Les cartes Arduino et les nombreux microcontrôleurs abordables qui sont venus dans leur sillage ont changé à jamais l'électronique de loisirs. Ce qui était autrefois le domaine du super geek, armé d'une connaissance approfondie de l'électronique et de l'informatique, est désormais accessible à tous.
Le prix du matériel ne cesse de baisser et la communauté en ligne ne cesse de croître. Nous avons déjà couvert la mise en route d'un Arduino, et il existe de nombreux projets intéressants pour débutants pour vous familiariser, il n'y a donc aucune raison de ne pas vous lancer !
Mais aujourd'hui, nous aborderons quelques erreurs fréquemment commises par les personnes qui découvrent ce monde, et comment les éviter.
La plupart des cartes Arduino ont un régulateur de puissance à bord, ce qui signifie que vous pouvez l'alimenter à partir d'un port USB ou d'une alimentation. Bien que chaque carte diffère exactement de ce qu'elle peut prendre, il s'agit généralement de 7-12v entrée via une prise CC à barillet ou via la broche VIN. Cela nous amène bien à notre première erreur :
Ce premier attrape les gens tout le temps. Si vous alimentez votre carte à partir d'une batterie ou d'une alimentation, vous devez vous assurer que V+ va au VIN broche et la Masse le fil va au GND épingler. Si vous obtenez cela à l'envers, vous êtes à peu près assuré de faire frire votre planche.
Cette erreur apparemment évidente se produit plus fréquemment que vous ne le pensez, alors vérifiez toujours votre configuration d'alimentation avant d'allumer quoi que ce soit !
Lorsque l'air sent l'Arduino frit, c'est le plus souvent la raison principale. La deuxième raison la plus probable est que quelque chose a essayé de tirer trop de courant de la carte. Il est essentiel de savoir de quelle puissance vos composants ont besoin par rapport à ce que votre carte peut fournir.
Avant de plonger là-dedans, jetons un coup d'œil à la théorie derrière le pouvoir.
Une partie essentielle du travail avec des microcontrôleurs est de connaître les bases de l'électronique. Bien que vous n'ayez pas besoin d'être un ingénieur électricien de génie, il est important de comprendre les volts , Ampères , Résistance , et comment ils sont liés. Sparkfun propose une excellente introduction à l'électronique, ainsi que plusieurs vidéos expliquant la tension , Actuel (Ampères) et Loi d'Ohm (Résistance).
Comprendre exactement la puissance dont un composant aura besoin est un élément essentiel du travail avec les cartes Arduino.
Celui-ci attire beaucoup de gens désireux de se plonger directement dans des projets. Il est possible d'utiliser certains composants de faible puissance directement avec les broches Arduino. Dans de nombreux cas cependant, cela peut tirer beaucoup trop de puissance de l'Arduino, risquant de détruire votre microcontrôleur.
Le pire contrevenant ici, ce sont les moteurs. Même les moteurs de faible puissance tirent un taux de puissance si varié qu'ils ne sont généralement pas sûrs à utiliser directement avec les broches Arduino. Pour une manière vraiment artisanale d'utiliser un moteur, vous devez utiliser un pont en H . Ces puces vous permettent de contrôler un moteur alimenté en courant continu à l'aide de vos broches arduino, sans risquer de faire frire votre carte.
Ces petites puces séparent l'alimentation de l'Arduino et permettent au moteur de se déplacer dans les deux sens. Parfait pour la robotique DIY ou les véhicules télécommandés. La façon la plus simple d'utiliser ces puces est de faire partie d'un bouclier pour votre Arduino, et elles sont disponibles pour moins de 2 $ chez Aliexpress, ou si vous vous sentez aventureux, vous pouvez toujours créer la vôtre.
Pour les débutants utilisant des moteurs avec Arduino, Adafruit propose des didacticiels utilisant à la fois la puce elle-même et leur blindage de moteur de dérivation.
D'autres composants et appareils électriques peuvent consommer des quantités d'énergie plus prévisibles, mais vous ne voulez toujours pas qu'ils soient connectés directement à votre microcontrôleur. Même les bandes LED 5v peuvent être dangereuses. Bien qu'il soit possible d'en attacher quelques-uns directement à la carte pour les tester, il est généralement préférable d'utiliser une source d'alimentation externe et de les contrôler via un relais ou un MOSFET .
Bien qu'il existe des différences entre les deux, ils sont fonctionnellement les mêmes pour de nombreuses applications dans l'électronique de loisirs. Les deux peuvent agir comme un interrupteur entre une source d'alimentation et un composant, qui est activé ou désactivé par un Arduino. Un relais est complètement isolé du circuit qui le contrôle et fonctionne uniquement comme un interrupteur marche/arrêt. Dejan Nedelkovski a une bonne vidéo d'introduction à l'utilisation des relais tirée de son article de didacticiel.
Un MOSFET permet de faire passer différentes quantités de puissance en utilisant la modulation de largeur d'impulsion (PWM) à partir d'une broche Arduino. Pour une introduction à l'utilisation des MOSFET avec des bandes LED, consultez notre guide ultime pour les connecter à un Arduino.
