Qu'est-ce qu'un microcontrôleur ?

Un microcontrôleur est un petit ordinateur complet sur une seule puce : il possède un processeur, de la mémoire et des entrées/sorties. La carte Arduino est une plateforme qui facilite son utilisation : on y connecte des capteurs et des actionneurs. Elle se programme avec un câble USB depuis un ordinateur, dans un logiciel appelé IDE Arduino. On retrouve des microcontrôleurs dans de nombreux objets du quotidien : badgeuse de cantine, feu tricolore, robot aspirateur ou manette de console. Pour fonctionner, l'Arduino exécute pas à pas les instructions du programme qu'on a écrit.

📖 Définition

Un microcontrôleur est un circuit intégré qui contient un processeur, de la mémoire et des interfaces d'entrée/sortie.

🔍 Exemple

La carte Arduino Uno est la plus utilisée au collège : elle possède 14 broches numériques et 6 broches analogiques.

💡 À retenir : L'Arduino lit les capteurs, traite l'information et commande des actionneurs grâce au programme.

Complète la phrase

Une carte Arduino contient un __ qui exécute le programme. Les informations des __ sont lues sur ses broches d'entrée.

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Mesurer le monde réel

Connecter des capteurs

Un capteur transforme une grandeur physique (température, lumière, mouvement, distance) en signal électrique exploitable par l'Arduino. Il existe deux familles : les capteurs numériques, qui donnent une information tout ou rien (0 ou 1), et les capteurs analogiques, qui donnent une valeur continue. Par exemple, un bouton poussoir est numérique : il est appuyé ou non. Un capteur de température LM35 est analogique : sa tension de sortie varie avec la température. L'Arduino convertit cette tension en nombre entier entre 0 et 1023 grâce à son convertisseur analogique-numérique.

📖 Définition

Un capteur est un composant qui convertit une grandeur physique en signal électrique.

📢 Rappel

Un signal numérique ne prend que deux valeurs (0 ou 1), alors qu'un signal analogique varie de façon continue.

🔍 Exemple

Le détecteur de mouvement PIR est un capteur numérique : il renvoie 1 quand une présence est détectée.

💡 À retenir : Un capteur analogique renvoie une valeur entre 0 et 1023 sur une broche A0 à A5.

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Le code pas à pas

Programmer avec l'IDE Arduino

On écrit le programme dans l'IDE Arduino, en langage proche du C++. Le code est structuré en deux fonctions obligatoires : setup(), exécutée une seule fois au démarrage pour configurer les broches, et loop(), répétée en boucle infinie. Pour faire clignoter une LED sur la broche 13, on écrit pinMode(13, OUTPUT) dans setup(), puis digitalWrite(13, HIGH), delay(1000), digitalWrite(13, LOW) et delay(1000) dans loop(). La fonction delay attend un temps en millisecondes. Chaque instruction se termine par un point-virgule.

⭐ À retenir

setup() configure les broches une seule fois ; loop() répète les actions en continu.

🔍 Exemple

digitalWrite(13, HIGH) envoie du courant sur la broche 13 : la LED s'allume.

📖 Définition

L'IDE Arduino est le logiciel qui permet d'écrire, de vérifier et de téléverser le programme dans la carte.

💡 À retenir : Tout programme Arduino contient une fonction setup() et une fonction loop().

🌡️

Du capteur à l'action

Lire, décider, agir

Un objet connecté suit toujours la même chaîne : lire une information avec un capteur, la traiter avec le programme, puis agir sur un actionneur. Par exemple, un thermostat mesure la température, la compare à un seuil, puis allume ou éteint un chauffage. En programmation, on utilise une condition : if (temperature > 25) { digitalWrite(relais, HIGH); }. On peut aussi utiliser else pour prévoir le cas contraire. Il faut toujours tester son montage et vérifier les branchements avant de mettre sous tension.

🔍 Exemple

Un éclairage automatique : si la luminosité est faible, la LED s'allume ; sinon, elle reste éteinte.

⭐ À retenir

Chaîne complète : capteur → microcontrôleur (traitement) → actionneur.

📢 Rappel

Un actionneur transforme un signal électrique en action physique : LED, moteur, buzzer, relais.

💡 À retenir : La condition if permet au programme de prendre une décision selon la valeur mesurée.

Fiche de révision Exercices

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