Prototypage Arduino - Rita MATAR, Yasmine HAMED, Maélanne REVOL & Marya EL NOUEIRY

Introduction à Arduino

1. Les outils et leurs utilisations

Avant de commencer à programmer et à monter des circuits avec Arduino, il est essentiel de comprendre les composants de base et leur rôle :

• LED (Diode électroluminescente) :

  • Permet le passage du courant dans un seul sens.
  • Possède une patte plus courte correspondant à la borne négative (cathode).
  • A une très faible résistance.

• Résistance :

  • Permet de limiter le courant circulant dans un circuit.
  • Utilise la loi d’Ohm : U = R × I (U : tension, R : résistance, I : courant).
  • La pile peut compenser les variations de courant.

• Condensateur :

  • Stocke et libère l’énergie électrique selon les besoins du circuit.

• Potentiomètre :

  • Permet de faire varier la tension.
  • Utilisé pour permettre à l’Arduino d’interagir avec l’utilisateur.

• Transistor :

  • Permet de contrôler des tensions plus élevées avec Arduino.
  • Par exemple, un moteur fonctionnant en 12V (trop élevé pour l’Arduino) peut être piloté à l’aide d’un transistor.

• Régulateur de tension :

  • Permet de convertir une tension de 12V en 5V pour adapter l’alimentation des composants.

---

2. Premiers pas avec Arduino IDE

Pour programmer notre Arduino, nous avons ouvert Arduino IDE et accédé à un exemple de code en suivant ces étapes :

1. Ouverture d’un exemple de code Blink :
   • Aller dans File > Examples > Basics > Blink.
   • Vérifier que la carte Arduino est bien sélectionnée :
     • Tools > Board > Arduino AVR > Arduino Uno.
     • Tools > Port > Dev CU (sélectionner le premier port détecté).
2. Test de la carte Arduino :
   • Nous avons d’abord vérifié que l’Arduino fonctionnait correctement en chargeant le programme Blink, qui fait clignoter une LED embarquée.
   • Ensuite, nous avons modifié la durée du clignotement en changeant la valeur des délais (de 1000ms à 5000ms).
   
   

---

3. Réalisation des premiers montages

Premier montage : LED clignotante

Nous avons réalisé notre premier circuit en utilisant :

• Une LED.
• Une résistance pour limiter le courant.

Ensuite, nous avons écrit un programme permettant de faire clignoter la LED.

• 

Il faut mantenant faire le code pour faire glignonté la LED : 

---

Deuxième montage : Bouton-poussoir

Après avoir appris à faire clignoter une LED, nous avons ajouté un bouton-poussoir alimenté en 5V.

1. Nous avons téléversé un programme permettant de détecter l’appui sur le bouton.
2. Après l’upload du code, nous avons ouvert le moniteur série :
   • Aller dans Tools > Serial Monitor.
   • Une fenêtre s’affiche indiquant lorsque le bouton est pressé.

---

Troisième montage : Potentiomètre

Nous avons ajouté un potentiomètre au circuit.

• En tournant le potentiomètre, la tension de sortie varie.
• Cette variation est détectée par l’Arduino et affichée sur le moniteur série.

---

Quatrième montage : Capteur I2C

Nous avons expérimenté l'utilisation d'un capteur communicant en I2C, tel que :

• Un capteur de luminosité.
• Un capteur de température.
• Un capteur d’humidité.

Le branchement des capteurs I2C se fait sur les broches SDA et SCL. Pour connecter ces capteurs, nous avons utilisé un shield qui se place par-dessus la carte Arduino.

Il faut maintenant chercher le code correspondant à notre capteur dans la librairie de l’application Arduino IDE. Dans notre cas, il s’agit du capteur SHT35. 

Ci-dessous, le montage du capteur :

 

Code correspondant au capteur SHT35: 

Cinquième montage:

On branche une led ainsi qu’une résistance sur notre montage Arduino, shield et capteur thermique et d’humidité.

En réchauffant le capteur avec nos mains, on peut faire augmenter la température autour du capteur et ainsi allumer la led (à partir de 23°C). On observe qu’en retirant nos mains, la led s’éteint lorsqu’elle passe en dessous du seuil des 23°C. 

Sixième montage:

Branchement du cerveau moteur:

Code servant à faire bouger le servo moteur grâce au potentiomètre:

Code servant à faire bouger le servo moteur seul: 

OBJECTIF POUR LA PROCHAINE FOIS : 

=> Créer un code qui combine ce qu’on a vu aujourd’hui.

Ce qu’on veut faire: utiliser le capteur pour pouvoir faire monter la température et donc faire bouger le servo moteur à partir de 23°C.

IDÉE DE PROJET FINAL : 

Une version simplifiée du projet de la **mini serre automatisée** pourrait être de créer un **système d’irrigation automatique à base de capteur d'humidité**, sans intégrer d'écran LCD ni autres éléments complexes.

Voici une version plus simple :

### **Projet : Système d'irrigation automatique simplifié**

- **Définition du projet :** Créer un système d’arrosage automatique pour une plante en utilisant un capteur d'humidité du sol. Lorsqu'un seuil d'humidité bas est détecté, une pompe se met en marche pour arroser la plante.
  
- **Technologies :**
  - **Arduino** pour le contrôle du capteur d'humidité et de la pompe.
  - **3D printing** pour fabriquer un petit boîtier pour le capteur et la pompe, ou pour une base de support si nécessaire.
  
- **Fonctionnalité principale :** 
  - Le capteur mesure l'humidité du sol.
  - Si l'humidité est trop basse (sol sec), le système déclenche l’arrosage via une petite pompe.
  - Une fois l'humidité du sol suffisante, l’arrosage s'arrête automatiquement.

- **Idée d’amélioration simplifiée :**
  - Remplacer l'écran LCD par une simple LED qui s'allume lorsque le système arrose, indiquant que l'irrigation est en cours.

### **Plan simplifié de réalisation :**

1. **Capteur d'humidité** : Utilisation d'un capteur d'humidité de sol basique, facile à intégrer avec Arduino.
2. **Pompe à eau** : Une petite pompe submersible alimentée par Arduino ou via une source externe.
3. **Arduino** : Programmation de l’Arduino pour surveiller en continu le niveau d’humidité et contrôler la pompe d’arrosage.
4. **Boîtier imprimé en 3D** : Un boîtier simple pour protéger les composants électroniques et fixer le capteur dans le sol.

### **Liste du matériel :**
- Arduino Uno ou Nano
- Capteur d'humidité de sol
- Petite pompe à eau 5V
- Transistor ou relais pour contrôler la pompe
- LED pour signaler l’arrosage
- Tubes pour l'irrigation (si nécessaire)
- Imprimante 3D et filament pour fabriquer un support

### **Avantages :**
- Facilité d’assemblage et de programmation pour des débutants.
- Moins de composants à gérer (pas d'écran LCD ou de capteurs supplémentaires).
- Moins de risques d’échec et moins de temps nécessaire.

Qu’en penses-tu ? Cette version te semble-t-elle plus accessible tout en répondant à ton besoin ?