Une erreur courante au démarrage est de réussir à provoquer des courts-circuits. Ceux-ci se produisent lorsque des parties du circuit sont jointes à des endroits où elles ne devraient pas être, ce qui donne à l'alimentation un itinéraire plus simple à suivre. Cela se traduira au mieux par un mauvais fonctionnement de votre circuit, et au pire par des composants frits ou même un risque d'incendie !
Pour éviter cela lors de l'utilisation d'une planche à pain, il est important de comprendre le fonctionnement d'une planche à pain. Cette vidéo de Science Buddies est un excellent moyen de faire connaissance.
L'aspect important ici est de se souvenir du fonctionnement des rails sur chaque planche. Sur les planches à pain pleine et demi-taille, les rails extérieurs fonctionnent horizontalement et les rails intérieurs verticalement, avec un espace au milieu de la planche. Les mini planches à pain n'ont que des rails verticaux.
Le moyen le plus simple d'éviter de provoquer un court-circuit sur une planche à pain est simplement de vérifier votre travail avant d'allumer votre appareil. Ce coup d'œil de dernière minute peut vous éviter bien des soucis !
Le même problème peut se produire lors de la soudure d'Arduinos ou de composants sur un protoboard, en particulier avec des cartes plus petites comme l'Arduino Nano. Tout ce qu'il faut, c'est une petite goutte de soudure entre deux broches pour provoquer un court-circuit qui pourrait détruire votre microcontrôleur. La seule façon d'éviter cela est d'être vigilant et de pratiquer la soudure autant que possible.
Au début, la soudure peut sembler une tâche délicate et ardue, mais elle devient beaucoup plus facile avec le temps. Notre guide de projet pour les débutants devrait aider tous ceux qui passent de la planche à pain au monde du prototypage !
Travailler avec des microcontrôleurs signifie travailler avec des broches. La plupart des composants et de nombreuses cartes sont livrés avec des broches pour les fixer au protoboard. Savoir quelle broche fait ce qui est essentiel pour s'assurer que les choses fonctionnent comme vous le souhaitez.
Un exemple courant est le MOSFET mentionné précédemment. Les trois pattes d'un MOSFET sont appelées la Gate , Vidange , et Source . Le mélange de l'un ou l'autre de ces éléments pourrait entraîner une circulation de l'alimentation dans la mauvaise direction ou provoquer un court-circuit. Cela peut détruire votre MOSFET, votre Arduino, votre appareil ou, si vous êtes vraiment malchanceux, les trois !
Recherchez toujours une fiche technique ou un brochage d'un composant avant de l'utiliser pour déterminer exactement quelle broche va où et quelle puissance il faut utiliser.
En s'éloignant du côté matériel d'Arduino, il y a beaucoup d'erreurs à faire lors du codage. Les erreurs les plus courantes incluent :
N'importe lequel des problèmes ci-dessus, bien que mineur, empêchera votre programme de fonctionner comme il se doit. Prenez le croquis Blink par exemple. Vous trouverez ci-dessous le croquis Blink.ino simple inclus avec l'IDE Arduino, avec le texte d'aide supprimé. À première vue, ça a l'air plus ou moins OK, n'est-ce pas ?
annuler la configuration() {
pinMode(LED_BUILTIN, SORTIE)
}
boucle vide {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
retard{1000} ;
écriture numérique(LED_BUILTIN, LOW);
retard(1000); Ce code ne compilera pas, et il y a 5 raisons pour lesquelles. Passons en revue :
Voici à quoi ce code devrait ressembler :
annuler la configuration() {
pinMode(LED_BUILTIN, SORTIE);
}
boucle vide() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
retard(1000);
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
retard(1000);
} Chacune de ces erreurs, bien que mineures, empêchera votre programme de fonctionner. Il peut être assez frustrant au début de dire exactement ce qui ne va pas, bien que cela devienne beaucoup plus facile avec le temps. Un bon conseil pour s'habituer à la programmation Arduino est d'ouvrir un autre programme auquel vous pouvez vous référer, car dans la plupart des cas, la syntaxe et le formatage sont les mêmes entre différents programmes.
Si coder un Arduino est votre première incursion dans le codage, bienvenue ! C'est un passe-temps enrichissant à apprendre, et compte tenu de la demande de certains types de programmeurs, cela pourrait être un excellent changement de carrière ! Il y a de bonnes habitudes à apprendre en tant que codeur, et ces habitudes s'appliquent à tous les langages de programmation, il vaut donc la peine de les apprendre tôt.
Le moniteur série est la console de l'Arduino. C'est là que vous pouvez envoyer toutes les données extraites des broches de l'Arduino et les afficher de manière conviviale pour lire le texte. Malheureusement, comme beaucoup d'entre vous le savent probablement déjà, ce n'est pas toujours aussi simple.
