Faire clignoter une LED avec Arduino — Votre première simulation Velxio

Introduction

Bienvenue dans le monde de l’électronique embarquée ! Le premier programme que la plupart des gens écrivent en apprenant Arduino est le sketch Blink. C’est le « Hello, World ! » des microcontrôleurs — un moyen simple de vérifier que votre carte, votre code et votre circuit fonctionnent ensemble. Dans ce tutoriel, nous allons construire et simuler le circuit classique de clignotement de LED entièrement dans votre navigateur en utilisant Velxio, le simulateur de circuits et microcontrôleurs en ligne avec un support analogique précis au niveau SPICE. Aucun matériel requis !

Présentation du circuit

Notre circuit est minimal : nous avons seulement besoin d’une carte Arduino Uno et de sa LED intégrée. L’Arduino Uno possède une petite LED connectée à la broche numérique 13, avec une résistance de limitation de courant déjà présente sur la carte. Cela signifie que nous n’avons besoin d’aucun composant externe — juste la carte elle-même.

Dans Velxio, vous pouvez placer une Arduino Uno depuis le sélecteur de composants. Cliquez sur le bouton Composants dans la barre d’outils du canevas pour ouvrir la fenêtre modale du sélecteur de composants, puis recherchez « Arduino Uno » et faites-la glisser sur le canevas.

Une fois placée, l’Arduino Uno apparaît sur le canevas. La LED intégrée est étiquetée « L » près de la broche 13. Aucun câblage n’est nécessaire car la LED est déjà connectée en interne. Cependant, si vous souhaitiez utiliser une LED externe, vous connecteriez son anode (patte longue) à la broche 13 via une résistance de 220Ω, et sa cathode (patte courte) à GND.

Explication du code

Regardons maintenant le code qui fait clignoter la LED. Ouvrez l’éditeur de code en cliquant sur le bouton Code dans la barre d’outils de l’éditeur.

Le code est écrit en Arduino C++ et se compose de deux fonctions obligatoires : setup() et loop().

// Blink LED Example
// Toggles the built-in LED on pin 13

void setup() {
  pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(13, LOW);
  delay(1000);
}

Détaillons-le :

• pinMode(13, OUTPUT); – Dans setup(), nous configurons la broche numérique 13 en sortie. Cela indique à l’Arduino que nous voulons envoyer des signaux depuis cette broche, et non y lire des signaux.
• digitalWrite(13, HIGH); – Met la broche 13 à 5 volts (HIGH), ce qui allume la LED.
• delay(1000); – Met le programme en pause pendant 1000 millisecondes (1 seconde).
• digitalWrite(13, LOW); – Met la broche 13 à 0 volt (LOW), ce qui éteint la LED.
• delay(1000); – Une autre pause d’une seconde.
• La fonction loop() se répète indéfiniment, donc la LED clignote en continu.

Lancement de la simulation

Pour lancer la simulation, cliquez sur le bouton Run dans la barre d’outils de l’éditeur.

Velxio va compiler le code et démarrer la simulation. Vous devriez voir la LED intégrée sur le canevas Arduino clignoter toutes les secondes. Vous pouvez également utiliser la barre d’outils du canevas pour mettre en pause, arrêter ou réinitialiser la simulation.

Concepts clés pour les étudiants

• Broches de sortie numérique : Les broches Arduino peuvent être configurées en entrées ou sorties. Lorsqu’elles sont configurées en sortie, vous pouvez écrire HIGH (5V) ou LOW (0V) pour contrôler des dispositifs externes comme des LED.
• pinMode() : Toujours définir le mode de la broche dans setup(). Oublier cela peut entraîner un comportement inattendu.
• digitalWrite() : Envoie un signal numérique (HIGH ou LOW) à une broche.
• delay() : Interrompt l’exécution du programme pendant un nombre donné de millisecondes. Utile pour le timing, mais bloque les autres opérations.
• LED intégrée : La plupart des cartes Arduino ont une LED connectée à la broche 13 avec une résistance en série, ce qui facilite les tests sans composants supplémentaires.

Pièges courants et conseils de débogage

• Mauvais numéro de broche : Assurez-vous d’utiliser le bon numéro de broche. La LED intégrée est sur la broche 13, mais si vous utilisez une LED externe, vérifiez le câblage.
• pinMode() manquant : Si vous oubliez de configurer la broche en sortie, la LED pourrait ne pas s’allumer. Incluez toujours pinMode(broche, OUTPUT); dans setup().
• Polarité de la LED : Si vous utilisez une LED externe, l’anode (patte longue) doit aller du côté positif (via une résistance) et la cathode (patte courte) à la masse. Les inverser n’endommagera pas la LED, mais elle ne s’allumera pas.
• Absence de résistance : Une LED sans résistance de limitation de courant peut consommer trop de courant et endommager la broche ou la LED. La LED intégrée a déjà une résistance, mais les LED externes en nécessitent une (généralement de 220Ω à 1kΩ).
• Simulation qui ne fonctionne pas : Assurez-vous d’avoir cliqué sur le bouton Run. Si la simulation est en pause, cliquez à nouveau sur Run.

Extensions suggérées

Une fois que le clignotement de base fonctionne, essayez ces modifications :

1. Changer la fréquence de clignotement : Modifiez les valeurs de delay() pour faire clignoter la LED plus vite ou plus lentement. Essayez 500 ms ou 2000 ms.
2. Utiliser une LED externe : Ajoutez une LED externe avec une résistance à la broche 13 et à la masse. Modifiez le code pour utiliser une broche différente, par exemple la broche 12.
3. Plusieurs LED : Ajoutez plusieurs LED sur différentes broches et créez un motif, comme un scanner Knight Rider.
4. Variation d’intensité avec PWM : Utilisez analogWrite() pour faire varier l’intensité de la LED. Notez que seules les broches marquées d’un ~ supportent le PWM.
5. Contrôle par bouton : Ajoutez un bouton poussoir pour allumer la LED uniquement lorsqu’il est pressé. Vous devrez lire une entrée numérique avec digitalRead().

Appel à l’action

Prêt à essayer par vous-même ? Ouvrez l’exemple en direct dans Velxio et commencez à faire clignoter : Blink LED sur Velxio. Aucun téléchargement, aucune configuration — juste votre navigateur et une passion pour l’électronique. Bon clignotement !