Pro Mini Atmega328 5v 16MHz

La Pro Mini ATmega328 5 V 16 MHz est une carte Arduino réduite à l’essentiel : le microcontrôleur, le quartz, le régulateur et les broches, sur un circuit imprimé de 33 par 18 mm. Pas de prise USB, pas de connecteur d’alimentation, pas de voyant superflu — tout ce qui n’est pas indispensable au fonctionnement a été retiré. Mesure faite sur le circuit imprimé de la photo : le rapport largeur sur hauteur y est de 1,83, soit exactement 33 sur 18.

C’est la carte que l’on choisit quand une Uno est trop encombrante ou trop gourmande : un montage qui doit tenir dans un boîtier minuscule, une sonde alimentée par une pile 9 V, un module définitif qu’on ne reprogramme plus. Elle embarque le même ATmega328P que la Uno, à la même fréquence de 16 MHz : vos programmes y tournent à l’identique.

Caractéristiques techniques

Le brochage en un coup d’œil

Les broches entourent trois côtés de la carte. Les deux grandes rangées portent l’alimentation et les entrées-sorties, l’extrémité porte le programmateur.

A4 à A7 ne sont pas sur le bord de la carte. Ces quatre entrées sont sur des pastilles à l’intérieur du circuit imprimé, sérigraphiées au dos. C’est le point qui surprend le plus : pour utiliser un module I2C, il faut souder un fil sur les pastilles A4 (SDA) et A5 (SCL), au centre de la carte, et non sur les rangées du bord. A6 et A7, elles, ne peuvent servir que d’entrées analogiques — ni sortie numérique, ni résistance de tirage interne.

Le brochage logique est identique à celui de la Uno et de la Nano : un programme écrit pour l’une tourne sur les autres, seuls les numéros de broche physiques changent de place.

Ce qu’elle n’a pas, et ce que cela change

• Pas de prise USB. Pour téléverser, il faut un convertisseur USB vers TTL branché sur l’embase 6 broches, ou un programmateur USBasp branché sur les broches SPI. C’est le seul vrai apprentissage à faire.
• Pas de connecteur d’alimentation. Une pile 9 V se branche directement sur RAW et sur GND, sans adaptateur.
• Pas de puce USB ni de voyants d’alimentation. L’essentiel de ce qu’une Uno consomme à vide — son convertisseur USB et ses voyants — n’existe pas ici. C’est exactement ce qui rend cette carte adaptée aux montages sur pile.
• Un régulateur modeste. Comptez environ 150 mA disponibles sur VCC, et de l’ordre de 20 mA par broche au maximum. Pour un relais, un servomoteur ou un moteur, alimentez la charge à part.

Programmer la carte avec un convertisseur USB vers TTL

Les fils, et pourquoi il faut lire les noms

Six fils suffisent, et deux d’entre eux croisent : ce que la carte reçoit va à ce que le convertisseur émet, et inversement.

Ne vous fiez pas à la position des broches, fiez-vous à leur nom. Les embases de programmation ne sont pas câblées dans le même ordre d’un modèle à l’autre, et le brochage de la carte est imprimé à côté de chaque trou. Reliez de nom à nom, sinon vous croiserez l’alimentation avec un signal — au mieux rien ne se passe, au pire le convertisseur est abîmé.

La tension doit correspondre

Cette carte est la version 5 V. Le convertisseur qui la programme doit donc travailler en logique 5 V. Un convertisseur réglé sur 3,3 V ne fait pas fonctionner cette carte de façon fiable, et un convertisseur 5 V branché sur une Pro Mini 3,3 V l’endommage lentement mais sûrement. Le repère est sur la carte : si le quartz est un 16 MHz, c’est du 5 V ; si c’est un 8 MHz, c’est du 3,3 V.

Les réglages dans l’IDE Arduino

1. Type de carte : « Arduino Pro or Pro Mini ».
2. Processeur : « ATmega328P (5V, 16 MHz) ». C’est le réglage que l’on oublie, et qui fait échouer le téléversement sans message clair.
3. Port : celui que le convertisseur a créé à son branchement.