Au début de la tentative de faire fonctionner les choses, il n'y a rien de plus frustrant que de configurer votre microcontrôleur pour qu'il imprime sur le moniteur série et ne récupère rien d'autre qu'un non-sens absolu. Heureusement, il existe presque toujours une solution simple.
Lorsque vous lancez le moniteur série dans le code, vous définissez également son débit en bauds . Ce nombre fait simplement référence au nombre de bits par seconde qui sont envoyés au moniteur série. Dans l'exemple ci-dessous, le débit en bauds est défini sur 9 600 en code. Assurez-vous également de le définir sur la même valeur en utilisant le menu déroulant en bas du moniteur série, et tout devrait s'afficher correctement.
Vous remarquerez peut-être dans le moniteur série qu'il existe plusieurs vitesses parmi lesquelles choisir. Il est rarement nécessaire de modifier le débit en bauds, sauf si vous transférez de gros volumes de données. À 9 600, le moniteur série peut imprimer près de 1 000 caractères par seconde. Si vous pouvez lire aussi vite, félicitations, vous êtes clairement un magicien.
La liste étendue et sans cesse croissante des bibliothèques disponibles pour Arduino est l'une des choses qui le rend si accessible aux nouveaux arrivants. Les bibliothèques écrites par des codeurs expérimentés et publiées gratuitement permettent d'utiliser des composants complexes tels que des bandes LED adressables individuellement et des capteurs météorologiques sans avoir besoin de connaître le codage complexe.
Vous pouvez installer des bibliothèques directement depuis l'IDE en sélectionnant Sketch> Inclure la bibliothèque> Gérer les bibliothèques pour afficher le navigateur de la bibliothèque.
Une fois que vous avez installé vos bibliothèques, vous pouvez les utiliser dans n'importe quel projet, et beaucoup viennent avec leurs propres exemples de projets. Il y a deux pièges possibles ici.
Dans un premier temps, si vous trouvez un morceau de code qui semble parfait pour votre projet, pour constater qu'il refuse de compiler une fois que vous l'avez dans votre IDE, vérifiez qu'il n'inclut pas une bibliothèque que vous n'avez pas encore installée. Vous pouvez vérifier cela en regardant le #include
Dans le second cas, vous avez le problème inverse. Si vous utilisez des fonctions d'une bibliothèque que vous avez installée sur votre ordinateur et que le code refuse de se compiler, il se peut que vous ayez oublié d'inclure la bibliothèque dans l'esquisse sur laquelle vous travaillez actuellement. Par exemple, si vous souhaitez utiliser la fantastique bibliothèque Fastled avec vos bandes LED Neopixel, vous devrez ajouter #include "FastLED.h" au début de votre code pour lui faire savoir qu'il doit rechercher la bibliothèque.
Pour notre avant-dernière erreur, nous examinerons les quilles flottantes. Par flottement, ce que nous entendons vraiment, c'est que la tension d'une broche fluctue, ce qui donne une lecture instable. Cela pose des problèmes particuliers lors de l'utilisation d'un bouton pour déclencher quelque chose sur votre Arduino, et peut entraîner un comportement indésirable.
Cela est dû à des interférences indésirables provenant d'appareils électroniques environnants, mais cela peut être facilement contré à l'aide de la résistance de rappel interne de l'Arduino.
Cette vidéo d'AddOhms explique le problème et comment le résoudre.
Celui-ci n'est pas un problème spécifique, et plus une question de patience. Les Arduinos permettent de se lancer très facilement et de lancer des idées de prototypage. S'il est vrai que les projets difficiles permettent des expériences d'apprentissage rapides, cela vaut la peine de commencer petit. Si le premier projet que vous tentez est très compliqué, vous rencontrerez probablement l'un des problèmes ci-dessus, vous laissant frustré et potentiellement avec des composants électroniques frits.
La grande chose à propos de travailler avec des microcontrôleurs est la quantité de projets disponibles pour apprendre. Si vous envisagez de créer un système d'éclairage complexe, commencer par un simple système de feux de circulation vous donnera la base pour passer à autre chose. Avant de créer un énorme spectacle de bandes lumineuses à LED, essayez peut-être quelque chose de plus petit comme test, comme l'intérieur du boîtier de votre PC.
Chaque petit projet vous apprend un autre aspect de l'utilisation des contrôleurs Arduino, et avant que vous ne vous en rendiez compte, vous utiliserez ces petites cartes intelligentes pour contrôler toute votre vie !
La courbe d'apprentissage d'Arduino peut sembler assez intimidante pour les non-initiés, mais sa communauté en ligne dédiée rend le processus d'apprentissage beaucoup moins pénible. En faisant attention aux erreurs faciles comme celles de cet article, vous pouvez vous épargner une multitude de frustrations.
Maintenant que vous savez quelles erreurs éviter, pourquoi ne pas essayer de construire votre propre Arduino, il n'y a pas de meilleur moyen d'apprendre comment ils fonctionnent.
Pour en savoir plus, jetez un œil au codage Arduino avec VS Code et PlatformIO.
Crédit image :SIphotography/Depositphotos