Installation et prise en main de l'environnement de développement Arduino/Genuino

Accrochez vous à vos claviers, le voyage commence

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par skywodd | | Licence (voir pied de page)

Catégories : Tutoriels Arduino | Mots clefs : Guide Arduino Genuino Installation Prise en main IDE

Cet article n'a pas été mis à jour depuis un certain temps, son contenu n'est peut être plus d'actualité.


Dans ce tutoriel, nous allons découvrir ensemble l'environnement de développement Arduino/Genuino. Nous verrons comment télécharger et installer l'environnement de développement et nous nous intéresserons aux diverses fonctionnalités et boutons dont dispose celui-ci. En bonus, nous étudierons ensemble le programme Arduino le plus basique qu'il est possible d'écrire.

Sommaire

Bonjour à toutes et à tous !

Dans mon précédent article, nous avons vu ensemble ce qu'était le projet Arduino. Maintenant que avez l'eau à la bouche, nous allons nous intéresser plus en détail à l'environnement de développement Arduino.

Pas besoin de carte Arduino pour ce tutoriel

Si vous n'avez pas encore de carte Arduino sous la main, pas de soucis, ce tutoriel ne nécessite pas de carte Arduino pour être réalisé.

Téléchargement et installation de l'environnement de développement

Capture d'écran de la page d’accueil du site Arduino.cc

Page d’accueil de arduino.cc

Pour télécharger l'environnement de développement Arduino, il faut vous rendre sur le site officiel du projet Arduino, puis cliquer sur l'onglet "Download" ("téléchargement" en français).

Capture d'écran de la page de téléchargement du site Arduino.cc

La page de téléchargement du logiciel Arduino

Sur cette page de téléchargement, vous trouverez différentes versions de l'environnement de développement Arduino. La version qui nous intéresse se trouve dans l'encadré en haut de page. Ne perdez pas votre temps avec les versions "hourly", celles-ci sont réservées aux développeurs voulant faire des tests et sont en générales très instables, voir assez souvent, inutilisables.

Dans l'encadré contenant la dernière version stable (1.6.7 au moment de l'écriture de cet article), vous trouverez deux liens de téléchargement pour la version Windows : un lien pour la version avec installateur et un lien pour la version à installer manuellement. Aussi bizarre que cela puisse paraitre, je vous conseille de télécharger la version à installer manuellement. Cette version est bien plus simple à installer que la version avec installateur et en bonus, en installant manuellement l'environnement de développement Arduino, vous n'aurez pas par la suite de problème de droits d'accès.

Pour les utilisateurs de Mac et autres Linuxiens, je vous laisse cliquer sur le lien qui vous correspond. À noter que ce tutoriel est réalisé sous Windows 8.1 mais est aussi valable pour Windows 10, Seven et XP. L'interface graphique du logiciel Arduino est rigoureusement identique sous Linux et Mac, mais le processus d'installation est quant à lui légèrement différent de la version Windows.

Capture d'écran de la page de don du projet Arduino

Capture d'écran de la page de don du projet Arduino

Lorsque vous cliquerez sur un des liens de téléchargement, vous serez automatiquement redirigé vers une page vous proposant de soutenir le projet Arduino. Libre à vous de soutenir ou non le projet Arduino. Personnellement, en bon Auvergnat, je choisis systématiquement l'option "Just download" pour télécharger le logiciel Arduino gratuitement ;)

Capture d'écran du téléchargement du logiciel Arduino

Patience

Une fois le téléchargement lancé, il faudra attendre un certain temps avant de pouvoir continuer l'installation. Les serveurs du projet Arduino sont régulièrement surchargés et les débits de téléchargement ne dépassent que très rarement les 85Ko/s. Faites-vous un café ou un thé au bar en attendant ;)

En cas de problème, n'hésitez pas à utiliser une ancienne version

Si jamais vous rencontrez un problème avec les versions 1.6.x ou 1.5.x de l'environnement de développement Arduino, n'hésitez pas à revenir à la version 1.0.6 (dernière version stable de la branche 1.0.x). Cette version ne supporte pas les cartes Arduino récentes (Due, Zero, Yun, etc), mais est connue pour être d'une stabilité à toute épreuve. Personnellement, je conserve aussi une copie de la version 0023 pour certains vieux codes écrits avant l'apparition de la version 1.0.

Les nouvelles versions de l'environnement de développement Arduino ont introduit un nombre important de changements. Ces changements sont parfois à l'origine de bugs ou d'incompatibilités avec des bibliothèques de code ou des procédures disponibles sur Internet. Revenir à une ancienne version contourne en général le problème, à défaut de le résoudre.

