Carte Arduino 

L’arduino est une plateforme open-source d’électronique programmée qui est basée sur une simple carte à microcontrôleur, et un logiciel, véritable environnement de développement intégré, pour écrire, compiler et transférer le programme vers la carte à microcontrôleur. C’est un outil qui peut capter et contrôler d’avantage de choses du monde matériel que votre ordinateur de bureau. L’arduino peut être utilisé pour développer des objets qui interagissent avec le milieu qui les entoure, pouvant recevoir des entrées d’une grande variété d’interrupteurs ou de capteurs, et pouvant contrôler une grande variété de lumières, moteurs ou toutes autres sorties matérielles. Les projets Arduino peuvent être autonomes, ou bien communiquer avec des logiciels tournant sur votre ordinateur. Le système Arduino simplifie la façon de travailler avec les microcontrôleurs tout en offrant plusieurs avantages pour les enseignants, les étudiants et les amateurs intéressés par les autres systèmes, tel que:

• Le prix : Les cartes Arduino sont relativement peu coûteuses comparativement aux autres plateformes.
• Le Multi-plateforme : Le logiciel Arduino, est écrit en Java et est disponible sous les systèmes d’exploitation Windows, Macintosh et Linux, alors que La plupart des autres systèmes à microcontrôleurs sont limités à Windows.
• Un environnement de programmation simple et clair : L’environnement de programmation Arduino (le logiciel Arduino) est facile à utiliser pour les débutants, tout en étant assez flexible pour que les utilisateurs avancés puissent en tirer profit également.
• Le logiciel est Open Source et extensible : Le logiciel Arduino et le langage Arduino sont publiés sous licence open source, disponible pour être complété par des programmateurs expérimentés.
• Le matériel est Open source et extensible : Les cartes Arduino sont basé sur les microcontrôleurs Atmel ATMEGA8, ATMEGA168, ATMEGA 328, … Les schémas des modules sont publiés sous licence open source et les concepteurs de circuits expérimentés peuvent réaliser leur propre version des cartes Arduino, en les complétant et/ou en les améliorant[W9].

De plus le système Arduino offre les fonctionnalités suivantes :
• Communication simple par le port USB
• Terminal texte côté PC qui permet d’afficher des nombres et du texte pendant l’exécution d’un programme permettant une mise au point efficace.
• Calculs sur valeur entière et sur les nombres à virgule. Fonctions math.
• L’utilisation simplifiée de chaines de caractères.
• Communication avec des modules externes.
• La conversion analogique/numérique sur plusieurs voies qui va permettre d’utiliser des capteurs de mesure analo
• giques variés,
• Utilisation possibles des interruptions.
• Nombreuses cartes complémentaires, appelées shields, permettant d’ajouter des fonctions avancées au montage (éthernet, LCD, écran TFT, GPS, SD-CARD, etc…).

Environnement de programmation

Logiciel Arduino

Le logiciel Arduino est un espace de développement intégré (EDI) dédié au langage Arduino et à la programmation des cartes Arduino. Ce logiciel a pour fonctions principales de [W9]:

• pouvoir écrire et compiler des programmes pour la carte Arduino.
• se connecter avec la carte Arduino pour y transférer les programmes.
• communiquer avec la carte Arduino.

Le logiciel Arduino comporte :
• une BARRE DE MENUS comme pour tout logiciel avec une interface graphique.
• une BARRE DE BOUTONS qui permet un accès direct aux fonctions essentielles du logiciel ce qui fait toute sa simplicité d’utilisation.
• un EDITEUR (à coloration syntaxique) pour écrire le code de programme, avec onglets de navigation.
• une ZONE DE MESSAGES qui affiche et indique l’état des actions en cours.
• une CONSOLE TEXTE qui affiche les messages concernant le résultat de la compilation du programme [W9].

Langage de programmation Processing

L’interface graphique est très utile pour pouvoir debugger facilement, prendre contrôle du robot et afficher des informations (position, niveau de batterie, messages d’erreurs …). Bien que de nombreux environnements et outils de programmation sont en concurrence pour animer les robots. Le langage de programmation utilisé pour notre projet est le Processing. La raison de ce choix est fort simple. La majeure partie de notre travail consiste à créer une interface graphique 3 dimensions. Processing nous procure un environnement de design très efficace permettant de réaliser ces interfaces sur Windows, Mac os x et Linux avec un minimum d’efforts et de temps. De plus, il propose à la fois un environnement de création complet et un ensemble de fonctionnalités supplémentaires qui enrichissent les possibilités du logiciel. Il permet de dessiner, réaliser des animations en 2 ou 3 dimensions, créer des œuvres sonores et visuelles et concevoir des objets électroniques qui interagissent avec leur environnement. Des dizaines de milliers d’artistes, de designers, d’architectes, de chercheurs l’utilisent pour réaliser des projets incroyables dans de multiples domaines tels que les vidéos clips, dessins animés, Publicités, Visualisation de données scientifiques … [W].

Ce logiciel a été conçu en 2001 au laboratoire Aesthetics + Computation Group (ACG) du MIT Media Lab par Ben Fry et Casey Reas en 2001. Processing fait partie des principaux environnements de création utilisant le code informatique pour générer des œuvres multimédias sur ordinateur. L’interface d’utilisation de Processing est composée de deux fenêtres distinctes : la fenêtre principale dans laquelle vous allez créer votre projet et la fenêtre de visualisation dans laquelle vos créations (dessins, animations, vidéos) apparaissent [W].

On trouve plus précisément les éléments suivants dans l’interface :
1. Barre d’actions
2. Barre d’onglets
3. Zone d’édition (pour y saisir le programme)
4. Console (destinée aux tests et messages d’erreur)
5. Fenêtre de visualisation (espace de dessin)
6. Liste déroulante pour les modes

De plus, nous avons les boutons :
• « Run » : pour exécute votre sketch (votre programme).
• « Stop » : pour arrête l’exécution de votre sketch.
• « New » : pour Crée un nouveau sketch.
• « Open » : pour ouvre un sketch existant.
• « Save » : pour sauvegarde le sketch en cours.
• « Export » : pour exporte le sketch en application (en mode Java).