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Académie JediSith · Le glossaire galactique

Le glossaire

103 mots de l'atelier, de A à Z, expliqués simplement, avec à chaque fois la fiche ou la mission où ils servent.

Les mots soulignés en pointillés

Partout dans le site, les acronymes comme LED, GND ou PWM sont soulignés en pointillés : passe la souris dessus (ou touche-les sur un téléphone) pour voir leur explication. Le détail est ici.

Électricité Composants La carte ESP32 Programmation Outils et logiciels

0-9

3V3 La carte ESP32

Broche de l'ESP32 qui fournit 3,3 V, la tension de travail de la carte. Elle peut alimenter de petits capteurs, pas des moteurs.

→ La tension · Les broches de l'ESP32

A

AA Composants

Le format de pile le plus courant (les « piles bâton »). Une pile AA alcaline donne 1,5 V et contient environ 2 000 mAh.

→ La tension

ACK Programmation

Acknowledge, « accusé de réception » : après chaque octet, l'appareil appelé tire SDA vers 0 pour dire « bien reçu ». Pas de réponse : c'est un NACK. Le scanner I2C s'en sert pour trouver les appareils branchés.

→ Le bus I2C · Une conversation

Adressable Composants

Se dit d'un ruban dont on peut régler chaque LED séparément, avec un seul fil de données : c'est le cas du WS2812B.

→ Le ruban de LEDs

Adresse I2C La carte ESP32

Le numéro d'un appareil sur le bus I2C, sur 7 bits (0 à 127). Notre écran répond à 0x3C. Deux appareils d'un même bus ne doivent pas avoir la même.

→ Le bus I2C · L'adresse · Mission 1 bis · Le scanner

Ampère (A) Électricité

L'unité de l'intensité. 1 A = 1 000 mA. Du nom du savant André-Marie Ampère.

→ L'intensité

Analogique / numérique Électricité

Un signal numérique n'a que deux états (0 ou 1, 0 V ou 3,3 V). Un signal analogique peut prendre toutes les valeurs entre les deux. Le PWM imite l'analogique avec du numérique.

→ Le PWM

Anode / cathode Composants

Les deux pattes d'une LED : l'anode (patte longue, le +) et la cathode (patte courte, côté plat, le −).

→ La LED

B

Bibliothèque Programmation

Un ensemble de code tout prêt, écrit par d'autres, qu'on ajoute à son programme avec #include : Bluepad32 pour la manette, FastLED pour le ruban, ESP32Servo pour les servos.

→ Mission 2 · Installer FastLED

Bit / octet Programmation

Un bit, c'est un 0 ou un 1 : la plus petite information possible. Un octet, c'est 8 bits, soit un nombre de 0 à 255. Une image de notre écran pèse 1 024 octets.

→ Le bus I2C · Calculs

Bluepad32 Outils et logiciels

Logiciel gratuit qui permet à l'ESP32 de se connecter en Bluetooth aux manettes de jeu (PS4, PS5, Xbox…). Il s'installe comme une famille de cartes dans l'Arduino IDE.

→ Mission 1

Bluetooth Outils et logiciels

Une liaison radio à courte portée. Notre manette PS4 utilise le Bluetooth classique, que l'ESP32 (modèle ESP-WROOM-32) sait gérer.

→ Mission 1 · Comment ça marche

BOOT La carte ESP32

Bouton de la carte ESP32. Maintenu pendant le message « Connecting… », il force la carte à accepter un nouveau programme quand elle ne le fait pas toute seule.

→ Mission 0 · Vérifier, puis téléverser

Boucle Programmation

Un morceau de code qui se répète : for en comptant, while tant qu'une condition est vraie. loop() est lui-même une boucle infinie.

→ Tableaux, boucles, fonctions

Bus La carte ESP32

Des fils partagés par plusieurs appareils pour communiquer, chacun à son tour. Le bus I2C en compte deux.

→ Le bus I2C

Butée Composants

La limite d'un mouvement. Mécanique : la pièce cogne et le servo force. Logicielle : le programme interdit d'aller plus loin, avec constrain.

→ Mission 3

C

Câble Dupont Outils et logiciels

Petit fil de prototypage avec un embout à chaque bout (mâle ou femelle), pour relier la carte, la plaque d'essai et les composants sans soudure.

