Arduino e 2 édition John Nussey Arduino pour les Nuls (2e édition) Titre de l’édition originale : Arduino® For Dummies® Pour les Nuls est une marque déposée de Wiley Publishing, Inc. For Dummies est une marque déposée de Wiley Publishing, Inc. Collection dirigée par Jean-Pierre Cano Traduction : Denis Duplan et Stéphane Bontemps Révision pour la deuxième édition : Gaston Demitton Mise en page : maged Edition française publiée en accord avec Wiley Publishing, Inc. © Éditions First, un département d’Édi8, 2017 Éditions First, un département d’Édi8 12 avenue d’Italie 75013 Paris Tél. : 01 44 16 09 00 Fax : 01 44 16 09 01 E-mail : [email protected] Web : www.editionsfirst.fr ISBN : 978-2-412-02580-2 ISBN numérique : 9782412029589 Dépôt légal : 2e trimestre 2017 Cette œuvre est protégée par le droit d’auteur et strictement réservée à l’usage privé du client. Toute reproduction ou diffusion au profit de tiers, à titre gratuit ou onéreux, de tout ou partie de cette œuvre est strictement interdite et constitue une contrefaçon prévue par les articles L 335- 2 et suivants du Code de la propriété intellectuelle. L’éditeur se réserve le droit de poursuivre toute atteinte à ses droits de propriété intellectuelle devant les juridictions civiles ou pénales. Ce livre numérique a été converti initialement au format EPUB par Isako www.isako.com à partir de l'édition papier du même ouvrage. Introduction rduino est un outil, une communauté et une façon de penser qui transforme notre A regard sur la technologie et l’usage que nous en faisons. Il a ravivé l’intérêt pour l’électronique chez de nombreuses personnes et leur a permis de mieux la comprendre, alors qu’elles pouvaient penser que l’électronique était pour elles restée sur les bancs de l’école. Arduino est un minuscule circuit imprimé au potentiel gigantesque. Selon la manière dont vous l’approchez, il peut être utilisé pour émettre un signal en code Morse à l’aide d’une LED ou pour contrôler toute les lumières d’un bâtiment. Ses possibilités dépassent de loin tout ce que vous pourriez imaginer. Arduino, c’est aussi une nouvelle approche pratique de l’éducation à la technique, qui réduit le coût d’entrée pour ceux qui souhaitent utiliser l’électronique pour réaliser de petits projets puis, je l’espère, trouver l’envie de se lancer dans des projets plus importants. Une communauté composée de toujours plus d’arduinistes a vu le jour – des utilisateurs et des développeurs qui apprennent les uns des autres et qui contribuent à la philosophie Open source en partageant tous les détails de leurs projets. Cette attitude des arduinistes et de ceux qui les aident est largement à l’origine du succès d’Arduino. Arduino est plus qu’un « kit d’initiation » ; c’est un outil. Un concentré de technologie qui permet de comprendre et d’utiliser plus facilement les outils électroniques d’aujourd’hui. Si la perspective de découvrir puis de maîtriser les possibilités immense de la technologie vous intéresse, ce livre se propose de vous accompagner dans vos premiers pas. En route ! À propos de ce livre Ceci est un livre technique, mais ce n’est pas un livre réservé aux techniciens. Arduino a été conçu pour être utilisable par n’importe qui, qu’il soit technicien, créatif, habile ou simplement curieux. Tout ce dont vous avez besoin, c’est d’ouverture d’esprit ou d’un problème à résoudre. Vous découvrirez rapidement comment Arduino peut vous être utile. Arduino a ravivé mon intérêt pour l’électronique et m’a donné accès à nombre de débouchés professionnels. J’ai écrit ce livre pour partager mon expérience. Lorsque je me suis rendu pour la première fois à un atelier Arduino, je ne savais pas programmer et je ne pouvais que vaguement me rappeler par quelle extrémité tenir un fer à souder (ne vous inquiétez pas, je parlerai de la soudure aussi). Actuellement, l’essentiel de mon travail consiste à concevoir et réaliser des installations interactives, des prototypes, et plus généralement à trouver de nouvelles manières de jouer avec la technologie en m’appuyant sur Arduino. Je pense que c’est une excellente plate-forme qui réduit le coût d’entrée pour apprendre l’électronique et la programmation. Il permet à des personnes qui n’ont pas eu trop de fibre scolaire de se plonger dans les domaines qui les intéressent, et de les explorer par eux-mêmes. Quelques folles hypothèses Ce livre ne présuppose rien en termes de connaissances techniques. Arduino est une plate-forme facile à utiliser pour apprendre l’électronique et la programmation. En tant que telle, elle est destinée à tous, que vous soyez un concepteur, un artiste ou que vous ne cherchiez qu’un passe-temps. C’est aussi une excellente plate-forme pour les gens qui sont déjà versés dans la technique. Peut-être avez-vous déjà programmé ? Vous souhaitez que vos projets prennent corps d’une manière ou d’une autre. Vous avez déjà travaillé avec l’électronique ? Vous voudrez dans ce cas découvrir ce dont Arduino est capable. Qui que vous soyez, vous verrez qu’Arduino a un grand potentiel. C’est à vous de décider ce que vous souhaitez en faire. Ce livre démarre au niveau le plus élémentaire pour vous permettre de commencer à utiliser et à comprendre Arduino sans réticences. De temps à autre dans le livre, je peux me référer à des choses plus techniques. Il vous faudra, comme en toutes choses, un peu plus de temps pour les