Capture d'écran des archives logicielles du projet Arduino

Pour la v1.0.6, c'est par ici !

Pour télécharger une ancienne version de l'environnement de développement Arduino, il suffit de vous rendre sur la page dédiée et de choisir la version que vous voulez télécharger.

Installation et lancement de l'environnement de développement

Capture d'écran de l'étape 1 d'installation du logiciel Arduino

Le sacro-saint dossier

Installer l'environnement de développement Arduino est simple comme bonjour. Il suffit d'ouvrir le fichier ZIP d'un double clic de souris et de copier le dossier à l'intérieur vers un emplacement de votre choix (autre que C:\Program files\, pour éviter d'avoir par la suite des problèmes de droits d'accès).

Personnellement, je me suis fait un dossier "portableApps" à la racine de mon disque C:. Je mets dans ce dossier tous les logiciels qui ne nécessitent pas d'installation. Ainsi, quand je dois utiliser un de ces logiciels sur un autre PC, je copie le dossier entier sur une clef USB et voilà. C'était l'astuce du jour ;)

Capture d'écran de l'étape 2 d'installation du logiciel Arduino

Bonjour petit exécutable !

Une fois le dossier copié, il suffit de cliquer sur Arduino.exe pour lancer le l'environnement de développement. Vous pouvez aussi faire un clic droit / Envoyer vers / Bureau pour créer un raccourci directement sur votre bureau ;)

Ecran de lancement du logiciel Arduino

Ecran de lancement du logiciel Arduino

Au lancement, l'environnement de développement vous accueille avec l'écran de démarrage ci-dessus. Cet écran de démarrage peut mettre un certain temps (moins de 5 minutes dans le pire des cas) avant de disparaitre. Cela dépend de la puissance de votre PC, de la disponibilité ou non d'une mise à jour ou de l'installation récente de nouveaux plug-ins / bibliothèques de code.

Ecran principal du logiciel Arduino

Ecran principal du logiciel Arduino

Une fois l'environnement de développement lancé, vous devriez vous retrouver devant la fenêtre ci-dessus. Il s'agit de l'interface principale de l'environnement de développement Arduino.

Nous allons voir plus en détail les divers boutons et menus qui composent cet écran dans le chapitre suivant.

Prise en main de l'interface graphique

Ecran principal du logiciel Arduino avec annotations

Ecran principal du logiciel Arduino avec annotations

L'écran principal de l'environnement de développement Arduino est composé de cinq parties :

  • Une barre de menus,

  • Une série de boutons,

  • Une série d'onglets,

  • Une zone d'édition,

  • Une zone d'information et de statut.

Chacune de ces parties à une fonctionnalité bien précise que nous allons voir ensemble immédiatement.

Les boutons

Boutons de l'écran principal du logiciel Arduino

Les différents boutons

La série de boutons sous la barre de menu permet de réaliser diverses actions extrêmement communes rapidement, d'un simple clic de souris.

Le bouton "vérifier" Bouton arduino-compile permet de compiler le programme, sans le transférer sur la carte Arduino. Ce bouton est très utile pour détecter les erreurs de syntaxe durant l'écriture d'un programme. Il suffit de cliquer sur ce bouton et en cas d'erreur de syntaxe, l'erreur s'affiche dans la zone d'information.

Le bouton "téléverser" Bouton arduino upload permet de compiler le programme, puis de le transférer dans la carte Arduino.

Le bouton "nouveau" Bouton arduino newfile permet d'ouvrir un nouveau projet de programme Arduino vide.

Le bouton "ouvrir" Bouton arduino open permet d'ouvrir un projet de programme Arduino existant.

Le bouton "sauvegarder" Bouton arduino save permet de sauvegarder le projet de programme Arduino en cours d'édition.

Le bouton "moniteur série" Bouton arduino serial monitor permet d'ouvrir le moniteur série permettant de communiquer avec la carte Arduino.

Petit rappel : Compilateur, compilation, qu'est-ce que c'est ?

Le "compilateur" est un outil logiciel qui transforme le code source, sous forme de texte, que vous écriviez dans l'environnement de développement et le "compile" (= converti) en un fichier binaire compréhensible par une machine.

Dans notre cas, le compilateur transforme le code source de vos programmes Arduino en fichiers binaires compréhensibles par votre carte Arduino.

