I.Introduction

L'objectif est de programmer une carte Arduino en C++. Dans un premier temps, vous utiliserez un simulateur.

En classe, vous pourrez tester une vrai carte Arduino, reliée à l'ordinateur via un câble USB. Le simulateur choisi, nommé Tinkercad, est une application Web. Plus précisément, Tinkercad est une suite logicielle qui permet :

  • De créer des modèles volumiques de pièces (pour les imprimer en 3D par exemple).
  • De simuler des circuits électroniques.
  • De réaliser des programmes par blocs (type Scratch).

C'est le simulateur de circuits électroniques qui nous intéresse ici.

Regarder les vidéos suivantes sur tinkercad :

 https://www.youtube.com/watch?v=5uDo186BMm0

https://www.youtube.com/watch?v=BNlGktWiqAQ&t=32s

https://www.youtube.com/watch?v=mUXAxh4gKzc&t=21s 

 

2. Créer un compte

Il faut commencer par créer un compte pour utiliser Tinkercad. Ce compte nécessite une adresse mél. Si vous optez pour une adresse mél valide, vous pourrez sauvegarder vos travaux durablement.

  1. Allez sur le site : https://www.tinkercad.com/join
  2. Cliquez sur "Créer un compte personnel"
  3. Puis sur "S'inscrire avec une adresse électronique"

3. Première utilisation du simulateur

Les cartes Aduino possèdent une DEL (diode électroluminescente) ou LED (light emitting diode) en anglais, qui permet de s'assurer de la liaison entre la carte Arduino et l'ordinateur. Elle est associée au connecteur 13. Il s'agit ici de faire clignoter cette DEL. Votre compte étant créé :

1. Allez sur le site : https://www.tinkercad.com/dashboard?type=circuits&collection=designs.

2. Cliquez sur "Créer un circuit".

 

3. En haut à droite, dans la liste déroulante "Composants De base", sélectionnez "Arduino".

4. Sélectionnez la "Platine d'essai" et glissez-la à gauche, dans la fenêtre principale.

5. La partie câblage est terminée. Cliquez sur "Code" puis sélectionnez "Texte" pour faire apparaître le programme en C++.

6. Cliquez sur "Démarrer la simulation" et observez le clignotement sur la carte.

7. Cliquez sur "Arrêter la simulation"

8. Dans le programme, modifiez le délai d'attente en mettant 200 ms à la place de 1000 ms, écrivez delay(200); au lieu de delay(1000);

9. Cliquez sur "Démarrer la simulation", constatez que la DEL clignote beaucoup plus rapidement que précédemment.

4. Faire clignoter une DEL

1. En allant chercher les composants à droite, comme vous l'avez fait avec la la "Platine d'essai", réalisez le circuit ci-dessous, comportant :

  • Une DEL de la couleur de votre choix.
  • Une résistance de 270 Ω.
  • Des câbles, dont vous pouvez choisir la couleur également.

2. Modifiez le programme, en remplaçant 13 par 3 (à trois reprises) :

void setup()
{
  pinMode(3, OUTPUT);
}

void loop()
{
  digitalWrite(3, HIGH);
  delay(1000); // Wait for 1000 millisecond(s)
  digitalWrite(3, LOW);
  delay(1000); // Wait for 1000 millisecond(s)
}

3. Cliquez sur "Démarrer la simulation" pour constater que la DEL clignote.

A noter

  • Une DEL ne laisse passer le courant que dans un seul sens. Elle n'éclaire pas si elle est mal connectée. Pour s'illuminer, le courant doit circuler de l'anode vers la cathode. On reconnaît l'anode, car il s'agit de la broche la plus longue.
  • La carte Arduino délivre une tension de 5 V. La résistance de 270 Ω limite le courant qui traverse la DEL. Ce courant ne doit pas dépasser 20 mA. Sans la résistance, il y a court-circuit et destruction de la carte Arduino.
  • La platine d'essai est constituée de trous, reliés électriquement entre eux selon les rangées montrées en rouge ci-dessous.

 

 

 

 

 

 

Sources :

http://sti.ac-amiens.fr/IMG/pdf/01-avectinkercad-2.pdf

http://eleydet.free.fr/SNT/confinement/semaine5/

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Richard GAUTHIER
Professeur de Physique Appliquée
Certification ISN
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www.carhaix2020.bzh