ISSLg - Cours d'électronique - Dessin, Lecture de plan, schéma
L'Arduino Nano
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Brochage
N° de pin
 Noms
 Types
 Remarque
1
 D1
TX
 Entrée/sortie logique (max 40mA)
Communication série (sortie)
 Ne pas utiliser, sinon pas de moniteur pour le debug
2
 D0
RX
 Entrée/sortie logique (max 40mA)
Communication série (entrée)		 Ne pas utiliser, sinon pas de moniteur pour le debug
3
 RST
 Entrée logique de RESET active à 0
 Ne pas utiliser si un RESET externe n'est pas nécessaire
4
 GND
 0V de l'alimentation
5
 D2
INT0
 Entrée/sortie logique (max 40mA)
Entrée logique d'interruption
 A réserver en priorité pour les interruptions
6
 D3
INT1
PWM3
 Entrée/sortie logique (max 40mA)
Entrée logique d'interruption
Sortie PWM
 A réserver en priorité pour les interruptions puis pour le PWM
7
 D4
 Entrée/sortie logique (max 40mA)
8
 D5
PWM5
 Entrée/sortie logique (max 40mA)
Sortie PWM
 A réserver en priorité pour le PWM
9
 D6
PWM6
 Entrée/sortie logique (max 40mA)
Sortie PWM
 A réserver en priorité pour le PWM
10
 D7
 Entrée/sortie logique (max 40mA)
11
 D8
 Entrée/sortie logique (max 40mA)
12
 D9
PWM9
 Entrée/sortie logique (max 40mA)
Sortie PWM
 A réserver en priorité pour le PWM
13
 D10
PWM10
SS
 Entrée/sortie logique (max 40mA)
Sortie PWM
Communication SPI
 A réserver en priorité pour le SPI puis pour le PWM
14
 D11
MOSI
PWM11
 Entrée/sortie logique (max 40mA)
Communication SPI (data in)
Sortie PWM
 A réserver en priorité pour le SPI puis pour le PWM
15
 D12
MISO
 Entrée/sortie logique (max 40mA)
Communication SPI (data out)
 A réserver en priorité pour le SPI
16
 D13
SCK
LED
 Entrée/sortie logique (max 40mA)
Communication SPI (clock)
Allumée si sortie logique à 1
 A réserver en priorité pour le SPI
17
 3V3
 Sortie alimentation
18
 AREF
 Entrée analogique (tension de référence)
 Umax ADC de 0 à 5V par défaut à 5V
19
 A0
 Entrée analogique (mesure)
éventuellement entrée/sortie logique
20
 A1
 Entrée analogique (mesure)
éventuellement entrée/sortie logique
21
 A2
 Entrée analogique (mesure)
éventuellement entrée/sortie logique
22
 A3
 Entrée analogique (mesure)
éventuellement entrée/sortie logique
23
 A4
SDA
 Entrée analogique (mesure)
Communication I2C (data)
éventuellement entrée/sortie logique		 A réserver en priorité pour le I2C
24
 A5
SCL
 Entrée analogique (mesure)
Communication I2C (clock)
éventuellement entrée/sortie logique		 A réserver en priorité pour le I2C
25
 A6
 Entrée analogique (mesure)
26
 A7
 Entrée analogique (mesure)
27
 5V
 Entrée alimentation 5V externe
Sortie alimentation 5V si alimenté par USB
Sortie alimentation 5V si alimenté par VIN (max 800mA)
28
 RST
 Entrée logique de RESET active à 0 Ne pas utiliser si un RESET externe n'est pas nécessaire
29
 GND
 0V de l'alimentation
30
 VIN
 Entrée alimentation 6V5 à 15V


1ère étapes : Alimentations
Raccorder les GND (pin 4 & 29).
Alimenter soit par Vin (pin 30) entre 6V5 et 15V, soit via le 5V de l'USB.
Raccorder le GND et le 5V (pin 27) aux composants qui le nécessitent.
Raccorder le GND et le 3V3 (pin 17) aux composants qui le nécessitent.

2ème étapes : Communications
N'utiliser qu'en dernier recours les pins 1 & 2 : sinon pas de moniteur.
Il est possible de faire des communications RX/TX par soft aux moyen d'entrées/sorties logiques (D2 à D13).
Raccorder le I2C si nécessaire.
Raccorder le SPI si nécessaire.

3ème étapes : Interruptions
Raccorder les périphériques "à évènement" (capteur US, SPI, clavier) aux interruptions (pin 5 & 6).

4ème étapes : Entrées/sorties
Raccorder les entrées analogiques (pot, LDR, CTN...) aux capteurs analogiques.
Raccorder les sorties PWM (servo moteur, commande de vitesse de moteurs, sorties analogiques).
Et finalement utiliser les pins restants comme entrées logiques (interrupteurs...) ou sorties logiques (LED, relais...).