Si le téléversement reste bloqué sur « Uploading », trois causes possibles, dans l’ordre de fréquence : le processeur n’est pas réglé sur 5 V 16 MHz, le fil DTR n’est pas branché ou votre convertisseur ne le porte pas, ou l’alimentation de la carte est absente. Une carte à 16 MHz se programme sans difficulté à 115 200 bauds ; la version 3,3 V, elle, se limite à 57 600 bauds.

Mini-projet : un thermomètre sur pile 9 V

Le montage met en œuvre les trois particularités de la carte : alimentation par RAW, mesure analogique, et lecture du résultat par le convertisseur série. Une fois le programme chargé, vous pouvez débrancher le convertisseur et laisser la carte fonctionner seule sur sa pile.

Ce qu’il faut

Les barrettes de broches sont livrées séparées de la carte : soudez-les avant tout, sinon rien ne peut se brancher. Deux barrettes de 12 broches sur les grands côtés, et la barrette de 6 sur l’embase de programmation.

Le câblage

Le LM35 se lit par sa face sérigraphiée : broche 1 à gauche, broche 3 à droite, la broche 2 au milieu. Il donne 10 mV par degré Celsius, sans réglage ni calibrage.

Le programme

/*
 * Thermometre LM35 sur Arduino Pro Mini 5V 16 MHz
 * Alimentation : pile 9 V sur la broche RAW
 * Carte dans l'IDE : Arduino Pro or Pro Mini / ATmega328P (5V, 16 MHz)
 *
 * Composants, brochage et fiche complete : www.marocproduits.com
 */
const byte PIN_LM35 = A0;      // sortie du LM35 : 10 mV par degre Celsius
const float REFERENCE_MV = 1100.0;  // reference interne de 1,1 V
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  // La reference interne de 1,1 V place le dernier pas de conversion a
  // 1100 mV / 1024, soit environ 1 mV : la sortie du LM35 y est lue avec
  // une precision de 0,1 degre, sans dependre de la pile qui faiblit.
  analogReference(INTERNAL);
  // Le regulateur et la reference ont besoin d'un instant pour se stabiliser
  // apres la mise sous tension, surtout avec une pile.
  delay(500);
  Serial.println("Thermometre LM35 pret");
}
void loop() {
  int pas = analogRead(PIN_LM35);
  float tension_mV = pas * REFERENCE_MV / 1024.0;
  float temperature = tension_mV / 10.0;
  Serial.print("Temperature : ");
  Serial.print(temperature, 1);
  Serial.println(" C");
  delay(1000);
}

Comment ça marche

• La mesure part de la pile, pas du 5 V. En prenant la référence interne de 1,1 V au lieu du 5 V de la carte, le résultat ne dépend plus de la tension réelle de la pile. Une pile qui descend de 9 V à 7 V ne fausse plus la lecture.
• analogRead renvoie une valeur de 0 à 1023. Multipliée par 1100 mV puis divisée par 1024, elle donne la tension mesurée en millivolts.
• Le LM35 délivre 10 mV par degré : diviser la tension par 10 donne directement la température en degrés Celsius.
• Un dixième de degré vaut donc un pas de conversion — inutile d’afficher davantage de décimales, la carte n’en sait pas plus.

Alimenter la carte sans la détruire

• RAW accepte une tension non régulée — comptez 6 à 12 V sur la version 5 V, soit une pile 9 V parfaitement adaptée. Le régulateur de la carte fait le reste.
• VCC n’accepte que du 5 V déjà régulés, et jamais au-delà de 5,5 V. C’est la broche à utiliser si vous alimentez la carte par une alimentation 5 V stabilisée.
• Jamais les deux à la fois. Alimenter par RAW et par le VCC du convertisseur simultanément met le régulateur et l’alimentation USB en concurrence.
• Le convertisseur ne peut pas tout alimenter. Sa sortie 5 V est limitée par le port USB ; elle suffit à la carte seule pendant le téléversement, pas à un montage qui consomme.