Les onglets

Onglets de l'écran principal du logiciel Arduino

Onglets de l'écran principal du logiciel Arduino

Un projet de programme Arduino se compose d'un certain nombre de fichiers de code source. La plupart des projets Arduino se composent d'un unique fichier de code source, mais certains gros projets sont souvent découpés en plusieurs fichiers pour être plus facilement lisibles.

Chaque fichier du projet est présenté dans l'environnement de développement par un onglet. La petite flèche à droite des onglets permet de gérer ceux-ci.

Il est ainsi possible d'ajouter un nouveau fichier de code source, de renommer ou supprimer un fichier existant, ou encore de naviguer dans les différents fichiers.

Le nombre de fichiers de code source peut être supérieur à ce que votre écran peut afficher. Il est alors très pratique d'utiliser les raccourcis "Onglet précédent", "Onglet suivant" et la liste d'onglet proposé par le menu flèche.

N'hésitez pas à découper vos programmes en plusieurs fichiers si cela parait nécessaire.

Par exemple, si votre projet contient un afficheur, un capteur et un système de communication, n'hésitez pas à faire quatre fichiers séparés : un fichier pour l'affichage, un fichier pour la récupération des données du capteur, un fichier pour la communication et un dernier fichier pour les fonctions setup() et loop() que nous verrons plus tard dans ce tutoriel.

Découper un programme en plusieurs parties facilite grandement sa maintenance.

La zone d'édition

Zone d'édition de l'écran principal du logiciel Arduino

Zone d'édition de l'écran principal du logiciel Arduino

La zone d'édition permet d'écrire son programme.

Afin de rendre cette zone d'édition un poil plus attrayante qu'un simple éditeur de texte, celle-ci met en couleur les mots clefs et les noms de fonctions. Cela peut paraitre accessoire, mais c'est très pratique pour s'y retrouver dans son code.

Cette zone d'édition a aussi une autre petite fonctionnalité bien pratique. Si vous placez votre curseur au niveau d'une accolade, l'accolade ouvrante ou fermante correspondante est automatiquement mise en avant. Là aussi, cela peut paraitre accessoire, mais c'est très pratique.

La zone d'information et de statut

Tout en bas de la fenêtre principale se trouve une zone d'information, sur fond noir.

Ecran principal du logiciel Arduino après compilation (réussie)

Ecran principal du logiciel Arduino après compilation (réussie)

Cette zone d'information affiche diverses informations sur le programme, les erreurs de compilation, le transfert du programme, etc.

Ecran principal du logiciel Arduino après compilation (échouée)

Ecran principal du logiciel Arduino après compilation (échouée)

En cas d'erreur, vous trouverez dans cette zone d'information, toutes les informations nécessaires pour résoudre les erreurs de syntaxes et autres problèmes de transfert.

Si une ligne d'erreur est fournie par le compilateur, celle-ci sera mise en surbrillance dans la zone d'édition.

Exemple de message d'erreur produit lors de la compilation d'un programme Arduino

Exemple de message d'erreur produit lors de la compilation d'un programme Arduino

Astuce : pour un meilleur confort de lecture, vous pouvez agrandir la zone d'information pour avoir le texte d'erreur en entier, sans avoir à utiliser la barre de défilement.

Parfois l'erreur n'est pas là où on l'attend

Vous rencontrerez à un moment ou à un autre une erreur de syntaxe. C'est inévitable.

Le compilateur vous affichera alors un message du style nomdufichier:numérodeligne: le message de l'erreur dans la zone d'information. Il semblerait logique que l'erreur se trouve à la ligne indiquée, mais cela n'est pas forcément le cas.

Un compilateur ne génère une erreur que quand il se retrouve dos au mur, sans aucun moyen de continuer son travail. Il arrive donc assez souvent qu'une erreur se trouve en réalité une à deux lignes plus haut que la ligne donnée par le compilateur.

Si vous avez une erreur de compilation, prenez le temps de lire le message d'erreur et regardez autour de la ligne fournie par le compilateur.

Les menus et sous-menus

Capture d'écran du menu "Fichier" du logiciel Arduino

Capture d'écran du menu "Fichier" du logiciel Arduino

Le menu "Fichier" permet :

  • de créer un nouveau projet de programme Arduino,

  • d'ouvrir un projet existant,

  • d'ouvrir un projet récent,

  • d'ouvrir un projet se trouvant dans votre carnet de croquis (dossier Mes documents / Arduino par défaut),

  • d'ouvrir un exemple de projet Arduino,

  • de fermer le projet en cours,

  • d'enregistrer le projet en cours,

  • d'imprimer le code du projet en cours,

  • d'ouvrir le menu des préférences du logiciel,

  • de quitter le logiciel.

