Arduino

Arduino
Développeur	Arduino Software
Dernière version	0022 (24 décembre 2010) [+/-]
Environnements	Multi-plateforme
Langue	Anglais
Licence	GNU LGPL ou GNU GPL
Site web	www.arduino.cc/fr
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Arduino est un circuit imprimé open-source sur lequel se trouve un microcontrôleur (calculateur) qui peut être programmé pour analyser et produire des signaux électriques, de manière à effectuer des tâches très diverses comme la charge de batteries, la domotique (le contrôle des appareils domestique (éclairage, chauffage...)), le pilotage d'un robot, etc. C'est une plateforme basée sur une interface entrée/sortie simple et sur un environnement de développement utilisant la technique du Processing/Wiring. Arduino peut être utilisé pour construire des objets interactifs indépendants (prototypage rapide), ou bien peut être connecté à un ordinateur pour communiquer avec ses logiciels (ex : Macromedia Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data, SuperCollider). En 2011, les versions vendues sont pré-assemblées, des informations sont fournies pour ceux qui souhaitent assembler l'Arduino eux-mêmes.

Le projet Arduino a reçu un titre honorifique à la Prix Ars Electronica 2006 dans la catégorie Digital Communities.

Description

Matériel

Un module Arduino est généralement construit autour d'un microcontrôleur Atmel AVR (ATmega328 ou ATmega2560 pour les versions récentes, ATmega168 ou ATmega8 pour les plus anciennes), 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 pré-programmé avec un bootloader de façon à ce qu'un programmateur dédié ne soit pas nécessaire.

Les modules sont programmés au travers d'une connexion série RS-232, mais les connexions permettant cette programmation diffèrent selon les modèles. Les premiers Arduino possédaient un port série, puis l'USB est apparu sur les modèles Diecimila, tandis que certains modules destinés à une utilisation portable se sont affranchis de l'interface de programmation, relocalisée sur un module USB-série dédié (sous forme de carte ou de câble).

L'Arduino utilise la plupart des entrées/sorties du microcontrôleur pour l'interfaçage avec les autres circuits. Le modèle Diecimila par exemple, possède 14 entrées/sorties numériques, dont 6 peuvent produire des signaux PWM, et 6 entrées analogiques. Les connexions sont établies au travers de connecteurs femelle HE14 situés sur le dessus de la carte, les modules d'extension venant s'empiler sur l'Arduino. Plusieurs sortes d'extensions sont disponibles dans le commerce.

Les modules non officiels « BoArduino » et « Barebones », compatibles avec la technologie Arduino, utilisent des connecteurs mâle pour une utilisation aisée avec des plaques de test.

Logiciel

Le logiciel de programmation des modules Arduino est une application Java, libre et multi-plateformes, servant d'éditeur de code et de compilateur, et qui peut transférer le firmware et le programme au travers de la liaison série (RS232, Bluetooth ou USB selon le module). Il est également possible de se passer de l'interface Arduino , et de compiler les programmes en ligne de commande^[1].

Le langage de programmation utilisé est le C++, compilé avec avr-g++ ^[2], et lié à la libraire de développement Arduino, permettant l'utilisation de la carte et de ses entrées/sorties. La mise en place de ce langage standard rend aisé le développement de programmes sur les plates-formes Arduino, à toute personne maitrisant le C ou le C++.

Plateforme

Matériel officiel

Un Arduino Diecimila.

Les modules d'origine des différentes versions de l'Arduino sont fabriqués par la société italienne Smart Projects. Quelques unes des cartes de marque Arduino ont été conçues par la société américaine SparkFun Electronics (en).

Treize versions des cartes de type Arduino ont été produites et vendues dans le commerce à ce jour dans l'ordre chronologique ci-dessous :

