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Du débutant complet au niveau ingénieur

Arduino Lab

Une LED qui s'allume parce que ton programme l'a décidé : c'est le point de départ. Ce parcours t'apprend l'électricité utile, les composants, la carte Arduino Uno et la programmation qui fait agir le matériel, une idée à la fois, puis te mène jusqu'aux interruptions, aux registres, aux protocoles, aux objets connectés et à la conception d'un système complet, testé et documenté.

Dans chaque leçon, tu montes le circuit sur une plaque d'essai virtuelle, tu écris le programme, tu le lances et tu observes. L'atelier calcule vraiment ce qui se passe : une LED branchée à l'envers reste éteinte, une résistance oubliée fait griller la LED. Quand tu as une vraie carte, chaque mission te dit comment la refaire pour de vrai.

Modules
26
Leçons
136
Durée
~78 heures
Projets
32
Commencer

Ce que tu sauras faire

  • Expliquer tension, courant et résistance, et calculer une résistance de protection avec la loi d'Ohm
  • Monter un circuit sur une plaque d'essai à partir d'un schéma, et trouver une erreur de câblage
  • Écrire un programme Arduino complet - setup, loop, sorties, entrées, moniteur série
  • Lire un bouton, un potentiomètre, un capteur, et faire réagir le circuit
  • Faire varier une luminosité, produire un son, piloter un moteur sans abîmer la carte
  • Écrire des programmes réactifs avec millis(), des machines à états et des interruptions
  • Piloter un moteur avec un transistor, une diode de roue libre et une alimentation séparée
  • Lire et écrire les registres d'entrées-sorties, ranger des données en EEPROM, filtrer une mesure
  • Faire dialoguer des composants (UART, I²C, SPI) et concevoir un protocole série robuste
  • Concevoir, tester, documenter et défendre un système embarqué complet

Pour qui

Toute personne qui n'a jamais touché à l'électronique ni à la programmation : lycéens curieux, membres d'un club de robotique, étudiants qui préparent des travaux pratiques, passionnés. Les étudiants en école d'ingénieurs y trouveront aussi la suite : interruptions, timers, registres, mémoire, protocoles, robustesse, conception de systèmes. Tous les chapitres sont ouverts : si tu sais déjà programmer, ou si tu connais déjà l'électricité, commence là où tu en es (la leçon « Les systèmes embarqués » t'indique par où).

Ce qu'il te faut

Aucun. Un ordinateur est plus confortable pour monter les circuits ; les leçons, les questions et le code restent utilisables sur téléphone. Une carte Arduino Uno est utile mais pas nécessaire pour commencer.

Ce que tu vas construire

  • LED calculée
  • Clignotant
  • Feu tricolore
  • Chronomètre de réaction
  • Interface série
  • Bouton et LED
  • Veilleuse automatique
  • Assistant de stationnement
  • Moniteur de température
  • Alarme de distance
  • Feu intelligent
  • Ventilateur automatique
  • Passage piéton
  • Jeu de réflexes
  • Carrefour non bloquant
  • Tableau de bord
  • Appareil piloté
  • Chronométrage
  • Enregistreur de température
  • Alarme de surchauffe tolérante
  • Chenillard par registres
  • Nœud de télémétrie
  • Station météo connectée (ESP32)
  • Ventilateur régulé
  • Arrosage automatique
  • Barrière automatique de parking
  • Serre intelligente
  • Contrôle d'accès
  • Station environnementale
  • Moniteur d'énergie basse tension
  • Robot autonome
  • Projet libre

