Cartes Arduino expliquées : Guide complet pour choisir le bon modèle

À propos des types d'Arduino, Arduino est une excellente alternative abordable au Raspberry Pi. Cependant, ce qui les rend si dignes de substitution n'est pas seulement leur coût ; c'est aussi leur variété.

Ingénieurs, entreprises et passionnés d'électronique ont une large gamme de cartes Arduino parmi lesquelles choisir. Elles servent toutes des fonctions différentes qui peuvent convenir à différents projets.

Néanmoins, dans ce guide, nous explorerons tous les différents types de cartes Arduino. De plus, nous les comparerons et discuterons de la façon dont vous pouvez sélectionner la meilleure pour votre projet.

Qu'est-ce qu'une carte Arduino ?

Robot métallique Arduino

Arduino est une entreprise de logiciels et de technologie. Son histoire est un peu compliquée. Néanmoins, ses origines remontent à 2003 où un groupe d'étudiants l'a établie. Le but initial des cartes Arduino était éducatif. Depuis lors, le but a évolué vers une technologie qui aide à faciliter l'internet des objets (IoT), la technologie embarquée et l'impression 3D.

Cependant, les cartes Arduino sont toujours accessibles aux passionnés d'électronique débutants. L'un des plus grands avantages d'utiliser les produits Arduino pour votre projet est la communauté florissante.

Puisque la technologie est open-source, c'est un terrain de reproduction parfait pour le modding et l'avancement collectif. Vous avez une richesse de connaissances de certains des meilleurs développeurs de logiciels, designers, ingénieurs et autres professionnels quand vous choisissez Arduino.

Vous pouvez les utiliser pour produire des objets quotidiens simples ou des instruments scientifiques pour les opérations mathématiques et les tests. Ils peuvent exécuter des systèmes d'exploitation de Microsoft, Linux et Windows. De plus, vous pouvez programmer les cartes en utilisant l'IDE Arduino et le langage Arduino, qui est un dérivé de C/C++. Vous pouvez ensuite charger le code du programme en utilisant l'un des ports E/S d'Arduino.

Dans le reste de ce guide, nous couvrirons toutes les différentes cartes officielles d'Arduino à votre disposition et comment vous pouvez les utiliser.

Types de cartes Arduino

Arduino Uno

Carte Arduino Uno avec LEDs

L'Arduino Uno est l'un des microcontrôleurs les plus connus d'Arduino. Comme avec leur autre technologie, il est complètement open-source. La carte a traversé trois révisions différentes. Arduino Uno Rev 3 présente l'architecture ATmega328P.

Cycle Arduino Uno

Au total, il a 14 broches E/S numériques. Six d'entre elles facilitent la modulation de largeur d'impulsion (PWM). De plus, il a six broches d'entrée analogique, un bouton de réinitialisation, une prise d'alimentation, un port USB-B et 32 kilooctets de mémoire flash.

Des milliers de projets sont réalisables avec l'Arduino Uno. Certains projets valant la peine d'être poursuivis incluent le contrôle de moteur, un lecteur de carte, une console de jeu portable et une boussole numérique.

Arduino Leonardo

Arduino a publié la carte microcontrôleur Arduino Leonardo en 2012. La dernière itération de la carte présente des en-têtes et utilise l'architecture ATmega32u4. Cependant, si vous cherchez une version sans en-têtes, Arduino les produit toujours.

Comparé à la carte Arduino Uno, la carte Arduino Leonardo présente vingt broches E/S numériques avec sept canaux PWM et 12 broches d'entrée analogique. Elle présente une vitesse d'horloge de 16 MHz et 32 Ko de mémoire flash. Vous pouvez utiliser l'Arduino Leonardo pour créer des systèmes de sécurité, des voitures télécommandées, des drones, ainsi que des consoles de jeux vidéo portables.

Arduino Mega 2560

Arduino Mega sur fond blanc

L'Arduino Mega 2560 est un autre des microcontrôleurs plus anciens d'Arduino LLC. La société l'a publié en 2010, et depuis lors, il a traversé trois révisions différentes. Comme son nom l'implique, la dernière révision utilise toujours l'architecture Atmega2560.

Néanmoins, tout comme l'Arduino Uno, c'est une carte 8 bits simple avec 16 broches d'entrée analogique et 54 broches E/S numériques. Quinze des broches fournissent une sortie PWM. C'est une carte légèrement plus grande, avec une longueur de 101 mm et une largeur de 53,3 mm. Elle pèse un peu plus de 37 grammes.

