Arduino, qui es-tu ?

Dans le cadre des ateliers « apprendre en faisant » du DU, j’ai souhaité en apprendre un peu plus sur Arduino. 

J’avais déjà une petite expérience de cet outil mais bien trop superficielle à mon goût. J’ai donc assisté à deux formations afin d’approfondir mes connaissances concernant son fonctionnement. Cela m’a également permis de revoir les bases en électronique  qui sont nécessaires à son utilisation (j’en avais bien besoin!).

Lors de ces formations, j’ai pu remarquer que le niveau des participants est souvent très hétérogène ce qui complique le bon déroulement de ces initiations et l’apprentissage de chacun. C’est pourquoi je vous propose ici, une « fiche d’identité de l’Arduino » afin d’avoir, dans un premier temps, une base d’informations communes sur les généralités.

ori-carte-arduino-uno-12420Nom :

Arduino

Date et lieu de naissance :

La première Arduino à vu le jour en 2005 en Italie.

Concepteurs :

Le projet Arduino est issu d’une équipe d’enseignants et d’étudiants de l’école de Design d’Interaction d’Ivre en Italie composée de Massimo Banzi, David Mellis, Tom Igoe, Gianluca Martino, David Curatelles et Nicholas Zambetti.

Histoire d’Arduino :

Le projet Arduino est né suite à une problématique soulevée par cette équipe de Designers. En effet, à cette époque, les outils nécessaires à la création de projets d’interactivité étaient complexes et onéreux (entre 80 et 100 euros). Ces coûts souvent trop élevés rendaient difficiles le développement par les étudiants de nombreux projets et ceci ralentissait la mise en œuvre concrète de leur apprentissage. Jusqu’alors, les outils de prototypage étaient principalement dédiés à l’ingénierie, la robotique et aux domaines techniques. Ils sont puissants mais leurs processus de développement sont longs et ils sont difficiles à apprendre et à utiliser pour les artistes, les designers d’interactions et, plus généralement, pour les débutants.

Afin de palier à ce problème, l’équipe développa le projet Arduino en s’inspirant de l’environnement de Processing (langage de programmation développé dès 2001) et du projet Wiring, prédécesseur d’Arduino développé par Hernando Barragan en 2003. L’objectif était d’arriver à un dispositif simple à utiliser, dont les coûts seraient peu élevés, les codes et les plans « libres » (c’est-à-dire dont les sources sont ouvertes et peuvent être modifiées, améliorées, distribuées par les utilisateurs eux-mêmes) et, enfin, « multi-plates-formes » (indépendant du système d’exploitation utilisé).

Le nom Arduino trouve son origine dans le nom du bar dans lequel l’équipe avait l’habitude de se retrouver. Arduino est aussi le nom d’un roi italien, personnage historique de la ville « Arduin d’Ivrée », ou encore un prénom italien masculin qui signifie « l’ami fort ».

Son principe :

Arduino c’est un circuit intégré : un mini ordinateur appelé également micro- contrôleur, associé à des entrées et sorties qui permettent à l’utilisateur de brancher différents types d’éléments externes. Elle comprend aussi nombre d’autres composants électroniques qui permettent de faire fonctionner le micro-contrôleur ou d’en étendre les fonctionnalités. Cette carte électronique est programmable, cela signifie qu’elle a besoin d’un programme (= une liste d’instructions qui est exécutée par un système) pour fonctionner, elle ne peut rien faire seule. Cependant, une fois programmée, elle peut fonctionner en toute autonomie à condition qu’elle soit alimentée en énergie.

L’interface permettant de programmer l’Arduino lui est propre. Il s’agit d’un logiciel (du même nom) ou plus exactement d’un compilateur. En informatique, ce terme désigne un logiciel qui est capable de traduire un langage informatique, ou plutôt un programme utilisant un langage informatique, vers un langage plus approprié afin que la machine qui va le lire puisse le comprendre. Le compilateur va donc traduire les instructions du programme précédent, écrites en langage texte, vers un langage dit « machine ». Ce langage utilise uniquement des 0 et des 1.

Sa fonction :

Arduino est une plate-forme de prototypage d’objets interactifs à usage créatif constituée d’une carte électronique et d’un environnement de programmation. Sans tout connaître ni tout comprendre de l’électronique, cet environnement matériel et logiciel permet à l’utilisateur de formuler ses projets par l’expérimentation directe avec l’aide de nombreuses ressources disponibles en ligne.

Pont tendu entre le monde réel et le monde numérique, Arduino permet d’étendre les capacités de relations humain/machine ou environnement/machine.

