KIT Starter

Le KIT Starter Arduino Uno réunit dans un seul carton de quoi passer de la première LED clignotante à des montages complets. Il contient une carte Uno R3 et son câble USB, une plaque d’essai de 400 points avec les fils de liaison, et une sélection de composants qui couvre les trois grandes familles de l’électronique : afficher (un afficheur 7 segments, trois feux tricolores, des LED), capter (un capteur de température et d’humidité DHT11, une photorésistance) et agir (un buzzer).

Rien n’est à souder : chaque composant se plante sur la plaque d’essai et se relie par un fil mâle-mâle. Le kit est livré avec une documentation PDF qui reprend les montages classiques dans l’ordre de difficulté, ce qui en fait un point de départ utilisable seul, sans autre matériel.

Caractéristiques techniques

Ce que le kit permet d’attaquer tout de suite

• Sorties numériques et PWM — faire clignoter une LED, faire varier son intensité, faire varier la vitesse d’un petit moteur.
• Affichage — compter, tirer un dé, afficher un chiffre de température, animer le module de feux tricolores.
• Séquencement et temporisation — enchaîner des phases dans le temps, décomposer un cycle, reproduire un carrefour.
• Mesure de grandeurs physiques — relever une température, une humidité, une luminosité, et déclencher une action sur un seuil.
• Signal sonore — alarmer, confirmer une action, jouer une mélodie avec le buzzer.
• Premières notions d’automatisme — allumer une lampe quand la pièce s’assombrit, prévenir quand la température dépasse une limite, réagir à un événement plutôt que suivre un programme figé.

Mini-projet : un thermomètre à seuils

Le montage relie le capteur DHT11 à la carte, affiche la dizaine du relevé sur l’afficheur 7 segments, fait changer de couleur une LED selon la température et déclenche une alarme sonore au-delà du seuil haut. Ce projet mobilise presque tout le contenu du kit et tient sur une soirée.

Ce qu’il faut

Le câblage

L’afficheur occupe sept sorties numériques, une par segment. Chaque segment va de sa broche à une sortie de la carte, dans l’ordre des lettres.

Deux points à vérifier avant de mettre sous tension. D’abord, les deux broches communes de l’afficheur occupent la position médiane de chaque rangée de broches ; un multimètre les identifie sans erreur, puisqu’elles sont reliées électriquement entre elles. Ensuite, la résistance de 220 Ω se place sur le fil commun et suffit pour tout l’afficheur, mais l’éclat baisse légèrement quand plusieurs segments s’allument en même temps : pour un chiffre isolé, c’est parfaitement acceptable.

Le reste du montage tient en une dizaine de fils.

Repérez les broches du capteur : le boîtier bleu se présente grille face à vous, pattes vers le bas. La broche de gauche est l’alimentation, la suivante porte les données, la troisième ne sert pas, la dernière est la masse. Une inversion de ces deux premières broches ne détruit rien, mais la lecture renvoie une valeur incohérente.

Le programme

À copier dans l’IDE Arduino, puis à téléverser par le câble USB. La bibliothèque DHT s’installe avant, depuis le menu Croquis puis Inclure une bibliothèque et Gérer les bibliothèques.

/*
 * KIT Starter - thermometre a seuils avec capteur DHT11
 * Carte : Arduino Uno R3 du kit, cable USB fourni
 * Bibliotheque a installer : DHT sensor library
 * Cablage : afficheur sur D2 a D8 (communs au 5V), buzzer sur D9,
 *           DHT11 sur D10, LED verte sur D11, jaune sur D12, rouge sur D13
 *
 * Composants, brochage et fiche complete : www.marocproduits.com
 */

#include "DHT.h"

const byte PIN_DHT    = 10;
const byte PIN_BUZZER = 9;
const byte PIN_VERTE  = 11;
const byte PIN_JAUNE  = 12;
const byte PIN_ROUGE  = 13;

DHT dht(PIN_DHT, DHT11);

// Motifs des chiffres 0 a 9. Afficheur a anode commune : un bit a 1
// eteint le segment. L'ordre des bits suit les broches du montage :
// bit 0 = segment a sur D2, bit 6 = segment g sur D8.
const byte CHIFFRES[10] = {
  0x40, 0x79, 0x24, 0x30, 0x19, 0x12, 0x02, 0x78, 0x00, 0x10
};

// Recopie le motif du chiffre demande sur les sorties D2 a D8.
void afficherChiffre(byte chiffre) {
  for (byte i = 0; i != 7; i++) {
    digitalWrite(2 + i, bitRead(CHIFFRES[chiffre], i));
  }
}

void teinter(int etat) {
  digitalWrite(PIN_VERTE, etat == 0);
  digitalWrite(PIN_JAUNE, etat == 1);
  digitalWrite(PIN_ROUGE, etat == 2);
}

void setup() {
  for (byte i = 2; i != 9; i++) {
    pinMode(i, OUTPUT);
  }
  pinMode(PIN_BUZZER, OUTPUT);
  pinMode(PIN_VERTE, OUTPUT);
  pinMode(PIN_JAUNE, OUTPUT);
  pinMode(PIN_ROUGE, OUTPUT);

  teinter(0);
  afficherChiffre(0);
  dht.begin();
}

void loop() {
  float temperature = dht.readTemperature();

  // Mesure illisible : tout eteindre et retenter au tour suivant.
  if (isnan(temperature)) {
    teinter(0);
    noTone(PIN_BUZZER);
    delay(2000);
    return;
  }

  // L'afficheur du kit porte un seul chiffre : on montre la dizaine.
  afficherChiffre(constrain((int)temperature / 10, 0, 9));

