La popularité d’Arduino a augmenté de façon quasi exponentielle depuis sa première publication. C’est une plateforme de logiciels et de matériel bien connue dans le monde de la robotique, peu coûteuse, très polyvalente, facile à apprendre et conçue pour l’expérimentation électronique et robotique. Cependant, l’introduction de l’ordinateur monocarte Raspberry Pi est l’un des premiers signes réels d’une tendance à rendre les ordinateurs abordables pour tous les habitants de la planète. Comme il existe plusieurs produits à des prix comparables à celui d’Arduino (et même plus bas), beaucoup de ceux qui cherchent à se lancer dans la robotique ne savent pas lequel choisir, ni par où commencer. C’est pourquoi, si vous êtes nouveau dans la robotique et si vous vous demandez par où commencer et en quoi chaque système consiste, cet article est là pour vous aider.

Arduino/Genuino

Le terme « Arduino » désigne soit les composants électroniques basés sur Arduino, soit le logiciel Arduino (essentiellement le « système Arduino »). Le logiciel et le matériel Arduino sont tous les deux « open source », ce qui signifie que les fichiers de conception sont fournis gratuitement pour un usage public, mais avec quelques mises en garde relatives à l’octroi de licences. Cette approche ouverte a été adoptée pour plusieurs raisons, notamment pour permettre à quiconque (débutants et experts) de mieux comprendre l’électronique/les circuits /le logiciel, de créer des accessoires compatibles et même de proposer des améliorations à des composants spécifiques ou à la conception générale. Cela signifie que le projet Arduino a bénéficié au fil du temps d’une contribution importante de la communauté, ce qui a permis de développer et d’affiner ce qui sont maintenant des produits commerciaux. L’accord de fabrication « open source » permet également à d’autres fabricants de reproduire, d’améliorer ou d’enrichir la conception « de base », à condition qu’ils respectent les conditions générales de Creative Commons License.

Logiciel Arduino

Pour programmer une carte Arduino, vous avez besoin d’un ordinateur externe, tel qu’un ordinateur de bureau ou un ordinateur portable, capable de faire tourner le logiciel Arduino. Le logiciel Arduino/IDE a été scindé en deux versions ; l’une est publiée par arduino.cc, l’autre par arduino.org. Ces deux sites offrent des tutoriels expliquant comment utiliser le logiciel et le matériel. Vous trouverez beaucoup de questions et de projets sur les sites Arduino qui apportent à la fois des informations et de l’inspiration. Le logiciel peut être exécuté sur la plupart des principaux systèmes d’exploitation, notamment Windows, MAC OS X et Linux. L’avantage principal du logiciel Arduino par rapport aux langages de programmation plus classiques est que, comme il est conçu pour être utilisé avec du matériel compatible Arduino spécifique, il peut facilement prendre en charge la configuration et les communications « en arrière-plan » requises lors de la connexion du logiciel au matériel personnalisé.

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Arduino IDE

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Arduino Logo

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Arduino Boards

Microcontrôleurs Arduino

Les microcontrôleurs Arduino sont disponibles dans une variété de formes et de tailles différentes et chacun possède des caractéristiques ou des spécifications assez distinctes qui le rendent plus approprié que les autres pour une application spécifique. Par exemple, le petit Arduino Mini pourrait être utilisé pour une maquette, tandis que le MEGA Arduino conviendrait mieux pour un projet nécessitant de nombreuses entrées et sorties. La version actuelle/standard la plus populaire d’Arduino est appelée Arduino Uno et la plupart des microcontrôleurs Arduino (mais pas tous) utilisent une puce ATmel. Afin d’utiliser un microcontrôleur Arduino avec un périphérique externe, vous devez d’abord savoir comment ce périphérique est commandé, ou quels signaux sont envoyés/reçus, avant d’effectuer des connexions physiques. Contrairement à de nombreux autres microcontrôleurs sur le marché, il est difficile de trouver des composants électroniques qui ne peuvent être facilement reliés à un microcontrôleur Arduino.