Les pièges qui coûtent du temps

Les broches ne sont pas soudées

La carte est livrée nue, barrettes à part. Soudez les deux barrettes de 12 broches et celle de 6 avant de brancher quoi que ce soit. Une soudure froide sur le GND ou sur RXI se traduit par un téléversement impossible, et l’on cherche l’erreur dans le programme pendant une heure.

Le téléversement n’aboutit pas

Vérifiez dans cet ordre : le processeur réglé sur « ATmega328P (5V, 16 MHz) », le fil DTR relié, la masse commune entre le convertisseur et la carte, puis les deux fils série croisés. Si le convertisseur ne porte pas de broche DTR, appuyez sur le bouton de réinitialisation de la carte juste après le message « Compilation terminée » : le chargeur de démarrage n’attend qu’un tiers de seconde, il faut donc être rapide, ou souder un condensateur de 0,1 µF entre le signal de réinitialisation du convertisseur et la broche RST — c’est ce que fait la carte, en interne, avec le DTR.

La conversion analogique déçoit

Avec la référence par défaut, analogRead compare l’entrée à la tension d’alimentation : les valeurs bougent dès que la pile faiblit. Pour une mesure qui doit tenir dans le temps, prenez la référence interne de 1,1 V — c’est ce que fait le programme ci-dessus — et mesurez d’abord une tension connue pour vérifier l’échelle obtenue.

Questions fréquentes

Est-ce la même chose qu’une Uno ?

Le microcontrôleur, la mémoire et le brochage logique sont identiques : un programme de Uno tourne sur la Pro Mini sans modification, à condition de corriger les numéros de broche si vous avez utilisé des broches qui n’existent pas ici. Ce qui change, c’est l’encombrement, la consommation, et l’absence de prise USB.

Pro Mini ou Nano ?

La Nano embarque une prise USB, donc un câble suffit à la programmer : c’est plus simple pour débuter. La Pro Mini est plus petite et plus économe, mais demande un convertisseur. Pour un montage définitif alimenté sur pile, la Pro Mini a l’avantage ; pour apprendre, la Nano fait gagner du temps.

Existe-t-il une version avec moins de mémoire ?

Oui, la Pro Mini ATmega168 embarque le microcontrôleur précédent, avec deux fois moins de mémoire programme. Elle convient aux programmes courts, mais un projet à écran et à bibliothèques la remplit vite.

Peut-on la brancher sur une plaque d’essai ?

Oui, une fois les barrettes soudées, et c’est l’intérêt du format : elle occupe à peine plus de place qu’un module capteur. Attention, ses deux rangées de broches se placent à cheval sur la rainure centrale.

Peut-on l’alimenter en 3,3 V ?

Non, pas cette version. La carte que nous livrons fonctionne en 5 V, entrées-sorties comprises. Une tension de 3,3 V sur VCC ne la fera pas démarrer, et le régulateur ne travaille plus correctement sous 6 V sur RAW.

Combien de temps tient-elle sur une pile ?

Cela dépend entièrement du montage : plus le programme passe de temps en veille, plus la pile dure. Sans puce USB et sans voyant d’alimentation, la carte part avec un avantage sur une Uno. Pour un montage sur pile qui doit tenir des semaines, faites dormir la carte entre deux mesures plutôt que de compter les millisecondes dans une boucle.

À combiner avec

Si vous débutez, le KIT Starter contient la plaque d’essai, les fils, les LED et les résistances : vous y branchez la Pro Mini et vous avez de quoi mener les premiers montages. Pour travailler uniquement sur la carte, il vous faut le Convertisseur USB to TTL, une plaque d’essai et des fils mâle-femelle. Et si vous préférez l’USB intégré, la Uno R3 ou la Nano vous feront gagner du temps sur les premiers pas.