Projets Arduino : les meilleures idées et instructions pour le microcontrôleur

Arduino est connu des amateurs passionnés depuis plus de dix ans : le microcontrôleur programmable sur un circuit imprimé compact a été utilisé dans d'innombrables projets ; il a fait clignoter des diodes électroluminescentes, marcher des robots, lire des données météorologiques, mesurer des distances, peindre des images et composer de la musique ; tout autant de projets détaillés après une présentation du microcontrôleur.

La première carte Arduino a été produite en petite série en Italie en 2005 afin d’initier les étudiants en design à l'utilisation et aux possibilités de programmation des microcontrôleurs. Le mouvement des fabricants émergents, des passionnés d’expérimentation avec une forte affinité pour la technologie, a été accueilli avec enthousiasme par la nouvelle plateforme, car elle était peu coûteuse et facile à utiliser.

Aujourd'hui toutefois, les circuits imprimés sont disponibles dans une grande variété de modèles. Le classique, Arduino Uno, est comparable en taille à un paquet de cigarettes, alors que l'Arduino Nano est à peine plus grand qu'une pièce de deux euros. Des versions nettement plus petites et plus grandes sont également disponibles et offrent ainsi le matériel adéquat pour presque tous les domaines d'application.

Ce que ces versions ont toutes en commun, c'est qu'elles sont composées d’un microcontrôleur et de plusieurs entrées et sorties analogiques et numériques. La carte peut être connectée à l'ordinateur via un port USB et le code du programme peut être chargé. Ceci est écrit avec l'environnement de développement open source, et est en principe une variante simplifiée de C ou C++. Plusieurs barrettes à broches montées sur la carte permettent de connecter des LED, des moniteurs, des instruments de mesure, des moteurs et de nombreux autres appareils, qui peuvent ensuite être gérés par le contrôleur. En plus d'être une communauté, c'est aussi un microcontrôleur avec plusieurs entrées et sorties analogiques et numériques. La carte est connectée au bureau via un port USB et le code des programmes est protégé. Ceci témoigne d’un engagement en faveur d’un développement open source.

Arduino est souvent comparé au Raspberry Pi parce que les deux appareils sont des circuits imprimés peu encombrants qui peuvent être au cœur d'innombrables projets électroniques. Mais si Arduino est un microcontrôleur, Raspberry Pi est un ordinateur à carte unique. Cette comparaison entre Arduino et Raspberry Pi vous en apprendra davantage sur les spécificités de chacun.

Uno était la première version d’Arduino. D'innombrables idées ont déjà été mises en œuvre avec le microcontrôleur de taille moyenne, car il offre toujours un équilibre idéal entre une taille compacte et un large éventail de fonctionnalités. Il existe des exemples impressionnants de projets Arduino pour débutants, utilisateurs avancés et professionnels, que l'on peut trouver sur les différentes plateformes spécialisées.

Commençons directement par un projet Arduino : vous avez prévu une soirée de jeux de société avec vos amis ou votre famille, mais vous ne trouvez pas de dé ? Un Arduino avec cinq LEDs connectées pourrait sauver votre soirée. En appuyant sur un bouton, vous démarrez un générateur aléatoire qui utilise les lumières pour vous donner un numéro aléatoire compris entre un et six, à la manière d'un jet de dés. Le tutoriel pour fabriquer un dé électronique explique toutes les étapes et liste le matériel dont vous aurez besoin.

Le capteur de distance sociale est une idée de projet Arduino inspirée par la pandémie de Covid-19, qui est parfaite pour les débutants. Un capteur à ultrasons connecté au microcontrôleur fait en sorte qu’une LED s’allume à chaque fois qu’une personne s’approche à moins de 50 cm. Si la distance augmente à nouveau, la LED s’éteint. En termes de programmation, il suffit de quelques lignes de code pour mettre en œuvre le projet Arduino Uno. Il est également disponible en ligne pour les débutants absolus. Ainsi, chacun peut s’amuser à reproduire ce projet chez soi.

Le robot suiveur de lumière fait partie des projets Arduino Uno faciles et pourtant impressionnants, qui peuvent être réalisés avec quelques composants seulement. Pour créer ce robot suiveur de lumière, il suffit de monter deux résistances photosensibles sur un breadboard (une platine d’expérimentation), chacune étant reliée à un moteur vibreur, de sorte que les capteurs auront un champ de vision séparé. Les deux résistances mesurent la lumière incidente à intervalles réguliers, tandis que les moteurs permettent à l’ensemble d’avancer.

Les robots qui courent après une source lumineuse vous paraissent trop faciles ? Pourquoi ne pas vous servir d’Arduino pour mettre au point un projet plus complexe et utile au quotidien ? Oui are makers propose ce tutoriel qui offre un bel exemple de projet Arduino pour la maison, puisqu’il permet de vous avertir lorsque la porte de votre réfrigérateur ou de votre congélateur est mal fermée, et d´éviter ainsi de gâcher quantité de nourriture. Le principe est très simple : le module mesure la température interne du réfrigérateur, et vous avertit lorsqu’il se produit une anomalie, signifiant que la porte n’est pas bien fermée. Il suffit pour ce faire de connecter des capteurs de température à l’intérieur de l’appareil qui, reliés à un Raspberry Pi, un nod red et un buzzer, permettront de vous avertir si la température augmente.