Capture d'écran du menu "Edition" du logiciel Arduino

Capture d'écran du menu "Edition" du logiciel Arduino

Le menu "Édition" permet :

  • d'annuler une modification ou de rétablir une modification annulée,

  • de copier le texte sélectionné sous forme brut, pour le forum arduino.cc (ou le forum Carnet du Maker ;) ) ou en HTML,

  • de coller du texte depuis le presse-papiers,

  • de sélectionner tout le texte de l'onglet courant,

  • d'aller à une ligne précise,

  • de commenter ou décommenter une ligne de code,

  • d'augmenter ou de réduire l'indentation d'une ligne de code,

  • de chercher du texte et le remplacer si besoin.

Capture d'écran du menu "Croquis" du logiciel Arduino

Capture d'écran du menu "Croquis" du logiciel Arduino

Le menu "Croquis" permet :

  • de compiler le programme sans le transférer sur la carte Arduino,

  • de transférer le programme sur la carte Arduino, normalement ou via un programmateur (pour les utilisateurs expérimentés),

  • d'exporter le programme compilé (pour les utilisateurs expérimentés),

  • d'inclure une bibliothèque de code ou un fichier existant au projet.

Capture d'écran du menu "Outils" du logiciel Arduino

Capture d'écran du menu "Outils" du logiciel Arduino

Le menu "Outils" permet :

  • de mettre en forme votre code source pour qu'il soit plus lisible,

  • d'archiver le programme,

  • de réparer les erreurs d'encodage (fréquentes quand on ouvre sous Linux / Mac un fichier écrit sous Windows et inversement),

  • d'ouvrir le moniteur série (on en parlera dans le prochain chapitre),

  • d'ouvrir le traceur série (il s'agit d'un outil permettant de tracer des graphiques. On verra son fonctionnement dans un prochain article),

  • de choisir le type de carte Arduino que vous utilisez,

  • de choisir le port série de la carte Arduino que vous utilisez,

  • et pour les utilisateurs expérimentés, de choisir le programmateur à utiliser.

Le moniteur série

Capture d'écran du moniteur série du logiciel Arduino

Capture d'écran du moniteur série du logiciel Arduino

Le moniteur série a pour but de communiquer avec la carte Arduino connectée au PC. Celui-ci permet de transmettre et/ou recevoir des informations de la carte Arduino sous forme de texte.

Ce moniteur série est très utile lors de la conception d'un programme Arduino pour faire des tests. En affichant dans le moniteur série des variables ou de simples chaines de caractères, il est possible de voir où son programme plante, se bloque, etc. On verra dans un prochain article comment faire cela plus en détail ;)

Bonus : Écrire, compiler et transférer son tout premier programme Arduino

Ça y est, vous avez votre carte Arduino entre les mains et l'environnement de développement Arduino sur votre PC. Maintenant, que faire ?

Premièrement, lancez le logiciel Arduino, puis reliez votre carte Arduino à votre PC. Normalement, la carte devrait être reconnue et celle-ci devrait s'afficher dans la liste des cartes du menu Outils / Port.

Ma carte Arduino n'est pas reconnue !

Si vous êtes sous Windows, il se peut que la configuration votre carte Arduino nécessite une étape supplémentaire, pas de panique. Si c'est le cas, il convient de suivre les étapes données ici. Le dossier drivers, au même niveau que l'exécutable Arduino.exe, contient tout le nécessaire pour faire l'installation de votre carte Arduino.

Si vous êtes sous Linux, vous aurez besoin d'ajouter votre compte utilisateur au groupe dialout pour pouvoir utiliser le port série de votre ordinateur. La commande suivante est à exécuter dans un terminal : sudo adduser VOTRECOMPTEUTILISATEUR dialout. Un redémarrage est nécessaire pour que les modifications soient prises en compte.

Une fois votre carte reconnue, sélectionnez-la dans la liste du menu Outils / Port et vérifiez que le bon type de carte est sélectionné dans le menu Outils / Type de carte. Si tout est bon, vous pouvez continuer.

A l'ouverture d'un nouveau projet de programme Arduino, vous vous retrouvez devant ceci :

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void setup() {
  // put your setup code here, to run once:

}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:

}

Il s'agit du strict minimum en terme de programme Arduino.

N.B. Tout ce qui se trouve à droite des // sont des commentaires. Ces commentaires sont ignorés lors de la compilation.