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Arduino Uno

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Arduino MEGA

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Arduino Mini

Blindages Arduino

Les « blindages » Arduino sont essentiellement des cartes de circuits imprimés dans lesquelles les broches sont alignées avec les broches d’un microcontrôleur compatible blindage. Les emplacements des broches sur un microcontrôleur compatible blindage sont conçus de telle façon qu’un blindage ne peut être relié que d’une seule manière, étant donné que l’espacement entre les rangées n’est pas uniforme. Les blindages permettent d’ajouter des périphériques d’entrée et/ou de sortie, de telle sorte que vous n’avez pas à vous inquiéter en ce qui concerne les composants secondaires, le câblage ou les maquettes. Par exemple, un blindage peut comprendre une manette à deux axes, des boutons et des LED qui sont tous acheminés vers les broches appropriées sur le microcontrôleur Arduino. Ce « blindage à manette » implique que ces composants sont essentiellement « plug and play », et un exemple de code est souvent fourni.

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Motor Driver Shield

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GPS Shield

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MP3 Shield

Compatible Arduino

Bien que certains fabricants préfèrent simplement produire les cartes Arduino originales et en changer la marque (parfois avec un circuit imprimé de couleur différente, ou tout simplement en conservant la plupart de la conception du microcontrôleur, mais en utilisant leur connecteur USB préféré), d’autres réinventent les cartes et les adaptent/modifient pour de nouvelles applications, ou ajoutent des fonctionnalités qui, à leur avis, seront populaires. Il existe maintenant de nombreux types de blindages, allant des blindages tactiles capacitifs et des blindages OLED aux blindages GPS, et plus encore. Il existe aussi des robots « compatibles Arduino » qui utilisent du matériel compatible avec l’Arduino IDE, mais qui sont suffisamment différents pour être difficiles à reconnaître comme « Arduino ». Par exemple, la série Lilypad portable de Sparkfun est basée sur Arduino et peut être cousue sur les vêtements.  Un Arduino est même au coeur du Contrôleur de Vol pour Drone Quadrino Nano. Arduino est en croissance et en évolution rapides.

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DFRobot LCD Shield

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DFRobotShop Rover

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Stepper Driver Shield

Raspberry Pi

L’objectif des fondateurs du projet Raspberry Pi était de créer un ordinateur abordable pour tout le monde – même dans les pays du tiers monde. Il ne comprendrait pas d’écran, ni aucun autre produit de grande consommation pouvant être acheté séparément, mais n’étant pas absolument nécessaire pour la plupart des applications (clavier, souris, WiFi, adaptateur mural, etc.). En adoptant cette approche, ils ont pu obtenir une carte complète à un prix de détail juste un peu plus élevé que celui d’un microcontrôleur Arduino véritable. À ce jour, la version plus récente (pi zéro) a été publiée au prix de détail de seulement 5 $ USD !

Bien que le prix d’un Raspberry Pi 2 soit un peu plus élevé que le microcontrôleur USB Arduino standard (véritable), il s’agit vraiment d’un ordinateur monocarte complet. La carte possède tous les composants et fonctionnalités d’un ordinateur complet, notamment un processeur capable d’exécuter un système d’exploitation, un pilote vidéo, un système audio (entrée et sortie), des ports USB, un système de stockage, et plus encore. Ceci étant dit, il n’est vraiment pas conçu pour exécuter des programmes ou des applications qui nécessitent une puissance de traitement significative (par exemple, les jeux informatiques modernes). Contrairement à la plupart des ordinateurs monocartes ordinaires, le Raspberry Pi comporte deux rangées de broches d’entrée/de sortie intégrées, ce qui permet de raccorder plus facilement les composants électroniques directement à la carte.