→ La plaque d'essai

Calibrage Outils et logiciels

Mesurer les réglages réels d'un composant avant de s'en servir : les angles d'une porte, le point d'arrêt d'un servo à rotation continue…

→ Mission 3 · Calibrer

Circuit fermé / ouvert Électricité

Fermé : la boucle est complète, le courant circule. Ouvert : la boucle est coupée quelque part, plus rien ne passe.

→ Les circuits

COM Outils et logiciels

Deux sens dans l'atelier : sur un multimètre, la prise commune où se branche la pointe noire ; sous Windows, le nom des ports série (COM3, COM4…), par lesquels l'ordinateur parle à la carte.

→ La tension · Mesurer · Mission 0 · Étape 3

Compiler Programmation

Traduire le texte du programme en langage machine (des 0 et des 1). C'est ce que fait le bouton ✓ Vérifier, qui signale aussi les erreurs.

→ Anatomie d'un programme

Condensateur Composants

Un composant qui stocke un peu d'énergie et la rend très vite : placé entre le + et le − d'une alimentation, il amortit les à-coups de courant.

→ L'alimentation

Condition Programmation

Une question dont la réponse est vrai ou faux, utilisée par if pour choisir quoi faire : vitesse > 300, manette->a()…

→ Anatomie d'un programme · if

Constante Programmation

Une valeur qui ne change jamais pendant le programme, déclarée avec const (ou #define) : le numéro de broche d'une LED, par exemple.

→ Anatomie d'un programme

Couple Composants

La force de rotation d'un moteur ou d'un servo, souvent en kg·cm : 1 kg·cm, c'est pouvoir soulever 1 kg à 1 cm de l'axe (ou 500 g à 2 cm).

→ Le servo · Le couple

Court-circuit Électricité

Un raccourci sans rien pour freiner le courant, par exemple un fil entre 3V3 et GND. Le courant devient énorme : à éviter absolument.

→ L'intensité · Le court-circuit · Les circuits

CP210x La carte ESP32

Petite puce de la carte (la nôtre est une CP2102, de Silicon Labs) qui fait l'interprète entre l'USB de l'ordinateur et la liaison série de l'ESP32. Sous Windows, elle a parfois besoin de son pilote.

→ Mission 0 · Étape 3

Croquis Programmation

Le nom d'un programme dans l'Arduino IDE (sketch en anglais). Il est enregistré dans un fichier .ino.

→ Mission 0 · Étape 5

D

Débogage Programmation

Chercher et corriger les erreurs d'un programme. L'outil n°1 : des Serial.println(...) pour voir où passe le programme et ce que valent les variables.

→ Anatomie d'un programme

Diffuseur Composants

Un matériau translucide (papier calque, plastique laiteux, LEGO transparent) placé devant des LEDs : il étale la lumière de chaque point. À une distance au moins égale à l'écart entre deux LEDs, les points se fondent en une ligne continue.

→ Le ruban · Une ligne continue

DIN Composants

Data In, « entrée des données » : le bout du ruban de LEDs où arrive le fil de données de l'ESP32. Une petite flèche imprimée sur le ruban part de ce côté.

→ La LED · Le ruban · Mission 2 · Câblage

Diode Composants

Un composant qui laisse passer le courant dans un seul sens, comme un sens interdit. La LED est une diode qui fait de la lumière.

→ La LED

Diviseur de tension Électricité

Deux résistances en série qui partagent une tension en morceaux plus petits. Avec deux résistances égales : la moitié.

→ La résistance · Les rôles

DOUT Composants

Data Out, « sortie des données » : le bout du ruban qui retransmet la suite du message au ruban suivant. On n'y branche jamais l'ESP32.

→ Le ruban de LEDs

Driver Composants

Un intermédiaire entre l'ESP32 et un moteur : il reçoit les ordres de la broche et commute le gros courant de l'alimentation.

→ Mission 5

DRV8833 Composants

Un driver de moteurs : il reçoit les ordres de l'ESP32 (en PWM) et commute le courant de l'alimentation vers le moteur, dans un sens ou dans l'autre. Une broche seule ne fournirait pas assez de courant.

→ Mission 5 · Le driver · L'intensité

E

EEP Composants

Sur les modules DRV8833, la broche de sommeil (nSLEEP) : tant qu'elle n'est pas à 1, la puce dort et les moteurs ne tournent pas. On la relie au 3V3.

→ Mission 5 · Le module

EN La carte ESP32

Enable, « activer » : le bouton (et la broche) qui redémarre l'ESP32. Le programme repart alors de setup().

