Un Arduino® est une marque de microcontrôleur programmable qui est souvent utilisé par les amateurs pour interagir avec d’autres appareils. Dans des projets tels que la robotique et la domotique, les cartes Arduino® sont généralement liées à des capteurs, des boutons et des moteurs. Les broches Arduino® permettent aux utilisateurs de connecter facilement une variété d’appareils et de composants au microcontrôleur. Il existe trois principaux types de broches Arduino® : les broches numériques, les broches analogiques et les broches d’alimentation.
Les broches numériques peuvent être utilisées à la fois comme broches d’entrée et de sortie sur la plupart des microcontrôleurs Arduino®. Cela signifie qu’une seule broche peut à la fois envoyer et recevoir des données numériques. Les broches numériques Arduino® ne peuvent être que « élevées » ou « faibles ». Lorsqu’une broche numérique est élevée, une tension constante est présente. Lorsque la broche est basse, cette tension a disparu. L’allumage et l’extinction d’une diode électroluminescente (DEL) est un exemple courant de sortie numérique, et la vérification de l’état d’un bouton est un exemple d’entrée numérique.
En plus de fournir des entrées et des sorties simples, les broches numériques Arduino® de nombreuses cartes peuvent également être utilisées pour la modulation de largeur d’impulsion (PWM). La modulation de largeur d’impulsion est utilisée pour simuler une sortie analogique variable à l’aide de broches numériques. Par exemple, si un moteur est connecté à une broche de sortie numérique, il tournerait lorsque la broche était élevée et s’arrêterait lorsque la broche était basse. Avec PWM, la broche de sortie numérique est basculée plus ou moins vite pour changer la vitesse du moteur. La modulation de largeur d’impulsion fait passer les broches numériques de l’Arduino® en haut et en bas si rapidement que la connexion se comporte comme une sortie analogique, et la tension résultante à travers cette broche peut être contrôlée avec précision.
Les microcontrôleurs Arduino® comportent également des broches d’entrée analogiques. Comme les broches d’entrée numériques, elles sont utilisées pour lire l’état d’un appareil connecté, tel qu’un capteur. Bien que les broches numériques ne puissent dire que si une connexion est haute ou basse, les broches d’entrée analogique Arduino® sont capables de lire la valeur de tension exacte. Ceci est utile pour l’interfaçage avec des capteurs analogiques qui ont une large gamme de valeurs possibles. Par exemple, les capteurs de thermomètre analogique envoient souvent une lecture de tension qui correspond à la température. En utilisant une broche d’entrée analogique, un Arduino® peut lire la valeur directement.
Le dernier type de broche Arduino® est la broche d’alimentation. La plupart des microcontrôleurs Arduino® ont plusieurs broches d’alimentation qui reçoivent et produisent une variété de tensions. L’un des plus importants est la broche d’alimentation « tension d’entrée » (VIN). Cette broche est utilisée pour fournir une tension constante pour alimenter la carte à partir d’une alimentation externe ou d’une batterie. Les broches d’alimentation de cinq volts (5 V) permettent aux composants et aux capteurs de recevoir une alimentation de cinq volts régulée directement du microcontrôleur. Enfin, les broches d’alimentation de terre (GND) peuvent être utilisées pour mettre à la terre électriquement les appareils connectés à un Arduino®.