Logiciel Raspberry Pi

Comme indiqué ci-dessus, contrairement à l’Arduino, un Raspberry Pi est un ordinateur complet qui exécute un système d’exploitation complet.Il existe plusieurs systèmes d’exploitation (essentiellement basés sur Linux) qui fonctionnent sur le Pi, les plus populaires étant Raspbian et Noobs. Ces systèmes d’exploitation ne présentent pas beaucoup de limitations. Vous pouvez installer sur le Pi la plupart des programmes compatibles avec Linux, allant des outils de bureau et des navigateurs Internet aux outils de codage, et même le convertir en un mini-serveur de médias ! Vous pouvez installer l’Arduino IDE sur un Raspberry Pi et même connecter l’Arduino au Raspberry Pi pour l’utiliser comme ES supplémentaire. L’outil de développement de logiciels pour Linux le plus courant est Python. La plupart des gens ne le considèrent pas aussi facile à utiliser qu’ Arduino, mais il peut, à long terme, être plus polyvalent.

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Noobs OS

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Raspberry Pi Logo

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Noobs OS on SD

Matériel Raspberry Pi

Le Raspberry Pi d’origine a évolué plusieurs fois. L’itération la plus récente est le Pi zéro, présenté comme étant le premier ordinateur monocarte à 5 $ sur le marché. Pour utiliser le Raspberry Pi comme un ordinateur normal, vous avez besoin de périphériques standard, notamment d’un moniteur ou d’un écran (à entrée HDMI préférablement, bien qu’il soit possible d’acheter des adaptateurs), d’un clavier et d’une souris, ainsi que d’un bloc d’alimentation (un adaptateur mural 5 V, 2 A + USB fonctionne bien). Il est également important de noter que tous les programmes fonctionnent avec une carte SD qui n’est pas comprise (ou qui est incluse uniquement avec certains kits). En plus de cela, vous pouvez bien sûr opter pour WiFi/Ethernet et/ou Bluetooth, une belle housse, etc., comme vous le feriez pour un ordinateur normal. Alternativement, si vous voulez l’utiliser autrement que comme plateforme robotique, vous pouvez connecter le Raspberry Pi à une alimentation portable de 5 V (telle qu’une batterie de secours USB ou une batterie connectée à un adaptateur de tension) et utiliser les diverses connexions ES.

Raspberry Pi Zéro

Raspberry Pi Zero

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Raspberry Pi 2

Raspberry Pi A+

Raspberry Pi A+

Raspberry Pi « Hats »

Tout comme dans la conception des blindages Arduino, de plus en plus de fabricants développent des composants électroniques qui se branchent directement sur les broches ES du Raspberry Pi (appelées « hats ») et qui offrent des fonctionnalités supplémentaires « prêtes à utiliser », sans nécessiter de fils ni de composants supplémentaires. Le Raspberry Pi « Hats » comprend des écrans LCD/OLED, GPS, des contrôleurs de moteur et plus. Certains Raspberry Pi Hats comprennent même un microcontrôleur Arduino complet et/ou un adaptateur pour connecter facilement les blindages Arduino au Raspberry Pi.

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Pi to Arduino Shield « Hat »

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DC & Stepper Motor Hat

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« Carberry » Hat

Arduino ou Raspberry Pi ?

En conclusion, lequel est le meilleur pour vous ? Étant donné que les deux sont relativement peu coûteux par rapport à ce qui existait sur le marché il y a seulement quelques années, la plupart des gens possédant un Raspberry Pi (à des fins de développement) ont également expérimenté avec un Arduino. Si vous recherchez un ordinateur bon marché, le Raspberry Pi est de toute évidence celui qui est le mieux adapté à vos besoins. Pour la robotique, si vous êtes nouveau dans le codage et possédez un ordinateur (de bureau ou portable) individuel, nous vous suggérons de commencer avec un Arduino, ou un kit Arduino, si vous sentez que vous êtes prêt à créer un code qui tire parti de la fonctionnalité de niveau supérieur (WiFi, périphériques USB, traitement plus rapide, etc.). Il est bon de savoir que ni Raspberry Pi ni Arduino ne se sentent en concurrence l’un avec l’autre, car ils sont tous les deux incroyablement utiles et répondent à différentes demandes du marché.  Peu importe ce que vous pourriez avoir besoin, RobotShop est la meilleure source d’Arduino et de Raspberry Pi au Canada, USA et en Europe.