Bien qu'il ne soit pas la carte la plus puissante d'Arduino en termes de vitesse d'horloge (16 MHz), il a encore certaines des plus grandes mémoires flash (256 Ko - 8 Ko dédiés au chargeur de démarrage). Vous pouvez utiliser l'Arduino Mega pour créer des télescopes, des horloges et des serrures de porte embarquées.

Arduino Micro

Carte Arduino à LED

L'Arduino Micro ou carte Arduino Pro Micro est un microcontrôleur Atmega32U4. C'était le résultat d'une collaboration entre Adafruit et Arduino. Comme avec l'Arduino Leonardo, il présente une version avec en-têtes et sans en-têtes.

L'Arduino Micro a une tension de fonctionnement de 5 V et présente vingt broches E/S numériques avec PWM à sept canaux. Cette carte n'est pas particulièrement puissante, mais ce n'est pas non plus la carte la moins robuste d'Arduino. Elle arbore 32 Ko de mémoire flash avec une vitesse d'horloge de 16 MHz.

Vous pouvez utiliser l'Arduino Micro pour créer des joysticks USB, un trackpad, un vélo électrique et un mètre de niveau d'eau.

Arduino Esplora

L'Arduino Esplora est un peu différent des autres cartes de cette liste. C'est un microcontrôleur qui a la forme d'une manette de jeu. Il présente un capteur de lumière, un capteur de température, un accéléromètre, un joystick et un buzzer. De plus, il présente aussi quatre touches et un potentiomètre linéaire.

Bien qu'Arduino l'ait discontinué, certains magasins d'électronique peuvent encore l'avoir en stock. Alternativement, vous pouvez acheter une version d'occasion de la carte.

Vous pouvez construire un contrôleur de bras robotique, un jeu portable et un détecteur de chute.

Arduino BT

L'Arduino BT est l'une des rares cartes microcontrôleur Bluetooth d'Arduino. À l'origine, la carte utilisait le microcontrôleur ATmega168. Cependant, Arduino l'a depuis mis à jour avec l'architecture ATmeg328P. C'est le même microcontrôleur que l'Arduino Uno utilise.

De manière similaire à cette carte, l'Arduino BT arbore 14 broches E/S numériques et 6 broches d'entrée analogique. De plus, il a 32 Ko de mémoire flash avec 2 Ko dédiés au chargeur de démarrage.

Les capacités de connexion sans fil de l'Arduino BT vous ouvrent à un plus grand monde de projets. Par exemple, vous pouvez créer des voitures contrôlées par Bluetooth, un bras télécommandé Bluetooth, un système d'automatisation domestique alimenté par Bluetooth et un drone contrôlé par Bluetooth.

Arduino Pro Mini

Arduino Pro Mini sur fond blanc

L'Arduino Pro Mini est le successeur de l'Arduino Mini, l'une des plus anciennes cartes microcontrôleur d'Arduino. L'un des plus grands avantages de cette carte est sa taille compacte. Son petit boîtier la rend facile à intégrer. C'est une carte microcontrôleur 8 bits simple qui utilise l'architecture ATmega328.

Elle a 14 broches E/S numériques avec six canaux PWM. De plus, elle présente six broches analogiques. Elle a 8 MHz de vitesse d'horloge et 32 Ko de mémoire flash. Vous pouvez la trouver en modèle 3,3 V ou 5 V.

L'Arduino Pro est adapté pour les projets électroniques embarqués tels que les projets portables.

Arduino Diecimila

L'Arduino Diecimila est une autre vieille carte. Arduino LLC l'a publiée à l'origine en 2007. Elle utilise l'architecture ATmega168. Contrairement aux cartes précédentes sur cette liste, elle présente 16 Ko de mémoire non volatile et une vitesse d'horloge de 16 MHz.

De plus, l'Arduino Diecimila vient aussi avec un bouton de réinitialisation, une prise USB-B, un régulateur de tension et une prise d'alimentation qui nécessite une tension d'entrée de 6-20 V. Bien qu'elle soit une carte de puissance inférieure, elle est bon marché et excellente pour pratiquer les concepts de programmation et la conception de projets.

Arduino Ethernet

L'Arduino Ethernet est essentiellement un Arduino Pro Mini plus grand avec des capacités Ethernet. Tout comme l'Arduino Pro Mini, il utilise un microcontrôleur ATmega328.