→ Anatomie d'un programme

ESP32 La carte ESP32

Un microcontrôleur (un petit ordinateur sur une puce) fabriqué par Espressif, avec Wi-Fi et Bluetooth intégrés. C'est le cerveau de toutes nos créations.

→ L'ESP32, le cerveau

Événement Programmation

Un changement à un instant précis : un bouton qui vient d'être enfoncé, ou relâché. On le détecte en comparant avec le tour de loop() précédent.

→ Le temps · Les événements

F

FastLED Outils et logiciels

La bibliothèque qui pilote le ruban de LEDs : couleurs, luminosité, effets (arc-en-ciel, pulsation…). Dans l'atelier, on installe la version 3.10.3 : les suivantes ne compilent pas avec la carte Bluepad32.

→ Mission 2 · Installer FastLED

Fonction Programmation

Un morceau de code avec un nom, qu'on peut appeler autant de fois qu'on veut. Elle peut recevoir des paramètres et rendre une réponse avec return.

→ Tableaux, boucles, fonctions

Frein / roue libre Composants

Deux façons d'arrêter un moteur avec un driver : roue libre (on coupe tout, il ralentit sur sa lancée) ou frein (ses deux fils sont reliés, il s'arrête net).

→ Le moteur · Le pont en H

Fréquence / période Électricité

La fréquence compte les répétitions par seconde (en Hz), la période donne la durée d'une répétition. Période (ms) = 1 000 ÷ fréquence (Hz).

→ Le temps

G

GND Électricité

Ground, « la terre » : la masse, le 0 V de référence. Tout courant qui part d'une broche doit revenir par un GND. Plusieurs alimentations ensemble : leurs GND doivent être reliés.

→ Les circuits · La masse

GPIO La carte ESP32

General Purpose Input/Output, « entrée-sortie à tout faire » : une broche que le programme peut allumer, éteindre ou lire. Sur notre carte, la broche marquée D2 est le GPIO 2.

→ Les broches de l'ESP32

H

Hexadécimal Programmation

Compter en base 16 : 0 à 9, puis A à F (10 à 15). On l'écrit avec le préfixe 0x : 0x3C = 3 × 16 + 12 = 60. Deux chiffres hexadécimaux font exactement un octet.

→ Le bus I2C · L'hexadécimal

Hz Électricité

Le hertz, unité de la fréquence : le nombre de fois qu'un phénomène se répète en une seconde. 1 000 Hz = mille fois par seconde.

→ Le temps · Fréquence et période · Le PWM

I

I2C La carte ESP32

Inter-Integrated Circuit : un bus de communication à deux fils, SDA (les données) et SCL (l'horloge). L'ESP32 y appelle chaque appareil par son adresse. Sur notre carte : SDA sur D21, SCL sur D22.

→ Le bus I2C · Mission 1 bis

IDE Outils et logiciels

Integrated Development Environment, « environnement de développement » : le logiciel où l'on écrit, vérifie et téléverse les programmes. Le nôtre : Arduino IDE 2.

→ Mission 0 · Étape 1

Intensité Électricité

La quantité d'électricité qui passe chaque seconde, comme le débit d'une rivière. En ampères (A) ou milliampères (mA). Symbole : I.

→ L'intensité

K

kΩ Électricité

Le kilo-ohm : 1 kΩ = 1 000 Ω. Une résistance de 330 Ω vaut donc 0,33 kΩ.

→ La résistance

L

LCD Composants

Liquid Crystal Display : un écran à cristaux liquides, qui laissent passer ou bloquent la lumière d'une lampe placée derrière (calculatrices, anciens écrans plats).

→ L'écran OLED · OLED ou LCD

LED Composants

Light-Emitting Diode, « diode électroluminescente » : une petite lampe qui ne laisse passer le courant que dans un sens (patte longue vers le +) et qui a toujours besoin d'une résistance.

→ La LED

Loi d'Ohm Électricité

U = R × I : la formule qui relie la tension (V), la résistance (Ω) et l'intensité (A).

→ La résistance

M

mA Électricité

Le milliampère : 1 mA = 0,001 A. L'unité de tous les jours dans l'atelier : une LED prend environ 4 mA.

→ L'intensité

Machine à étapes Programmation

Une façon d'écrire une séquence sans delay() : une variable retient l'étape en cours, et chaque tour de loop() vérifie s'il est temps de passer à la suivante.

→ Le temps

mAh Électricité

Le milliampère-heure mesure la réserve d'une batterie : 2 000 mAh, c'est 2 000 mA pendant 1 heure, ou 100 mA pendant 20 heures.

