etc.

SCA-ino

Il est également utilisé dans les automobiles et sert à contrôler le ralenti du moteur et à vérifier les capteurs du moteur avant l’allumage . Une autre utilisation est de connaître la quantité d’air entrant dans le collecteur d’admission. Dans cette tâche, l’Arduino fonctionne directement avec l’ECU du véhicule.

Lecteur humain

Le Humane Reader est en fait une bibliothèque qui peut contenir jusqu’à 5000 titres de livres pouvant être lus sur un téléviseur domestique . Ce qu’il faut, c’est une connexion via un port USB qui permet une interaction entre l’utilisateur et le grand écran. Cela vous permettra de choisir rapidement et facilement l’échantillon dont vous avez besoin. Il se caractérise par un prix de vente bas.

Le PC humain

Avec un appareil Arduino, vous pouvez émuler une machine qui fonctionne comme un ordinateur, qui aura un clavier normal et un écran , qui peut être une télévision dans votre salon.

Bien qu’un Arduino dispose de microcontrôleurs, de RAM, de sortie audio, de ports d’entrée et de sortie et même d’un stockage externe avec une carte MicroSD et remplisse la fonction d’un PC complet, il ne peut pas être utilisé pour de grandes tâches de programmation. Son utilisation est idéale pour jouer.

Ardupilot

Arduino est également présent dans la navigation aérienne et est utilisé pour assister un véhicule aérien sans pilote, c’est-à-dire ce que nous appelons communément les drones . Grâce à ces dispositifs, l’avion peut être contrôlé par des commandes à distance, ils disposent de capteurs pour émettre et recevoir des signaux radiofréquences.

Mais il n’est pas seulement utilisé dans les véhicules aériens, mais aussi sur terre. Les voitures télécommandées en sont un exemple. Les armées utilisent une technologie basée à l’origine sur des composants Arduino.

ArduinoTéléphone

La polyvalence qu’offre Arduino est si large que vous pouvez même créer des téléphones portables qui se rechargent avec des panneaux photovoltaïques. Avec cette technologie, la durée de vie de la batterie peut être augmentée jusqu’à 50 heures. Il prend également en charge l’inclusion de microphones et de haut-parleurs pour passer un appel.

Bien que sa construction ne soit pas simple , il n’est pas impensable d’avoir un ArduinoPhone avec des utilisateurs débutants qui connaissent quelques règles de base de soudure et d’intégration de circuits.

Machines à commande numérique par ordinateur (CNC)

La commande numérique par ordinateur est un programme qui s’installe dans un Arduino et permet de contrôler la position d’un élément à tout moment . Autrement dit, il est utilisé pour avoir une précision extraordinaire dans les processus mécanisés qui sont assemblés sur une machine pour obtenir un résultat précis sur un objet.

La programmation est réalisée dans une dimension 3D avec les axes XYZ , déterminant la hauteur, la profondeur et la largeur de l’élément physique à obtenir. C’est pourquoi la commande numérique par ordinateurs de différentes machines est appelée CNC.

Ouvrez Theremin One

Avec un Arduino, vous pouvez contrôler un thérémine sans avoir à avoir de contact physique avec l’instrument , grâce à la programmation que vous pouvez effectuer au préalable et l’incorporer dans l’appareil. De cette façon, vous aurez un instrument électronique de musique très précis avec une programmation simple.

Imprimantes 3D

Une imprimante 3D est un exemple clair où vous pouvez utiliser la robotique avec une carte Arduino . Cela se fait indépendamment de tout ordinateur. Il vous suffit d’incorporer les instructions pour que ce dispositif informatique puisse exécuter, indépendamment, toutes les commandes que vous exécutez en externe.

Il est très similaire à une CNC en termes de programmation, car il utilise les axes XYZ. Mais leur travail se fait à l’envers. En effet, avec une 3D, vous devez créer l’élément à partir de zéro, tandis qu’avec la commande numérique, vous devez polir cet élément physique afin de conserver le résultat souhaité.

Ambilight

Pour que vous puissiez régler le contraste sur votre téléviseur , en fonction du niveau d’éclairage de la pièce dans laquelle se trouve le téléviseur , il est nécessaire d’avoir un Arduino. L’appareil surveillera le retour de la lumière émanant de l’écran par rapport à la lumière naturelle de l’environnement. C’est ce que l’on appelle Ambilight.

Pour cela, il est nécessaire de disposer de capteurs externes capables de déterminer le degré de correction que le grand écran doit effectuer.

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