Programme

Niveau 0 · Découvrir l'électroniqueCe qu'est Arduino, l'électricité utile, les composants, la sécurité et la mesure. 4 modules · 22 leçons
  1. 1 Arduino et les systèmes embarquésCe qu'est une carte Arduino, ce qu'un microcontrôleur sait faire (et ne sait pas faire), et où commencer selon ce que tu sais déjà.
  2. 2 Avant Arduino : l'électricité utileTension, courant, résistance, la loi d'Ohm, la LED et la plaque d'essai. Juste ce qu'il faut pour ne rien griller.
  3. 3 Les composants électroniquesRésistances, diodes, condensateurs, interrupteurs, relais, transistors, capteurs et actionneurs. Ce que fait chacun, et ses limites.
  4. 4 Sécurité, mesure et dépannageLes limites de la carte, le multimètre, une méthode pour trouver une panne, et ton premier projet calculé de bout en bout.
Niveau 1 · Premiers programmesLa carte Uno, setup et loop, variables, conditions, boucles, fonctions, moniteur série. 3 modules · 17 leçons
  1. 5 Première carteL'Arduino Uno, la structure d'un programme, et tes premières LEDs commandées par du code.
  2. 6 Programmer le matérielVariables, types, conditions, boucles, fonctions, tableaux, et le moniteur série pour voir ce que pense ton programme.
  3. 7 Projets : premiers programmes completsUn chronomètre de réaction et une interface de commande par le port série. Tout ce que tu as appris au niveau 1, assemblé.
Niveau 2 · Entrées, sorties, circuits interactifsBoutons, capteurs, convertisseur analogique, PWM, son, servo, moteurs, afficheurs. 4 modules · 20 leçons
  1. 8 Entrées et capteursLire un bouton, comprendre les résistances de tirage, mesurer une tension avec analogRead, et faire réagir le circuit.
  2. 9 Sorties et actionneursDoser la puissance avec la PWM, produire un son, positionner un servomoteur, piloter un moteur sans abîmer la carte.
  3. 10 RobotiqueMesurer une distance, commander des moteurs, et organiser la logique d'un robot.
  4. 11 Projets : circuits interactifsUn moniteur de température, une alarme de distance, un feu tricolore intelligent et un ventilateur automatique. Mesurer, décider, agir.
Niveau 3 · Ingénierie ArduinoTemps non bloquant, machines à états, interruptions, timers, UART, I²C, SPI, bibliothèques. 4 modules · 23 leçons
  1. 12 Concevoir des programmes fiablesLe temps sans delay(), l'ordonnanceur coopératif, les machines à états avec enum, les interruptions et les sections critiques, et vivre avec 2 Ko de mémoire.
  2. 13 Les timers matérielsLes compteurs qui battent la mesure à l'intérieur du microcontrôleur, les prédiviseurs, la PWM, les conflits entre bibliothèques, et les interruptions périodiques.
  3. 14 CommuniquerRecevoir des ordres par le port série, construire un protocole robuste, comprendre UART, I²C et SPI en détail, afficher sur un écran, utiliser des bibliothèques.
  4. 15 Projets : systèmes non bloquantsUn carrefour piloté par une machine à états, un tableau de bord multi-capteurs, un appareil commandé par protocole série, et un chronométrage à deux barrières par interruptions.
Niveau 4 · Programmation embarquée avancéeC++ de l'embarqué, mémoire, registres, signal, temps réel, robustesse, énergie. 7 modules · 25 leçons
  1. 16 Le C++ de l'embarquéPointeurs, chaînes de caractères, structures, classes, compilation et édition de liens, et ta première bibliothèque.
  2. 17 La mémoire d'un microcontrôleurFlash, SRAM et EEPROM, la pile et le tas, économiser la RAM, et garder des données quand la carte s'éteint.
  3. 18 Registres et matérielLes bits et les masques, les registres d'entrées-sorties DDRx, PORTx et PINx, la lecture d'une fiche technique, et ce que cachent les fonctions Arduino.
  4. 19 Mesurer proprement : échantillonnage et filtrageÀ quelle fréquence mesurer, ce qu'est le repliement, comment filtrer le bruit, et comment étalonner un capteur.
  5. 20 Temps réel et logiciel robusteTenir des échéances, se méfier des entrées, et redémarrer proprement après une panne.
  6. 21 Consommer peuFaire le budget énergétique d'un appareil sur pile, et le faire dormir le plus possible.
  7. 22 Projets : embarqué avancéUn enregistreur qui survit aux coupures, une surveillance qui tolère les pannes de capteur, un chenillard piloté par registres.
Niveau 5 · Objets connectésRéseaux, Wi-Fi et BLE, MQTT, API et JSON, sécurité, journalisation. 2 modules · 10 leçons
  1. 23 Objets connectésL'ESP32, les réseaux IP, les liaisons sans fil, MQTT, les API JSON, la sécurité et la supervision d'un objet connecté.
  2. 24 Projets : objets connectésUn nœud de télémétrie complet sur l'Uno, vérifié dans l'atelier, puis une vraie station météo sur ESP32, à construire.
Niveau 6 · Conception d'ingénieurExigences, matériel, architecture logicielle, tests, instruments, documentation, fiabilité. 1 module · 8 leçons
  1. 25 Concevoir comme un ingénieurExigences, conception matérielle et logicielle, tests, instruments de mesure, documentation et fiabilité, puis un système complet.
Niveau 7 · Projets de synthèseSerre, contrôle d'accès, station de mesure, énergie, robot, et ton propre projet. 1 module · 11 leçons
  1. 26 Projets de synthèseMener un projet de bout en bout - besoin, schéma, programme, tests, explication.