→ L'intensité · Calcul 4

Masse Électricité

Le 0 V de référence d'un montage, le point de retour du courant. Sur la carte : les broches GND.

→ Les circuits

Mémoire flash La carte ESP32

La mémoire de l'ESP32 où est rangé le programme. Elle ne s'efface pas quand on débranche : le programme redémarre tout seul au prochain branchement.

→ Anatomie d'un programme

Microcontrôleur La carte ESP32

Un ordinateur complet (calcul, mémoire, entrées-sorties) dans une seule petite puce, fait pour piloter des objets. L'ESP32 en est un.

→ L'ESP32

Moniteur série Outils et logiciels

La fenêtre de l'Arduino IDE où s'affichent les messages envoyés par la carte avec Serial.println. À régler sur 115200 bauds.

→ Mission 0 · Étape 7

Moteur à courant continu Composants

Un moteur à deux fils qui tourne dès qu'on l'alimente : plus vite si la tension monte, dans l'autre sens si on l'inverse.

→ Le moteur et son driver

ms Programmation

La milliseconde : 1 s = 1 000 ms. L'unité de delay() et de millis().

→ Le temps

Multimètre Outils et logiciels

L'appareil de mesure de l'électronicien : tension (V⎓), intensité (A), résistance (Ω), continuité (bip) et test de diode.

→ La tension · Mesurer · L'intensité · Mesurer

mV Électricité

Le millivolt : 1 V = 1 000 mV. Certains multimètres affichent 1300 mV pour 1,3 V.

→ La tension · Calcul 3

mW Électricité

Le milliwatt : 1 W = 1 000 mW. Notre LED utilise environ 8 mW.

→ L'intensité · La puissance

O

Ohm (Ω) Électricité

L'unité de la résistance, du nom du physicien Georg Ohm. 1 kΩ = 1 000 Ω.

→ La résistance

OLED Composants

Organic Light-Emitting Diode : un écran dont chaque pixel est une minuscule LED. Pas de lampe derrière : le noir est vraiment noir, et seuls les pixels allumés consomment.

→ L'écran OLED

P

Parallèle Électricité

Des composants rangés côte à côte, chacun sur son propre chemin : ils reçoivent la même tension, et leurs intensités s'additionnent.

→ Les circuits

Pixel Composants

Un des petits points qui forment une image. Notre écran en a 128 × 64 = 8 192, repérés par leur colonne x et leur ligne y, à partir du coin en haut à gauche.

→ Mission 1 bis · Les coordonnées

Plaque d'essai Outils et logiciels

Une plaque pleine de trous reliés entre eux par rangées, pour monter des circuits sans soudure (breadboard en anglais).

→ La plaque d'essai

Pont en H Composants

Quatre interrupteurs électroniques disposés en H autour d'un moteur : selon la diagonale fermée, le courant le traverse dans un sens ou dans l'autre. C'est le cœur d'un driver.

→ Le moteur · Le pont en H

Puissance Électricité

L'énergie utilisée chaque seconde, en watts (W) : P = U × I. C'est aussi ce qui fait chauffer les composants.

→ L'intensité · La puissance

Pull-up / pull-down Composants

Une résistance qui « tire » une entrée vers 3,3 V (pull-up) ou vers 0 V (pull-down) quand rien n'y est branché, pour éviter une valeur au hasard. L'ESP32 en a d'intégrées (INPUT_PULLUP).

→ La résistance · Les rôles

PWM Électricité

Pulse Width Modulation, « modulation de largeur d'impulsion » : une broche alterne très vite entre 0 V et 3,3 V. L'œil ou le moteur ne voient que la moyenne, réglée de 0 à 255 avec analogWrite.

→ Le PWM

R

Rapport cyclique Électricité

En PWM, la part du temps passée « allumé », en pourcentage. 50 % = allumé la moitié du temps.

→ Le PWM

Réducteur Composants

Une série d'engrenages qui divise la vitesse d'un moteur et multiplie sa force dans la même proportion.

→ Le moteur

Régulateur La carte ESP32

Un composant de la carte qui transforme le 5 V de l'USB en un 3,3 V bien stable pour l'ESP32.

→ La tension

Résistance Électricité

Le composant qui freine le courant, et la grandeur qui mesure ce freinage, en ohms (Ω). Symbole : R.

→ La résistance

Rétroaction Composants

Mesurer le résultat, le comparer à la consigne, et corriger : c'est ainsi qu'un servo garde sa position.