1. Serial Arduino, programmé avec une connexion série par connecteur DB9 et utilisant un ATmega8.
2. Arduino Extreme, programmable via une connexion USB et utilisant un ATmega8.
3. Arduino Mini, une version miniature de l'Arduino utilisant un ATmega168 de type CMS.
4. Arduino Nano, une version encore plus petite de l'Arduino alimenté par USB et utilisant un ATmega168 de type CMS (Atmega328 pour la nouvelle version).
5. LilyPad Arduino, une conception de type minimaliste pour permettre une application portable utilisant un ATmega168 de type CMS.
6. Arduino NG, programmable via une connexion USB et utilisant un ATmega8.
7. Arduino NG plus, programmable via une connexion USB et utilisant un ATmega168.
8. Arduino Bluetooth(BT), programmable via une connexion Bluetooth et utilisant un ATmega168.
9. Arduino Diecimila, possède une interface USB et utilise un ATmega168 dans un boitier format DIL28. (16Ko flash, 1Ko SRAM, 0.5Ko EEPROM)
10. Arduino Duemilanove ("2009") utilise un Atmega168 et est alimenté en électricité par le connecteur USB ou une alimentation externe avec commutation automatique^[3]. La nouvelle version^[4] est équipé d'un ATmega328 (32Ko de flash, 2Ko de SRAM, et 1Ko d'EEPROM).
11. Arduino Mega est équipé d'un ATmega1280 de type CMS pour avoir des Entrées/Sorties supplémentaires et de la mémoire (128Ko flash, 8Ko SRAM, 4Ko EEPROM)^[5].
12. Arduino Uno utilise un ATmega328 comme les derniers modèles de Duemilanove, mais alors que le Duemilanove utilisait une puce FTDI pour la programmation via un connecteur USB, le Uno utilise une puce ATmega8U2 programmé comme un convertisseur série^[6].
13. Arduino Mega2560 est équipé d'un ATmega2560 de type CMS, augmentant la mémoire totale disponible à 256 kio. Il est équipé aussi de la nouvelle puce USB ATmega8U2^[7].
14. Arduino Ethernet est une carte Arduino UNO intégrant un chip Wiznet W5100 pour rajouter la connectivité Ethernet intégré^[8].
15. Arduino Leonardo est une version bas coût de l'Arduino UNO à base d'un ATmega32U4 (commercialisation prévue fin 2011).
16. Arduino DUE est une évolution de l'Arduino Mega2560 avec un micro-contrôleur 32 bits Atmel SAM3U (ARM 32 bits Cortex-M3) (commercialisation prévue fin 2011).

Logiciel

Plusieurs logiciels et matériels compatibles Arduino (bien que non officiels) ont été produits commercialement par d'autres fabricants:

• Les kits "Freeduino Bare Bones Board et Really Bare Bones Board" compatibles Arduino, fabriqués et vendus par Modern Device Company.
• Le "Freeduino Through-Hole", compatible Arduino, module évitant l'utilisation de composants CMS et destiné à une fabrication personnelle; fabriqué et vendu par NKC Electronics (sous forme de kit).
• Le "Boarduino", un clone peu cher du Diecimila, avec des connecteurs pour une utilisation sur plaque de test.
• Des versions "Fundamental Logic" en kit ou montées, le MaxSerial Freeduino compatible Arduino Diecimila, interface RS-232, alimentation 3.3V optionnelle sur la carte; et le mini iDuino pour une utilisation sur plaque de test.

Open hardware et open source

Le design matériel de l'Arduino est distribué sous licence Creative Commons Attribution Share-Alike 2.5 et est disponible sur le site d'Arduino. Les schémas ainsi que les typons de circuits sont également disponibles. Le code source de l'environnement de programmation et les bibliothèques embarquées sont disponibles sous licence LGPL.

Restrictions du nom "Arduino"

Bien que le design matériel et logiciel soit sous licence copyleft, les développeurs ont exprimé le désir que le nom Arduino et ses dérivés soient exclusivement réservés aux modules officiels, et qu'ils ne soient pas utilisés pour des projets non autorisés. La politique d'usage du nom Arduino insiste sur le fait que les projets officiels sont ouverts à la collaboration^[9].

En réponse à cette restriction, des utilisateurs ont développé une cinquantaine de modules équivalents, nommés Freeduino, Sanguino, Seeduino, Uduino, etc^[10]. Ces modules, totalement compatibles avec le logiciel Arduino, et parfois avec les "shields" arduino, sont généralement moins chers que les cartes Arduino originales. La plupart offrent également des fonctions additionnelles.

L'équipe de développement

Le cœur de l'équipe des développeurs du projet Arduino est composé de Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, David Mellis et Nicholas Zambetti.

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Arduino » (voir la liste des auteurs)

Annexes

Articles connexes

• (fr) Fritzing : le logiciel de création de circuit imprimés

Liens externes

• (fr) Site officiel
• (en) E-Blocks Autre type de modules électroniques, non open source.
• (fr) Un site en Français pour Arduino : http://www.mon-club-elec.fr/pmwiki_reference_arduino/pmwiki.php?n=Main.HomePage
• (fr) Un site en Français avec pleins de montages à base d'Arduino : http://www.semageek.com/category/electronique/arduino-electronique
• (fr) C'est quoi Arduino? Document en français, écrit par un enseignant, présentant Arduino : http://www.louisreynier.com/fichiers/KesacoArduino.pdf
• (en) Liste de systèmes d'exploitation temps réel pour Arduino RTOS for Arduino
• (en) L'article de Make Magazine sur l'Arduino
• (en) Why Arduino Is a Hit With Hardware Hackers (Wired)
• (en) Processing, langage de programmation utilisé par Arduino
• (en) Minibloq

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