Vous êtes nombreux à me demander comment je fais pour faire de l’électronique sans voir. En effet, l’aventure ICane est basée sur cet apprentissage ! Mais avant tout, introduisons un peu plus ce qu’est l’électronique. C’est le fait d’utiliser des composants comme un processeur (le cerveau), de la mémoire RAM pour la mémoire rapide à court terme, et de la mémoire flash pour ce que l’on veut faire persister dans le temps. Au milieu de tout ce beau monde, de l’électricité va circuler, d’une part pour alimenter les composants, et d’autre part pour leur permettre de communiquer.
Nous allons utiliser un microcontrôleur, qui réunit tout ce beau monde dans une seule puce, et qu’on appelle généralement un MCU (Microcontroller Unit, ou unité de microcontrôleur en français).
En l’état, on peut tout et rien faire avec un MCU nu. Vous pouvez faire des calculs, des traitements, et certains contiennent même du Wi-Fi et du Bluetooth. Donc, pour lui ajouter des capacités, on va lui adjoindre des capteurs. Mais avant cela, clarifions les différents types de communication. Sur un MCU, nous avons des petites broches (pins en anglais). Ces broches sont aujourd’hui très flexibles, mais historiquement, on leur affecte des méthodes de communication prédéfinies.
Le Digital (ou numérique)
C’est la plus simple des méthodes : soit l’électricité passe, soit elle ne passe pas. C’est binaire.
L’Analogique
C’est une valeur qui peut varier selon le microcontrôleur que vous choisissez (en fonction de son convertisseur ADC ou DAC), mais disons pour l’exemple qu’elle va de 0 à 4095. Ce nombre représente en réalité la tension (le voltage) qui fluctue pour nous donner cette valeur.
Les protocoles
Puis, nous avons des protocoles qui vont utiliser plusieurs broches comme l’I2C (également appelé IIC ou TWI), le SPI (Serial Peripheral Interface), l’UART, le CAN, etc. Ces protocoles ont pour but de permettre une plus grande souplesse pour envoyer des données. Ils utilisent plusieurs fils mais permettent de transmettre des informations plus complexes.
Ok, mais concrètement, on fait comment ?
Je vais vous donner quelques exemples :
Je veux une lumière ? Je vais utiliser une LED que je peux brancher en digital pour faire du allumé / éteint. Si je la pilote de façon analogique, je vais pouvoir définir sa puissance lumineuse.
Je veux un capteur de température ? Il sera probablement branché en I2C, etc.
Et là, vous devez vous dire : mais je relie tout ça comment ? Et je parle comment avec tous ces machins ?
Le système Grove
Je pourrais être méchant et vous faire travailler sur une breadboard (platine d’expérimentation) comme je l’ai fait à mes débuts. Imaginez une plaque avec des centaines de trous du diamètre d’une aiguille, et il vous faut choisir les bons sans voir ! Malgré tout, je vais plutôt vous conseiller un standard que j’affectionne beaucoup : le système Grove ! C’est une connectique permettant de câbler et de relier rapidement et sans erreur des modules à un MCU. On branche un câble aux deux extrémités, un côté sur le MCU, l’autre sur le module. Ensuite, pour communiquer avec tout ça, cela se passe par de la programmation en langage C/C++. Pour les plus débutants, le langage Python est aussi possible, même si je ne le conseille pas.
Le standard Grove a été inventé par l’entreprise chinoise Seeed Studio en 2010. Le but était de démocratiser l’électronique pour les débutants, et de ne pas se casser la tête à souder, à chercher ce qui ne fonctionne pas, etc. Et nous, ça nous arrange bien, car ça nous rend cet univers accessible sans devoir demander à quelqu’un de nous aider.
Il existe bien entendu d’autres standards qui fonctionnent sur le même principe comme Gravity, Qwiic, Stemma... Moi, j’en ai testé une bonne partie parmi ceux existants et je reste pour l’instant avec Grove, qui offre un très large catalogue de modules. Et vraiment, j’adore le travail de Seeed Studio qui fait de très belles choses. J’ai d’autres coups de cœur que je pourrai partager dans de futurs articles, mais c’est vraiment une entreprise sérieuse qui se renouvelle très souvent et à qui je dois une grosse partie de mes connaissances en électronique !
Et maintenant ?
Dans le prochain article, je vous conseillerai justement un point de départ, car nous avons abordé énormément de choses théoriques, et vous avez sans doute envie de commencer quelque part.