→ Le servo

RGB Composants

Red, Green, Blue (rouge, vert, bleu) : trois LEDs dans un même boîtier. En dosant chacune de 0 à 255, on obtient plus de 16 millions de couleurs.

→ La LED · Les LEDs de l'atelier

Rotation continue Composants

Un servo modifié qui tourne sans fin : l'impulsion règle alors sa vitesse et son sens, et non plus un angle.

→ Le servo · Mission 4 · L'enquête

S

SCL La carte ESP32

Serial Clock : le fil du bus I2C qui donne le rythme ; à chaque battement, un bit est lu sur SDA. Sur notre ESP32 : D22.

→ Le bus I2C · Deux fils

SDA La carte ESP32

Serial Data : le fil du bus I2C sur lequel passent les données, un bit après l'autre. Sur notre ESP32 : D21.

→ Le bus I2C · Deux fils

Semi-conducteur Composants

Un matériau entre l'isolant et le conducteur (comme le silicium), à la base des LEDs, des diodes et des puces électroniques.

→ La LED

Série Électricité

Des composants rangés l'un derrière l'autre, sur un seul chemin : le même courant les traverse, et leurs tensions s'additionnent.

→ Les circuits

Servo Composants

Un moteur qui se place à un angle précis, commandé par une impulsion de 1 à 2 millisecondes répétée 50 fois par seconde. Certains servos tournent en continu.

→ Le PWM · Les servos · Mission 3

SSD1306 Composants

La puce de commande cachée derrière notre écran OLED 128 × 64. La bibliothèque Adafruit SSD1306 sait lui parler. Une cousine, la SH1106, demande une autre bibliothèque.

→ L'écran OLED · Caractéristiques

T

Tableau Programmation

Plusieurs valeurs rangées sous un même nom, dans des cases numérotées à partir de 0 : LEDS[0], LEDS[1]…

→ Tableaux, boucles, fonctions

TB6612FNG Composants

Un autre driver de moteurs, qui joue le même rôle que le DRV8833 avec un câblage un peu différent.

→ Mission 5

Teinte Programmation

La couleur « pure » sur la roue des couleurs (rouge, orange, jaune, vert…). Avec FastLED, CHSV(teinte, saturation, luminosité) choisit une couleur par sa teinte, de 0 à 255.

→ Mission 2 · Comment il est construit

Téléverser Programmation

Envoyer le programme compilé de l'ordinateur vers la mémoire de la carte, par le câble USB (bouton →).

→ Mission 0 · Étape 6

Tension Électricité

La « poussée » qui fait circuler l'électricité, mesurée entre deux points, en volts (V). Symbole : U.

→ La tension

Tolérance Composants

La précision d'une résistance, indiquée par sa dernière bague : or = ± 5 %, marron = ± 1 %.

→ La résistance

U

UART La carte ESP32

Universal Asynchronous Receiver-Transmitter : la liaison série, qui envoie les données un bit après l'autre. C'est par elle que passent le téléversement et le moniteur série.

→ Anatomie d'un programme

USB Outils et logiciels

Universal Serial Bus : la prise et le câble qui relient la carte à l'ordinateur. Il apporte 5 V (500 mA en USB 2.0) et transporte le programme… à condition d'être un câble de données.

→ Le câble USB · La tension

V

Variable Programmation

Une boîte avec un nom, qui garde une valeur qu'on peut changer : int vitesse = 100;. Elle a un type, un nom et une valeur.

→ Anatomie d'un programme

VIN La carte ESP32

Voltage In, « tension d'entrée » : la broche reliée au 5 V de l'USB. Elle sert à alimenter le ruban, les servos… Ne jamais y brancher une alimentation externe pendant que l'USB est branché.

→ La tension

Volt (V) Électricité

L'unité de la tension, du nom du physicien italien Alessandro Volta, inventeur de la pile.

→ La tension

W

Watt (W) Électricité

L'unité de la puissance : P = U × I. Du nom de l'ingénieur James Watt.

→ L'intensité

WS2812B Composants

Le modèle des LEDs du ruban : chacune contient une LED RGB et une petite puce qui reçoit sa couleur par un seul fil de données, puis transmet le reste du message à la suivante.

→ La LED · Le ruban

Z

Zone morte Programmation

Une petite plage autour du centre d'un joystick (ou du zéro d'une gâchette) où l'on ignore les mouvements, car un joystick au repos n'est jamais parfaitement à 0.

→ Mission 1 · Le code