Ecran principal du logiciel Arduino après compilation (réussie)

Ecran principal du logiciel Arduino après compilation (réussie)

Cliquez sur le bouton "vérifier" Bouton arduino-compile et quelques secondes plus tard vous devriez avoir confirmation dans la zone d'information que votre programme a bien été compilé. Vous venez de compiler votre tout premier programme Arduino, félicitations !

Vous pouvez maintenant cliquer sur le bouton téléverser Bouton arduino upload pour transférer le programme sur votre carte Arduino.

Qu'est ce que fait ce programme ? Rien. C'est une coquille vide avec le strict minimum pour faire plaisir au compilateur.

Un programme Arduino est toujours composé de deux fonctions : setup() et loop().

La fonction setup() est exécutée une seule fois lors du démarrage de la carte Arduino. On place typiquement dans le corps de cette fonction tout ce qui touche à l'initialisation du matériel (entrées, sorties, capteurs, etc.).

La fonction loop() est appelée en boucle tant que la carte Arduino est alimentée. C'est dans le corps de cette fonction que vous allez plus tard écrire vos programmes.

Une fonction ? C'est quoi une fonction ?

Une fonction est un bout de code que l'on peut appeler par un nom et qui réalise une action donnée. Une fonction peut accessoirement retourner une valeur et/ou accepter des paramètres.

Une fonction se compose d'un type de variable que la fonction retourne, d'un nom, d'une liste de paramètres et d'un corps.

Setup() par exemple ne retourne pas de valeur (type void = pas de retour), s'appelle "setup", n'accepte aucun paramètre (parenthèses vides) et dans le code ci-dessus ne fait rien, car le corps de la fonction (entre accolades) est vide.

Pour visualiser un peu mieux la syntaxe, voici un découpage avec commentaires :

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void  // Cette fonction ne retourne pas de valeur
bonjour // Le nom de la fonction 
() // Cette fonction n'accepte pas de paramètres
{ // Début du corps de la fonction
// Le corps de la fonction
} // Fin du corps de la fonction

Je conseille vivement aux débutants de chercher sur Internet des tutoriels de programmation C / C++ pour mieux comprendre la syntaxe de base.

Bonus : ajuster les préférences d'affichage et de compilation

Capture d'écran des préférences par défaut du logiciel Arduino

Capture d'écran des préférences par défaut du logiciel Arduino

Si vous le souhaitez, vous pouvez modifier les préférences d'affichage et de compilation en passant par le menu Fichier / Préférences.

Personnellement, je vous conseille d'activer l'affichage des numéros de ligne, le repli de code et tous les avertissements du compilateur. Ainsi, vous pourrez détecter les erreurs de programmation rapidement au moment de la compilation, faire des modifications à certaines lignes sans chercher leurs numéros et replier les morceaux de code qui ne vous intéressent pas lors de l'écrire de votre programme.

Si vous avez une certaine expérience en programmation, je vous conseille aussi d'activer l'affichage détaillé lors de la compilation et du transfert du programme. Le logiciel Arduino cache certaines informations pour ne pas troubler les utilisateurs débutants, mais parfois, ces informations sont très utiles pour tordre le cou à un bug récalcitrant.

Bonus : Installer le plug-in pour l'Arduino Due ou Arduino Zero

Si vous possédez une carte Arduino Due ou Arduino Zero, vous vous demandez surement pourquoi votre carte n'apparait pas dans la liste des cartes reconnues par le logiciel Arduino.

Capture d'écran du gestionnaire de cartes du logiciel Arduino

Capture d'écran du gestionnaire de cartes du logiciel Arduino

En fait, le logiciel Arduino ne contient pas par défaut les plug-ins et les outils nécessaires au développement sur une carte Arduino Due ou Zero. Ces outils et plug-ins doivent être installés séparément en passant par le gestionnaire de cartes du menu Outils / Type de carte / Gestionnaire de cartes.

Pour lancer l'installation d'une carte, il suffit de cliquer sur la carte en question, puis sur le bouton "installer". Le processus d'installation est ensuite complètement automatisé.

Ce gestionnaire de cartes et de bibliothèque de code est une nouveauté des versions 1.5.x et 1.6.x. Les mises à jour sont automatiquement proposées et installées en un simple clic de souris.

Conclusion

Ce tutoriel d'installation et de prise en main de l'environnement de développement Arduino est désormais terminé.

Si ce tutoriel vous a plu, n'hésitez pas à le commenter sur le forum, à le diffuser sur les réseaux sociaux et à soutenir le site si cela vous fait plaisir.