Pour l'aider à détecter et produire des états logiques, il a 14 broches E/S numériques avec 4 broches PWM. L'Arduino Ethernet a six broches d'entrée analogique, une vitesse d'horloge de 16 MHz et 32 Ko de mémoire Flash. De plus, il présente aussi un contrôleur Ethernet embarqué, une prise magnétique d'alimentation par Ethernet et un lecteur de carte Micro SD.

Vous pouvez créer des projets tels qu'un lecteur de carte RFID, un commutateur relais LAN/Ethernet, un système de présence et un thermostat numérique compatible Ethernet.

Arduino Zero

Module Arduino

L'Arduino Zero est l'une des cartes les plus récentes d'Arduino. Ils l'ont initialement publiée en 2014. Contrairement aux cartes précédentes sur cette liste, c'est une carte microprocesseur 32 bits. L'Arduino Zero est l'une des cartes les plus puissantes d'Arduino. C'est une extension de l'Arduino Uno.

Il utilise un microprocesseur ARM Cortex MO+ 32 bits avec une architecture ATSAMD221G18. Il présente 20 broches E/S numériques. Certaines de ses caractéristiques plus uniques incluent deux émetteurs-récepteurs asynchrones universels. De plus, il présente treize LEDs intégrées.

Il a une vitesse d'horloge de 48 MHz et 256 Ko de mémoire Flash. Cela en fait la carte Arduino la plus rapide — du moins au moment de la rédaction de cet article. Les projets réalisables avec l'Arduino Zero incluent un traceur GPS, un thermomètre IoT et un moniteur de qualité d'air.

Arduino LilyPad

Arduino Lilypad sur fond blanc

La carte LilyPad Arduino est une autre des cartes plus uniques d'Arduino. Arduino l'a créée avec les wearables et les projets de couture à l'esprit.

Elle présente 14 broches E/S numériques avec six canaux PWM et six canaux d'entrée. Elle a 16 Ko de mémoire flash et une vitesse d'horloge de 8 MHz. Vous pouvez utiliser l'Arduino LilyPad pour créer des vestes pour malvoyants, des boucles d'oreilles numériques, une armure hertzienne et une main robotique télécommandée.

Types d'Arduino — Arduino Nano

Arduino Nano

L'Arduino Nano est le plus petit microcontrôleur 8 bits d'Arduino. C'est une excellente alternative à l'Arduino Pro Mini. La dernière itération de l'Arduino Nano utilise un microcontrôleur ATmega328 avec une architecture AVR.

Arduino LLC l'a initialement publié en 2008, ce qui en fait l'une des cartes les plus anciennes d'Arduino. Il présente une vitesse d'horloge de 16 MHz, huit broches d'entrée analogique et 22 broches E/S numériques avec six canaux PWM. Avec l'Arduino Nano, vous pouvez créer un contrôle de posture, un bouclier météo, une horloge numérique et un localisateur d'objets.

Arduino Due

Main tenant un Arduino Due

Si vous cherchez une carte microcontrôleur avec un peu plus de puissance, ne cherchez pas plus loin que l'Arduino Due. C'est une alternative haute puissance à l'Arduino Zero.

Il utilise un microcontrôleur ATSAM3X8E avec un microprocesseur Cortex-M3, ce qui lui permet d'avoir une vitesse d'horloge de 84 MHz et 512 Ko de mémoire flash. De plus, l'Arduino Due présente 12 broches d'entrée analogique, 54 broches E/S numériques, une connexion micro USB et deux broches de sortie analogique.

Arduino a initialement publié cette carte en 2012. Bien qu'elle soit techniquement une vieille carte, elle peut encore convenir aux projets électroniques modernes. Par exemple, vous pouvez créer des synthétiseurs semi-modulaires, un simulateur Altair 8800, un générateur de forme d'onde et un casque VR.

Shields Arduino

Le microcontrôleur Arduino avec shields et modules

Arduino a aussi une multitude de shields officiels que vous pouvez utiliser pour étendre la fonctionnalité de leurs cartes principales. En tant que tel, vous aurez besoin de certains de ces shields pour créer avec succès certains des projets plus compliqués d'Arduino. Quelques shields courants incluent :