Sa philosophie :

L’Arduino c’est :

  • Un logiciel et un matériel libres sous licence Creative Commons ( CC BY NC SA) : il est donc possible de faire évoluer, modifier, améliorer et reproduire le matériel ou la plateforme de programmation dans le respect de la licence.
  • Un prix dérisoire étant donné l’étendue des applications possibles. On comptera 20 euros pour la carte classique et le logiciel quant à lui est téléchargeable gratuitement !
  • Une compatibilité sous toutes les plateformes, à savoir : Windows, Linux et Mac OS.
  • Une communauté ultra développée ! Des milliers de forums d’entre-aide, de présentations de projets, de propositions de programmes et de bibliothèques, …
  • Un site en anglais arduino.cc et un autre en français arduino.cc où vous trouverez tout de la référence Arduino, le matériel, des exemples d’utilisations, de l’aide pour débuter, des explications sur le logiciel et le matériel, etc.

ArduinoCommunityLogo

Sa composition :

Voici les différents éléments qui composent la carte Arduino :

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Les entrées permettent de brancher des capteurs qui collectent des informations sur leur environnement comme la variation de température via une sonde thermique, le mouvement via un détecteur de présence ou un accéléromètre, le contact via un bouton-poussoir, etc.

Les sorties sont reliées à des actionneurs qui agissent sur le monde physique telle une petite lampe qui produit de la lumière, un moteur qui actionne un bras articulé, etc.

Son logiciel :

L’environnement de programmation Arduino (IDE en anglais) est une application écrite en Java inspirée du langage Processing. L’IDE permet d’écrire, de modifier un programme et de le convertir en une série d’instructions compréhensibles pour la carte.

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Ses différentes versions:

Comme Arduino est en open source, quiconque peut donc étudier les plans et créer des dérivés. Il existe donc de multiples versions de la carte Arduino. Vous trouverez sur ces sites quelques exemples:

Comparatif des différentes cartes arduino et des cartes « compatible arduino ».

http://www.mon-club-elec.fr/pmwiki_reference_arduino/pmwiki.php?n=Main.Materiel

Ses  Applications :

Plate-forme logicielle et matérielle de création d’objets numériques, Arduino permet de programmer des circuits électroniques qui interagissent avec le milieu qui les entoure. Connectés notamment à des capteurs sonores, thermiques, de mouvement, ces circuits électroniques peu coûteux, dénommés micro-contrôleurs, peuvent en retour générer des images, actionner un bras articulé, envoyer des messages sur Internet, etc. Des dizaines de milliers d’artistes, de designers, d’ingénieurs, de chercheurs, d’enseignants et même d’entreprises l’utilisent pour réaliser des projets incroyables dans de multiples domaines :

  • prototypage rapide de projets innovants utilisant l’électronique, Arduino facilitant l’expérimentation en amont de la phase d’industrialisation ;
  • production artisanale d’objets numériques et de machines-outils à faible coût dans la perspective d’une culture d’appropriation technologique favorisant le bricolage et la débrouille ;
  • captation et analyse de données scientifiques (environnement, énergie, etc.) à des fins éducatives, de recherche ou d’appropriation citoyenne ;
  • spectacle vivant, grâce aux nombreuses fonctions d’interaction offertes par Arduino, il est possible de créer des performances de VJing, utiliser le mouvement des danseurs pour générer en temps réel des effets sonores et visuels dans un spectacle ;
  • installations d’arts numériques, Arduino permettant de réaliser des œuvres d’art interagissant de manière autonome avec le public ;
  • Mode et design textile, plusieurs stylistes et designers investissant ce domaine créatif en exploitant les possibilités offertes par l’intégration de l’électronique notamment dans des vêtements (e-textile) ;
  • projets pédagogiques à destination d’étudiants, de professionnels ou du grand public selon les porteurs de ces initiatives : écoles supérieures, centres de formation spécialisée ou des Media Labs.

Il y a une infinité d’autres utilisations, vous pouvez simplement chercher sur votre moteur de recherche préféré ou sur Youtube le mot « Arduino » pour découvrir les milliers de projets réalisés avec !

Son fonctionnement :

Le meilleur moyen de comprendre le fonctionnement d’Arduino, c’est de l’expérimenter autour d’un projet dans lequel il vous est utile. Ainsi, vous allez découvrir selon vos besoins, certaines de ses spécificités et explorer ses capacités. Il existe une multitude de tutoriels en ligne de tous niveaux pour vous familiariser avec Arduino et son interface.

 

 

 

Liens utiles :

Site officiel

Articles:

flossmanuals

arduino.ovh

owni : arduino, naissance d’un mythe de la bidouille

Framablog : Le making of d’arduino ou la fabuleuse histoire d’un circuit imprimé

Tutoriels :

Tuto Arduino

Documentaire :

 

 

sources: