Cartes Arduino

Introduction

Il n’est pas forcément simple de s’y retrouver dans la multitude des cartes disponibles. La fondation Arduino innove sans cesse et les autres fabricants proposent également de nombreuses alternatives intéressantes. Il est bien sûr impossible d’en faire une liste exhaustive. De nouvelles cartes apparaîtront après la parution de ce livre, d’autres bénéficieront d’une mise à jour et certaines ne seront peut-être plus commercialisées dans quelques mois.

L’Arduino parfait n’existe pas, chaque modèle possède ses avantages et ses inconvénients. Les plus puissants consomment plus d’énergie, ce qui les rend moins intéressants pour un usage mobile (sur batterie). Ceux qui possèdent de nombreux connecteurs sont forcément plus encombrants, ce qui limite l’intégration dans un boîtier léger et discret. Les plus petits possèdent parfois moins de fonctions que les gros. Les plus innovants ne sont pas forcément compatibles avec les modules, les cartes d’extension ou les bibliothèques habituelles. Les plus exotiques ont une communauté très réduite, il sera donc difficile d’obtenir de l’aide d’autres utilisateurs. Ceux qui proposent énormément de fonctions coûtent généralement plus cher......

Cartes fonctionnant sous 5 V

Les premiers Arduino fonctionnaient sous 5 V, tout simplement parce que les microcontrôleurs utilisés fonctionnaient eux aussi sous 5 V. Une quinzaine d’années plus tard, des millions de cartes ont été vendues et l’Arduino Uno R3 est devenu un standard.

Il existe maintenant des microcontrôleurs plus performants (sous 3,3 V). Mais généralement, le passage de 5 V à 3,3 V ne nécessite pas seulement de changer d’Arduino, il faudra parfois aussi replacer les modules et/ou cartes d’extension qui nécessitent 5 V pour fonctionner.

Alors, lorsqu’un microcontrôleur (bien qu’un peu plus ancien) remplit toujours parfaitement sa fonction, de nombreux utilisateurs n’éprouvent pas le besoin de renouveler tout leur matériel. La fondation Arduino l’a bien compris puisque le nouvel Arduino Uno R4 (censé remplacer le R3) fonctionne encore sous 5 V.

Il faudra bien changer un jour mais pour l’instant, les cartes sous 5 V semblent encore avoir de beaux jours devant elles.

1. Arduino Uno R4

Le succès de l’Arduino Uno R3 a obligé les concurrents à innover. Depuis quelques années, ils ne se contentent plus de fabriquer de simples clones de l’Arduino. Ils proposent des cartes de développement plus performantes et beaucoup moins chères (notamment avec les microcontrôleurs ESP8266, ESP32 ou RP2040).

La fondation Arduino devait donc réagir et c’est ce qu’elle a fait en 2023, avec non pas un, mais deux successeurs pour l’Arduino Uno R3. L’Arduino Uno R4 Minima et L’Arduino Uno R4 WiFi.

a. Arduino Uno R4 Minima

La carte ressemble énormément à l’Arduino Uno R3. Tout a été fait pour que la transition entre l’ancien et le nouveau modèle soit la plus douce possible. L’Arduino Uno R4 Minima possède la même taille, les mêmes connecteurs (situés exactement au même endroit).

Puisqu’il fonctionne aussi sous 5 V, vous ne devriez pas rencontrer de problèmes de compatibilité (au moins au niveau matériel) en utilisant les cartes d’extension (shields) de l’Arduino Uno R3.

Niveau logiciel, cela dépend. Les principales bibliothèques sont mises à...

Cartes fonctionnant sous 3,3 V

Elles peuvent accepter une alimentation de 5 V à travers la prise USB, mais le microcontrôleur et les différents ports fonctionnent sous 3,3 V.

Heureusement, de nombreux modules fonctionnent indifféremment en 3,3 V ou en 5 V (comme par exemple les modules Grove). Vous ne rencontrerez pas non plus de problèmes avec les composants électroniques de base (LED, bouton poussoir, potentiomètre...).

Mais en cas de doute, prenez le temps de consulter la documentation du module.

Pour adapter votre branchement, vous pouvez isoler les éléments sous 5 V de ceux sous 3,3 V avec des transistors, mais il est beaucoup plus simple d’utiliser un convertisseur de niveau logique.

Branchement du convertisseur de niveau logique

1. Arduino Zero

Il conserve le même format que l’Arduino Uno. Mais l’Arduino Zero fonctionne en 32 bits, dispose d’une fréquence plus élevée, bénéficie de plus de mémoire, d’une véritable sortie analogique et surtout, il possède deux ports Micro USB. De plus, il est capable d’exécuter plusieurs tâches en même temps.

Le port Native USB Port peut être reconnu par l’ordinateur comme un périphérique USB et le Programming Port permet de reprogrammer l’Arduino et/ou d’accéder à l’interface de débogage.

L’Arduino Zero

L’Arduino Zero intègre un débogueur, il ne nécessite donc aucun matériel supplémentaire, ce qui en fait un excellent choix pour s’initier au débogage.

Ceci est également possible avec les autres cartes équipées du microcontrôleur SAM21 (MKR ou Nano 33 IoT) ; il faudra par contre prévoir une interface de débogage (Segger J-Link ou Atmel-ICE) et la relier à l’Arduino.

Lancez l’IDE Arduino 2.x, connectez l’Arduino (avec le Programming Port), téléversez votre programme...