  // Vert jusqu'a 25 C, jaune de 26 a 31 C, rouge et alarme des 32 C.
  int niveau = constrain((int)temperature - 20, 0, 40);
  int etat = min(niveau / 6, 2);

  teinter(etat);

  if (etat == 2) {
    tone(PIN_BUZZER, 2000);
  } else {
    noTone(PIN_BUZZER);
  }

  delay(2000);
}

Comment ça marche

• Le tableau CHIFFRES contient le dessin des dix chiffres. Chaque valeur est un octet dont les sept bits utiles correspondent aux sept segments : un bit allumé dans le motif éteint le segment, parce que l’afficheur est à anode commune. C’est cette inversion qui explique les valeurs, peu lisibles à première vue.
• afficherChiffre() parcourt les sept bits et les recopie sur les sorties D2 à D8. Une seule boucle suffit à dessiner n’importe quel chiffre, et changer de chiffre ne demande aucune modification du câblage.
• La conversion en dizaine vient d’une limite matérielle : l’afficheur du kit ne porte qu’un seul chiffre. Le programme divise donc la température par dix et affiche le résultat, ce qui donne 2 pour 25 °C et 3 pour 31 °C.
• Le seuil est calculé sans comparaison. Le relevé est ramené à une plage bornée, puis divisé : on obtient un état de 0 à 2 qui commande directement les trois LED. La température n’est lue qu’une fois par tour, la fonction teinter() se chargeant d’allumer une seule couleur.
• Le buzzer est passif, donc silencieux tant que personne ne lui demande de fréquence : c’est tone() qui produit le son, et noTone() qui le coupe.
• Le DHT11 a besoin de temps entre deux mesures. La pause de deux secondes en fin de boucle n’est pas décorative : lue plus vite, elle renvoie des valeurs figées ou aberrantes.

Variante : un voyant qui s’allume quand la lumière baisse

La photorésistance du kit remplace le capteur de température sur la même carte, sans modifier le câblage de l’afficheur. Montez la LDR entre le 5V et l’entrée A0, et une résistance de 10 kΩ entre A0 et GND : la tension lue sur A0 monte quand la lumière augmente. Le programme remplace alors la lecture du DHT11 par un analogRead(A0), et la LED s’allume en dessous d’un seuil que vous relevez sur le moniteur série — une valeur autour de 300 convient pour une pièce éclairée normalement.

C’est le même principe que le projet précédent, avec une entrée analogique au lieu d’un capteur numérique : la valeur n’arrive plus sous forme de degrés, mais sous forme d’un nombre entre 0 et 1023 qu’il faut étalonner soi-même. Ce détour par l’étalonnage est le vrai apprentissage de cet exercice, et il se réutilise tel quel avec un potentiomètre ou un capteur de pression.

Questions fréquentes

Faut-il souder quelque chose ?

Non, aucun composant du kit n’exige de soudure. La carte Uno R3 arrive assemblée et testée, les modules se plantent sur la plaque d’essai, et les liaisons se font par les fils mâle-mâle fournis. Un fer n’est nécessaire que si vous voulez rendre un montage définitif plus tard.

Que contient exactement le kit ?

La composition exacte figure sur cette page : la carte et son câble, la plaque d’essai, les fils, l’afficheur 7 segments, le module de feux tricolores, le capteur DHT11, la photorésistance, le buzzer, les LED de couleur, les résistances et la notice PDF. C’est l’inventaire réel du colis, pas une liste indicative.

La bibliothèque DHT refuse de se compiler, que faire ?

Presque toujours, c’est que l’installation est incomplète : la bibliothèque DHT s’appuie sur une seconde bibliothèque, Adafruit Unified Sensor, qu’il faut installer aussi. Si le message d’erreur parle d’un fichier introuvable, c’est cette dépendance qui manque.

Le moniteur série affiche « nan » à la place d’une température

C’est une lecture échouée, et non un capteur en panne. Dans l’ordre : vérifiez la résistance de 10 kΩ entre la broche de données et le 5 V, contrôlez le repérage des broches du capteur, et éloignez les fils de données de l’alimentation. Un DHT11 alimenté en 5 V sur une plaque d’essai lit correctement dès que la liaison de données est fiable.

Puis-je alimenter le montage par une pile ou un bloc secteur ?

Oui. La carte accepte une alimentation externe par son jack, ce qui rend le montage autonome une fois le programme téléversé : le câble USB ne sert plus qu’à téléverser et à observer le moniteur série. Le kit est livré avec le câble USB, l’alimentation externe reste à prévoir si vous voulez sortir le montage de l’ordinateur.

L’afficheur reste éteint ou affiche des segments parasites

Trois causes couvrent presque tous les cas : les deux broches communes ne sont pas reliées au 5 V, la résistance de 220 Ω a été oubliée sur le fil commun, ou le segment g a été branché sur la mauvaise sortie. Le remède le plus rapide consiste à téléverser un programme qui allume un seul segment à la fois et à noter lequel s’allume réellement, ce qui donne le tableau de correspondance exact de votre exemplaire.

À combiner avec

Le kit contient tout le nécessaire pour les montages de cette page, mais deux ajouts simples prolongent sa durée de vie. Une plaque d’essai de 830 points accepte les montages qui ne tiennent plus sur 400 points, et un mini bouton poussoir ouvre la porte aux projets interactifs, où c’est l’utilisateur qui déclenche l’action.

Pour aller plus loin sur les capteurs, le module capteur de lumière à photorésistance propose la même mesure que la LDR du kit, mais déjà câblée avec sa résistance : pratique pour multiplier les points de mesure. Le module de feux de circulation du kit se commande comme trois LED ordinaires et se programme seul, ce qui en fait le deuxième projet naturel après le clignotement. Et si vous préférez partir d’une base plus large pour plusieurs personnes, le Kit Arduino Uno maroc complète celui-ci avec d’autres modules.