• Shield Prototype
• Shield Extension E/S
• Shield Multifonction
• Shield LCD
• Shield Driver Moteur
• Shield Joystick
• Shield Relais
• Shield Clavier 4x4
• Shield Pavé Tactile Capacitif
• Shield Moteur Servo
• Shield GSM/GPRS
• Shield Bluetooth
• Shield Ethernet
• Shield Wi-Fi
• Shield Lecteur MP3
• Shield TFT Couleur avec Joystick
• Shield Écran Tactile TFT
• Shield MicroSD
• Shield CAN-Bus
• Shield Xbee
• Shield GPS
• Shield NFC/RFID
• Shield Hôte USB
• Shield Capteur Fumée MQ2
• Shield Radio FM
• Shield RS485
• Shield Caméra
• Shield Énergie
• Shield NeoPixel

Comparaison des cartes Arduino

Ce qui suit est une comparaison de certaines des cartes les plus populaires d'Arduino. Nous l'avons faite sous forme de tableau, pour qu'elle soit plus facile à lire :

Carte Arduino	Tension de fonctionnement	Mémoire Flash	Broches E/S Numériques	Entrées Analogiques	Vitesse d'horloge	Taille	Interface de Programmation
Arduino Uno R3	5 V	32 Ko	14	6	16 MHz	68,6 x 53,4 mm	USB
Arduino Nano	5 V	32 Ko	22	8	16 MHz	18 x 45 mm	USB
Arduino Due	3,3 V	512 Ko	54	12	84 MHz	101 x 53 mm	USB
Arduino Micro	5 V	32 Ko	20	12	16 MHz	48 x 18 mm	USB
Arduino Mega	5 V	256 Ko	54	16	16 MHz	101 x 53 mm	USB
Arduino Lilypad	2,7-5,5 V	16 Ko	14	6	8 MHz	51 mm	En-tête compatible FTDI
Arduino Zero	3,3 V	256 Ko	20	6	48 MHz	68 x 53 mm	USB
Arduino Pro Mini	3,3 - 5 V	32 Ko	14	6	8 MHz	17,8 x 33,0 mm	USB
Carte Arduino Leonardo	5 V	32 Ko	20	12	16 MHz	68,6 x 53,3 mm	USB
Arduino Micro	7-12 V	32 Ko	20	12	16 MHz	17,8 x 33 mm	En-tête compatible FTDI

Sélectionner la bonne carte Arduino

Construction d'un projet Arduino

Quand vous construisez un système ou initiez un projet, vous devez comprendre la nature du problème que vous essayez de résoudre. Vous baserez les exigences pour votre carte sur cela. Par exemple, si vous construisez un système très simple où vous contrôlez seulement un paramètre, naturellement, vous aurez besoin de la plus petite et la plus basique carte Arduino.

Connexion robot DIY Arduino avec ordinateur portable

L'Arduino Rev 3 semble être la carte la plus populaire. Elle a tout ce dont vous avez besoin pour la plupart de vos projets. Cependant, elle peut être trop puissante pour des projets plus simples. Si l'abordabilité et votre budget sont un problème, vous pourriez commencer avec une carte moins chère comme l'Arduino Nano. Elles sont étonnamment puissantes et polyvalentes.

Cependant, si vous visez à construire des systèmes plus haut de gamme, nous suggérerions l'Arduino Mega ou Leonardo. Rappelez-vous toujours que même si vous achetez une carte à faible puissance, vous pouvez toujours la mettre à niveau plus tard en ajoutant un shield ou deux. Chaque carte est compatible avec l'IDE Arduino. Quand vous achetez la carte, faites attention aux exigences d'alimentation, surtout si vous prévoyez d'alimenter la carte par une batterie.

Avantages des cartes Arduino

Deux étudiants travaillant sur un projet Arduino

Les types de cartes Arduino sont incroyablement polyvalents et extensibles. Ils sont compatibles avec des milliers de projets d'ingénierie. Si vous êtes familier avec C++, vous pouvez transplanter certaines de ces connaissances dans le codage avec le langage Arduino.

Langage de programmation Arduino

Mais pourquoi voudriez-vous choisir les types d'Arduino plutôt que ses concurrents et alternatives ? Les Arduinos sont :

• Rentables
• Faciles à programmer
• Dotés d'une communauté florissante
• Open-source
• Multiplateformes

Conclusion

Dans cet article, nous avons exploré les types d'Arduino et ses différentes cartes microcontrôleur et microprocesseur. De plus, nous avons aussi brièvement discuté de quelques types de shields Arduino que vous pouvez utiliser pour étendre vos projets. Vous devriez maintenant avoir une idée claire de quels types de cartes Arduino vous aimeriez incorporer dans votre prochain projet. Néanmoins, nous espérons que vous avez trouvé ce guide utile. Comme toujours, merci de votre lecture.