Explainer: Qu’est-ce qu’Arduino?

En ce qui concerne les appareils informatiques, les gros titres vont presque toujours aux plus gros et aux plus rapides – plus de GHz, plus de transistors, plus de dollars. Mais tous les succès n’ont pas suivi cette voie. Parfois, les appareils sont également favorisés s’ils sont vraiment limités dans leur puissance de traitement et leur ensemble de fonctionnalités.

Il y a un excellent exemple de cela qui a inspiré des millions de personnes dans le monde, les laissant plonger leurs orteils dans le vaste océan de l’électronique et de la programmation. Dites bonjour à Arduino! une plate-forme matérielle et logicielle open source et une communauté d’utilisateurs qui a engendré des milliers de projets homebrew et de produits commerciaux.

Toutes les recherches ne coûtent pas des milliards de dollars

L’histoire d’Arduino commence il y a près de 20 ans, dans la ville d’Ivrea, dans le nord de l’Italie. Cette ancienne municipalité de Turin abritait une école de design diplômée, appelée Interaction Design Institute Ivrea (IDII). L’un de leurs professeurs agrégés, Massimo Banzi, était chargé de développer et de dispenser un programme d’études dans le domaine de l’informatique physique.

Mais l’IDII se débattait avec des budgets de plus en plus petits et Banzi devait enseigner à ses étudiants de maîtrise comment utiliser l’électronique dans leurs projets de conception interactive.

Comme tant d’étudiants en électronique de l’époque, ils utilisaient des systèmes de microcontrôleurs comme le BASIC Stamp, de la société américaine Parallax. Cependant, cela coûtait un peu plus cher qu’ils ne l’auraient souhaité et manquait de la souplesse requise. Alors, naturellement, Banzi a demandé à un très petit groupe de membres du personnel et d’étudiants de l’IDII de se lancer dans la création des leurs.

Ils se sont tournés vers le monde de l’open-source pour développer l’IDE (environnement de développement intégré), le progiciel avec lequel programmer le périphérique, mais rien de tel n’existait vraiment pour le matériel.

La solution est venue de Creative Commons: une organisation à but non lucratif basée à Santa Clara, en Californie, qui a fourni des licences libres de droits et des systèmes du domaine public pour la réalisation de projets culturels.

L’équipe a réalisé qu’en rendant le projet ultra-bon marché et entièrement open source, il ouvrirait le monde de l’électronique et de la programmation à des millions de personnes dans le monde.

Initialement, ce projet (réalisé principalement par l’un des étudiants de Banzi) s’appelait Câblage, mais au fur et à mesure que la nouvelle se propageait et que de plus en plus de personnes expérimentaient la conception et les outils, une version parallèle a été créée (le câblage s’est poursuivi séparément et continue de fonctionner) et a été nommée en l’honneur du repaire préféré de l’équipe: Barre du roi Arduino.

Le voyage d’Arduino n’a pas été sans controverses et préoccupations, mais nous nous concentrerons simplement sur les systèmes eux-mêmes.

Bienvenue dans la famille Arduino

Pour toute personne novice dans le monde de l’électronique de base, le premier système Arduino pourrait sembler quelque peu bricolé. Mais c’est parce que c’était!

Composé d’un peu plus d’un microcontrôleur Atmel ATmega168 8 bits, d’un PCB de base et d’un câble pour le connecter à un ordinateur pour la programmation, il était très «  rugueux et prêt  ».

En tant que projet conceptuel, cependant, c’était parfait – la puce était très capable de répondre aux besoins de l’équipe et aussi très pas cher. Vous pouvez les acheter maintenant pour environ 2 $ la pièce!

Désormais, vous avez le choix entre une multitude de modèles Arduino: le modèle de base Uno, doté d’un autre microcontrôleur Atmel 8 bits, à l’Arduino Zero, qui contient une puce ARM Cortex 32 bits et 256 ko de mémoire Flash. .

Vous n’êtes pas obligé de les acheter préfabriqués; grâce à la nature open-source du système, vous pouvez télécharger des schémas et les créer vous-même.

Chaque modèle est livré avec un certain nombre de broches analogiques et numériques, pour alimenter les composants électroniques et envoyer / recevoir des entrées / sorties vers et depuis le contrôleur. Les broches de données sont essentiellement 1 bit (une tension basse ou élevée) mais c’est plus que suffisant pour l’utiliser pour une multitude de choses.

Par exemple, l’Uno peut être facilement connecté à un capteur de température numérique et programmé pour calculer la température, en fonction des signaux reçus.