comprendre. Partant des bases, je vous guiderai progressivement pour conduire à des activités plus élaborées. Ce livre repose pour l’essentiel sur mon expérience de l’apprentissage et de l’enseignement d’Arduino. Je me suis initié à Arduino à partir de rien, mais j’ai toujours trouvé que la meilleure manière d’apprendre était la pratique, en réalisant ses propres projets. La clé, c’est d’intégrer les bases que je présente dans ce livre, puis de s’appuyer sur ces connaissances en cherchant comment les mettre en œuvre pour résoudre de nouveaux problèmes, pour créer des projets, ou tout simplement pour vous amuser. Comment ce livre est organisé Arduino pour les Nuls est organisé pour vous permettre de sauter d’un endroit à un autre au gré de vos besoins. Si vous avez déjà manipulé Arduino, vous souhaiterez sans doute sauter aux derniers chapitres, mais si vous avez oublié les bases, vous aurez intérêt à entamer le livre par son début. Première partie : Découvrir Arduino Dans la partie 1, je présente Arduino en pointant les diverses circonstances qui ont créé un besoin pour Arduino et qui en ont par la suite influencé le développement. J’entre ensuite plus en détail dans Arduino, en tant que dispositif physique, mais aussi en tant qu’environnement de développement, et je vous aide à télécharger votre premier programme (appelé croquis). Deuxième partie : Entrées et sorties Arduino Dans cette partie, vous découvrez comment réaliser un prototype en utilisant une platine d’essai et quelques composants afin de permettre à votre Arduino d’interagir avec le monde. En utilisant simplement quelques composants, vous pouvez tester toute une variété d’applications pour Arduino et construire une base qui servira à d’autres projets. Les chapitres de cette partie traitent de toute une variété d’entrées et de sorties, dont la lumière, le mouvement et le son. Vous pourrez combiner ces techniques pour réaliser vos propres projets. Troisième partie : Bâtir sur des fondations Une fois que vous avez acquis les bases, vous serez démangé par l’envie d’en faire plus. Dans la partie 3, je présente quelques projets du monde réel et je montre comment ils fonctionnent. Vous apprenez à réaliser votre propre circuit imprimé pour rendre votre projet moins fragile. Vous apprenez aussi à choisir le bon capteur et comment écrire du code source pour ajuster ou modifier le comportement de vos circuits. Quatrième partie : Libérer le potentiel de votre Arduino Cette partie vous propose d’exploiter plus encore les possibilités de votre projet Arduino. Vous apprenez à utiliser des cartes filles pour enrichir votre Arduino de fonctionnalités spécifiques, à utiliser du matériel et des techniques pour développer votre projet, à hacker (modifier) du matériel existant. Vous découvrez aussi comment communiquer avec Processing, le projet jumeau d’Arduino, pour combiner matériel et logiciel. Cinquième partie : Arduino et les logiciels Si vous parvenez à cette partie, c’est que vous aurez acquis une bonne compréhension de la manière dont vous pouvez utiliser l’électronique et le matériel dans vos projets. Dans cette partie, vous apprenez à combiner cette connaissance du monde physique avec le monde du logiciel. Je vous présente quelques environnements de programmation Open source, et plus particulièrement Processing, le carnet de croquis électronique que vous pouvez utiliser pour réaliser un vaste ensemble d’applications afin d’améliorer votre projet Arduino. Les icônes utilisées dans ce livre Arduino pour les Nuls utilise des icônes pour attirer votre attention sur certains paragraphes : Cette icône signale une information utile. Il peut s’agir d’une information technique pour vous aider à terminer un projet plus facilement, ou d’une réponse à un problème communément rencontré. Le circuit Arduinos n’et pas dangereux en soi ; en fait, il est même particulièrement sécurisé. Toutefois, s’il est utilisé dans un circuit sans avoir fait preuve d’assez d’attention et de soin, il peut causer des dommages au circuit, à votre ordinateur ou à un appareil qui y est connecté. Lorsque vous rencontrez une icône Attention, veillez à prendre bonne note de ce dont il est question. Il faut souvent connaître certains points précis avant d’entreprendre une tâche. J’utilise ces icônes en guide de rappel. Quelques informations sont plus techniques que les autres, et ne sont donc pas destinées à tous. Le bonheur avec Arduino, c’est que vous n’avez pas à comprendre tous les détails techniques sur-le-champ. Vous pouvez faire l’impasse sur ce qui est indiqué à côté de cette icône si c’est trop compliqué pour vous sur l’instant ; vous pourrez y revenir lorsque vous vous sentirez prêt. Les fichiers des exemples Les exercices d’application sont basés sur des programmes qui sont compilés sur votre ordinateur puis transférés (téléversés) vers votre carte Arduino. Près de 40 programmes sont étudiés. Ils sont presque tous disponibles dès le départ lorsque vous installez l’atelier Arduino. En revanche, ils sont en anglais. Pour plus de confort, la reproduction des textes sources dans le livre traduit tous ces commentaires, mais pas les noms des variables. Si, suite à une nouvelle version de l’atelier Arduino ou de Processing, un programme mérite une amélioration, les fichiers appropriés seront mis à disposition sur le site de l’éditeur dans la section Téléchargements.