Exemples de raccordements
Protection alim 5V externe

D1 permet de faire fondre F1 si le 5V est branché à l'envers sur P1.
NB : D1 peut avantageusement être remplacée par une 1N5821G (Schottky 3A 30V).


Écran LCD I2C : LCD 1602

SDA sur A4 & SCL sur A5.

NB : de nombreux composants utilisent la communication I2C : IO expander, Giroscope, ADC, DAC, boussole, GPS...


Bluetooth SPI : NRF8001

Relier les signaux SPI sur les pins correspondantes : SS (/Slave select), MOSI (Master data out), MISO (Master data in), SCK (Serial clock).
Interruption RDYN (Not ready) est à relier à D2/INT0.
La pin de Reset du Bluetooth est reliée à une sortie logique (D9).

NB1 : il existe également des modules Bluetooth (HC-06) fonctionnant avec une simple liaison série RX/TX, l'Arduino permet de faire des communications RX/TX par soft au moyen d'entrées/sorties logiques (D2 à D13).

NB2 : de nombreux composants utilisent la communication SPI : DAC, ADC, potentiomètre audio...


Capteur US : HC-SR04

Raccorder "Echo" de préférence sur D2/INT0. Le "Trig" peut être raccordé à une quelconque sortie logique.


Entrées analogiques : pot, LDR, CTN, capteur optique...

N'utiliser qu'en dernier lieu A4 et A5 (les laisser libres pour l'I2C).
La mesure d'une tension supérieure à 5V (ex tension batterie) se fait via un diviseur résistif.
Le potentiomètre peut mesurer des angles (rotatif) ou des petits déplacements (linéaire).
Il existe de nombreux capteurs délivrant une sortie analogique (T°, Rshunt pour la mesure de I, audio...).


Sorties PWM : servo, pont en H...

Bien filtrer les alimentations (pointes de courant) des moteurs avec des C de 1000µF et le servo avec des supercap de 0F22.
Attention au câblage des servomoteurs : certains fabricants croisent le +5V et la commande (pin 2 & 3) !
Code couleur des fils des servomoteurs :
pin1 = 0V = noir ou brun
pin2 = 5V = rouge
pin3 = commande = orange, jaune, blanc ou bleu
NB : les moteurs brushless doivent être équipés d'un variateur de vitesse ESC qui se pilote en largeur d'impusion comme les servomoteurs.


Entrées et sorties logiques : microswitch, piézo, LED, relais...

Il ne faut jamais laisser une entrée "flottante", tous les contacts d'entrées doivent être équipé soit d'une "pull-up" (par défaut à 5V) soit d'une "pull-down" (par défaut à 0V).
Pour éviter les rebonds des contacts, vous avez intérêt à mettre un condesnsateur en parallèle avec le contact (Rpullx * C = temps de filtrage).
S'il y a beaucoup de contact à lire (clavier) ... c'est plus complexe (raccordement matriciel) rdv en 6TQT !
De nombreux capteurs (magnétique, capacitif, audio, radio, infra-rouge...) fonctionnent avec une "pull-up".
Si l'entrée logique est utilisée pour du comptage (mesure de fréquence, de vitesse de temps...) ou pour des protocoles de communication (radio, IR), vous avez intérêt à la raccorder à une interruption D2 (INT0) ou D3 (INT1).

Pour la commande simultanée de plusieurs LED, il faut tenir compte de leur tension de seuil : avec une alimentation 5V vous pourrez commander deux LED rouges (1V8 + 1V8 = 3V6) en série, mais pour les LED bleu (3V + 3V = 6V...) il faudra les mettre en parallèle.
S'il y a beaucoup de LED à commander (Afficheur 7 segments, pavé de LED) ... c'est plus complexe (série/parallèle, raccordement matriciel) rdv en 6TQT !
Si vous devez faire varier la luminosité d'une LED, il faut utiliser une sortie PWM.
Pour faire varier la couleur d'une LED RGB, il faut 3 sorties PWM... ou utiliser des NéoPixels (communication série à largeur d'impulsion).

Pour générer des sons, le buzzer a son propre oscillateur interne, il suffit d'y appliquer un 1 logique pour le faire émettre, mais vous ne pouvez faire qu'une seule note...
Pour faire une mélodie, il faut utiliser un piézo, l'arduino a des fonctions pour générer un signal à une fréquence (note) déterminée sur une sortie logique... mais vous ne savez par faire varier la force de la note (amplitude, volume) ni le timbre ("couleur" du son permettant de distinguer un piano d'une flute...).
Pour piloter un haut-parleur (audio HiFi), c'est plus complexe, il faut passer par un DAC (convertiseur logique vers analogique) et un ampli audio... rdv en 6TQT !

Avec un relais vous pouvez commander une foule d'équipements (appareils en 230Vac, commande de chaudière...).
Pour des moteurs de plus de 1A, c'est souvent plus compact d'inverser leur sens de marche avec un relais, plutôt qu'un pont en H.


Auteur : Philippot Marc - 12/11/2019