Une idée de projet Arduino stylée pour la maison est la création d’un sablier numérique à LED. Une matrice de LED intégrée permet de simuler la chute des grains de sable. Le code nécessaire pour faire fonctionner le sablier à LED est déjà un peu plus complexe, mais il est facile à suivre et, en cas de besoin, à télécharger. Un boîtier en carton cache le circuit Arduino et permet à l’horloge LED de se démarquer.

Une autre idée de projet Arduino qui s’adresse à des bricoleurs déjà avertis est la construction d’une propre voiture télécommandée. Pour faire fonctionner le gadget, il est nécessaire d’utiliser une application smartphone adaptée, développée par le créateur de la voiture Bluetooth et disponible dans le Google PlayStore. Si vous utilisez un appareil Apple, il sera nécessaire d’activer l’accès utilisateur étendu sur votre iPhone à l’aide d’un jailbreak pour pouvoir utiliser l’application. Le projet Arduino Uno permet de s’amuser non seulement lors de la construction, mais également après.

Parmi les idées de projets Arduino les plus impressionnants mis en œuvre par des passionnés expérimentés, on trouve le robot de dessin, qui met sur papier les dessins vectoriels et les matriciels stockés sur l'ordinateur. Si la mise en œuvre exige une connaissance professionnelle des projets Arduino et de leur mise en œuvre, ainsi que de nombreux composants et beaucoup de temps, le résultat est toutefois largement à la hauteur du travail :

Ce projet Arduino Uno, qui a été récompensé, est un dôme triangulaire en bois avec un total de 120 surfaces lumineuses interactives. Celles-ci changent de couleur et jouent des sons au fur et à mesure que votre main s’en approche. Les instructions pour réaliser ce projet Arduino sont détaillées sur Instructables. La vidéo ci-dessous vous donne un aperçu du paysage sonore et visuel quasi magique créé par ce projet :

La version plus petite de l'Arduino Uno, l'Arduino Nano, est souvent utilisée pour des projets où l'espace pour la carte est très limité. Comme son homologue plus grand, il est basé sur le puissant microcontrôleur ATmega328 de la société américaine Atmel, et permet ainsi de créer des applications tout aussi complexes, dont voici un petit aperçu.

Avec seulement quelques composants, chaque pièce peut être transformée en une petite discothèque. Dans ce projet Arduido Nano, un microphone mesure l'intensité de la musique et transmet cette information à l'Arduino Nano, qui agit sur une bande LED lumineuse, de sorte qu'elle fasse clignoter différentes couleurs en accord avec la musique. Ce projet Arduino peut être mise en œuvre rapidement, même avec très peu de composants.

Voici un projet Arduino ingénieux, rapide à construire et qui nécessite peu de matériel. Le détecteur de mensonge, bien sûr, ne mesure pas vraiment si quelqu'un ment, mais seulement la conductivité électrique de sa peau. Ce paramètre indique en effet le degré de nervosité du sujet, qui peut indiquer un éventuel mensonge.

De nos jours, rares sont les smartphones qui ne disposent pas d’un capteur d’empreintes digitales. Il est également possible de commander un capteur d’empreintes digitales avec un Arduino Nano. Pour cela, il suffit d’interconnecter un capteur avec le microcontrôleur. Un écran intégré au circuit vous indique alors s’il s’agit d’une empreinte digitale enregistrée dans le système. Si c’est le cas, le système vous accueille. Sinon, l’écran ne se déverrouille pas. Le projet Arduino Nano peut être réalisé avec seulement quelques composants et convient donc très bien aux débutants.

Vous avez toujours voulu construire un robot ? Ce projet Arduino vous montre comment fonctionne la conception et la programmation d'un véhicule électronique simple, de type char. Le mini robot suit un itinéraire préalablement défini et programmé, mais peut également être étendu, par exemple, par une télécommande radio ou un bras de préhension.

Ce projet Arduino Nano est également un robot, mais les chenilles du char ont été remplacées par des pattes d'araignée à moteur, qui lui permettent de se déplacer rapidement. Cette araignée robot est fabriquée en Lego et se contrôle avec un smartphone.

Les projets Arduino peuvent aussi faciliter votre quotidien. Vous rêvez de ne plus avoir à vous soucier de l’arrosage de vos plantes préférées ? Alors tournez-vous vers ce projet Arduino Nano. Un capteur de température permet de déterminer la quantité d’eau dont les plantes ont besoin. Une pompe à eau également connectée assure alors un arrosage suffisant. Le système d’arrosage automatique des plantes convient aux bricoleurs Arduino un peu plus avancés, sans demander non plus trop d’efforts.

Cette station météo est un excellent exemple des nombreuses possibilités de projets Arduino pour la maison : avec quelques capteurs connectés et un écran, le microcontrôleur devient une station météo, qui mesure la température, l'humidité de l'air, et affiche l'heure. Ce projet Arduino peut également être étendu à la collecte de données supplémentaires sur la pression atmosphérique, les conditions de vent, l'indice UV et la pluie. Le projet nécessite plusieurs Arduino et d'autres composants électroniques.