La programmation Arduino avec Python ouvre un monde de possibilités pour les passionnés d'électronique et de développement de logiciels. L'intégration de ces deux outils permet de combiner la polyvalence d'Arduino en tant que microcontrôleur avec la puissance et la simplicité de Python pour créer des projets innovants. Dans cet article, vous apprendrez comment connecter les deux mondes et découvrirez les étapes essentielles pour commencer à développer vos propres applications à l'aide de ces technologies.
Arduino, une plateforme de hardware libre, est connu pour sa facilité d'utilisation et son adaptabilité, tout en Python, langage de programmation de haut niveau, se distingue par sa simplicité et son efficacité. Bien qu'Arduino soit généralement programmé dans son propre langage basé sur C++, il est possible de communiquer avec lui en utilisant Python grâce à des bibliothèques telles que PySérie, qui permettent la communication via le port série. Ici, nous explorerons en profondeur comment réaliser cette intégration, depuis les principes de base jusqu'à des exemples pratiques plus avancés.
Conditions requises pour commencer
Avant de commencer à programmer Arduino avec Python, il est essentiel de vous assurer de disposer des outils et configurations nécessaires :
- Une carte Arduino: Des modèles comme Arduino UNO, Nano ou Mega sont parfaits pour ce type de projets.
- Câble USB: Nécessaire pour connecter la carte Arduino à l'ordinateur.
- Python installé: Vous pouvez télécharger la dernière version de Python depuis son site officiel.
- Installez la bibliothèque PySerial: Cette bibliothèque est cruciale pour établir la communication entre Arduino et Python. Il s'installe en exécutant la commande
pip install pyserial.
Configuration de base sur Arduino
La première étape pour connecter Arduino à Python consiste à configurer le croquis d'Arduino. Ce code, écrit dans l'IDE Arduino, permettra à la carte de recevoir et de traiter les données que Python lui envoie. Par exemple, le programme suivant permet d'allumer et d'éteindre une LED sur la broche 13 en fonction des données reçues :
void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(13, SORTIE); } void loop() { if (Serial.available() > 0) { char data = Serial.read(); if (data == '1') { digitalWrite(13, HIGH); } sinon if (data == '0') { digitalWrite(13, LOW); } } }
Ce code établit la communication via le port série à 9600 bauds et attend de recevoir les caractères «1 ' o «0 ' pour allumer ou éteindre la LED intégrée.
Connexion avec Python
Une fois l'Arduino configuré, il est temps d'écrire un programme Python qui établit la connexion à la carte et envoie des commandes. Ci-dessous un exemple simple utilisant la bibliothèque PySérie:
import series import time # Configuration du port série Arduino = serial.Serial('COM3', 9600) time.sleep(2) # Attendre pour stabiliser la connexion # Envoyer des commandes arduino.write(b'1') print("LED on " ) time.sleep(2) arduino.write(b'0') print("LED éteinte") arduino.close()
Ce script ouvre le port série, envoie la commande «1 ' pour allumer la LED, attendez deux secondes puis envoyez «0 ' pour l'éteindre. Pensez à régler le port COM en fonction du système d'exploitation et de la connexion de votre carte.
Identification du port série
Pour qu'Arduino et Python communiquent correctement, il est crucial d'identifier le port série sur lequel l'Arduino est connecté. Dans Windows, vous pouvez le vérifier depuis le Gestionnaire de périphériques. Dans les systèmes Linux o macOS, utilisez la commande ls /dev/ dans le terminal pour trouver quelque chose de similaire à /dev/ttyUSB0.
Exemple avancé : lecture du capteur
Une autre utilisation pratique de la communication entre Arduino et Python consiste à lire les données des capteurs connectés à Arduino et à les afficher en temps réel dans Python. Par exemple, pour un capteur de température:
Code Arduino :
int sensorPin = A0 ; void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { int sensorValue = analogRead(sensorPin); Serial.println(sensorValue); retard (1000); }
Code Python :
importer l'heure d'importation en série arduino = serial.Serial('COM3', 9600) time.sleep(2) while True : sensor_data = arduino.readline().decode('utf-8').strip() print(f"Value capteur : {sensor_data}")
Cet exemple reçoit les valeurs des capteurs sur Arduino et les imprime sur la console Python, permettant de surveiller les données en temps réel.
Élargir les possibilités grâce à la vision artificielle
Si vous souhaitez faire passer votre projet au niveau supérieur, vous pouvez intégrer Python et Arduino pour les tâches de développement. vision artificielle en utilisant OpenCV. Par exemple, un système qui détecte si quelqu'un porte un masque et allume des lumières LED colorées en fonction du résultat :
- Un LED bleu indique que la personne porte un masque.
- Un Led rouge Il s'allume s'il ne détecte pas de masque.
En utilisant Mediapipe et OpenCV, vous pouvez entraîner un modèle pour la détection faciale et envoyer les résultats à l'Arduino pour piloter les LED en conséquence.
L'union d'Arduino et de Python ouvre d'innombrables possibilités pour des projets créatifs et éducatifs. Des tâches simples comme le contrôle des LED aux applications avancées avec capteurs et vision industrielle, ces outils offrent une combinaison parfaite pour maximiser votre apprentissage en électronique et en programmation.