Si cela semble un peu intimidant au début, ne vous inquiétez pas – le Project Hub d’Arduino contient des milliers d’idées à essayer, avec des instructions complètes et des listes de pièces. Et c’est la clé de la force d’Arduino: pas la simplicité du matériel ni sa conception open source, mais la facilité de programmation du contrôleur.

L’IDE Arduino doit beaucoup au travail de développement dans Wiring (et à un autre projet IDE appelé Processing), et ceux-ci étaient en fin de compte responsables de sa syntaxe claire, de ses règles de code logique et de son énorme collection de bibliothèques pour diverses fonctions et opérations.

Tu ne avoir pour utiliser l’IDE, cependant; n’importe quel langage peut être utilisé, tant que le compilateur produit un code machine binaire que le microcontrôleur simple comprend.

Le «  bonjour monde  » de l’IDE Arduino: faire clignoter une LED

Donc, ce que vous avez avec un kit Arduino est clair: une carte simple, alimentée par une source externe ou un câble USB 2.0, dotée d’un microcontrôleur ou d’un microprocesseur de base; support de programmation sous la forme d’un IDE clair, de règles de code et d’une abondante documentation; et une multitude de projets à essayer à partir d’une énorme base de données.

Tout cela soulève la question: juste quoi pouvez faites-vous avec un Arduino?

La puissance d’Arduino

La navigation dans le Project Hub met en évidence à quel point il est adaptable; Les choix populaires incluent la fabrication d’un scanner de sécurité RDIF, d’innombrables gadgets télécommandés et de systèmes de détection de fumée.

Les projets plus sérieux et commerciaux comprennent les chargeurs de véhicules électriques et les consoles de jeux portables; le monde de l’éducation est également très attaché à l’Arduino.

Avouons-le, cependant – ce sont les projets de créateur légèrement plus «créatifs» qui nous intéressent vraiment. Envie de pimenter vos réunions Zoom de travail à la maison en laissant votre webcam vous suivre danser dans votre appartement? Arduino est là pour vous.

Vous voulez être Batman et utiliser un sonar pour cingler vos ennemis? Oubliez Robin – c’est Arduino que vous voulez à vos côtés.

Il y a aussi ce gadget ridicule qui affiche l’heure à l’aide de paillettes, car pourquoi pas. Et Combo Breaker, un appareil motorisé basé sur Arduino qui peut casser n’importe quelle serrure à combinaison Master en moins de 30 secondes.

Il y a tellement d’utilisations et d’applications différentes pour Arduino qu’il serait impossible de toutes les énumérer ici. Mais que faire si vous avez vraiment besoin de deux lance-flammes activés par punch sur vos bras? Vous savez, juste en cas d’apocalypse zombie. Eh bien, il y a aussi un projet Arduino juste pour vous!

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D’accord, alors peut-être que ce dernier projet est un peu aussi créatif, mais j’espère que vous obtenez l’image. Les limites de ce que vous pouvez faire avec un kit Arduino sont définies par votre imagination et votre ingéniosité, et non par ses puces et son design de base.

Quand moins c’est plus

Arduino et le câblage, et les goûts du Raspberry Pi, sont des exemples parfaits de ce qui peut être réalisé lorsque vous souhaitez garder le matériel aussi simple que possible et le sauvegarder avec un kit de développement concret. Ces projets ont apporté l’électronique et la programmation à des millions de personnes à travers le monde, qui auraient pu autrement être écartées de ces domaines en raison de leur complexité innée et de leur immense portée.

Cependant, ils ne sont pas sans détracteurs, en particulier dans le monde professionnel de l’ingénierie électronique et des systèmes embarqués – la critique se présente principalement sous la forme de la façon dont Arduino masque une véritable compréhension de l’électronique et de la programmation.

Mais c’est tout le problème. Il n’est pas nécessaire de connaître la nature précise du cycle thermique thermodynamique que traverse le moteur de votre voiture pour apprendre à le conduire. Et la même chose est vraie pour Arduino: il est censé être limité, trop simple et pas particulièrement efficace dans ce qu’il fait.

Il est là pour rendre facile et amusant d’entrer dans le monde des microcontrôleurs et du codage de base, et cela correspond à ce rôle à la perfection. Si vous avez déjà expérimenté un kit Arduino et que vous souhaitez partager votre histoire, criez-le dans les commentaires ci-dessous.

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Crédit Masthead: Gogaspb

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