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.
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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Ampère (A) Électricité
L'unité de l'intensité. 1 A = 1 000 mA. Du nom du savant André-Marie Ampère.
- 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.- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Boucle Programmation
Un morceau de code qui se répète :
foren comptant,whiletant qu'une condition est vraie.loop()est lui-même une boucle infinie.- Bus La carte ESP32
Des fils partagés par plusieurs appareils pour communiquer, chacun à son tour. Le bus I2C en compte deux.
- 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.
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.
- 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…
- Circuit fermé / ouvert Électricité
Fermé : la boucle est complète, le courant circule. Ouvert : la boucle est coupée quelque part, plus rien ne passe.
- 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.
- 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.
- 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.
- Condition Programmation
Une question dont la réponse est vrai ou faux, utilisée par
ifpour choisir quoi faire :vitesse > 300,manette->a()…- 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.- 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).
- 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.
- 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.
- Croquis Programmation
Le nom d'un programme dans l'Arduino IDE (sketch en anglais). Il est enregistré dans un fichier
.ino.
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.- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
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.
- EN La carte ESP32
Enable, « activer » : le bouton (et la broche) qui redémarre l'ESP32. Le programme repart alors de
setup().- 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.
- 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.
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.
- 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.- 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).
- 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.
- 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.
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.- 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.
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.
- 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.
- Intensité Électricité
La quantité d'électricité qui passe chaque seconde, comme le débit d'une rivière. En ampères (A) ou milliampères (mA). Symbole : I.
K¶
- kΩ Électricité
Le kilo-ohm : 1 kΩ = 1 000 Ω. Une résistance de 330 Ω vaut donc 0,33 kΩ.
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).
- 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).
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.
- Machine à étapes Programmation
Une façon d'écrire une séquence sans
delay(): une variable retient l'étape en cours, et chaque tour deloop()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.
- Masse Électricité
Le 0 V de référence d'un montage, le point de retour du courant. Sur la carte : les broches GND.
- 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.
- 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.- 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.
- ms Programmation
La milliseconde : 1 s = 1 000 ms. L'unité de
delay()et demillis().→ 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.
- mV Électricité
Le millivolt : 1 V = 1 000 mV. Certains multimètres affichent
1300 mVpour 1,3 V.- mW Électricité
Le milliwatt : 1 W = 1 000 mW. Notre LED utilise environ 8 mW.
O¶
- Ohm (Ω) Électricité
L'unité de la résistance, du nom du physicien Georg Ohm. 1 kΩ = 1 000 Ω.
- 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.
P¶
- Parallèle Électricité
Des composants rangés côte à côte, chacun sur son propre chemin : ils reçoivent la même tension, et leurs intensités s'additionnent.
- 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.
- 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).
- 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.
- Puissance Électricité
L'énergie utilisée chaque seconde, en watts (W) : P = U × I. C'est aussi ce qui fait chauffer les composants.
- 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).- 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.
- 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.
- Résistance Électricité
Le composant qui freine le courant, et la grandeur qui mesure ce freinage, en ohms (Ω). Symbole : R.
- 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.
- Rotation continue Composants
Un servo modifié qui tourne sans fin : l'impulsion règle alors sa vitesse et son sens, et non plus un angle.
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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
T¶
- Tableau Programmation
Plusieurs valeurs rangées sous un même nom, dans des cases numérotées à partir de 0 :
LEDS[0],LEDS[1]…- TB6612FNG Composants
Un autre driver de moteurs, qui joue le même rôle que le DRV8833 avec un câblage un peu différent.
- 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.- Téléverser Programmation
Envoyer le programme compilé de l'ordinateur vers la mémoire de la carte, par le câble USB (bouton →).
- Tension Électricité
La « poussée » qui fait circuler l'électricité, mesurée entre deux points, en volts (V). Symbole : U.
- Tolérance Composants
La précision d'une résistance, indiquée par sa dernière bague : or = ± 5 %, marron = ± 1 %.
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.
- 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.
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.- 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.
- Volt (V) Électricité
L'unité de la tension, du nom du physicien italien Alessandro Volta, inventeur de la pile.
W¶
- Watt (W) Électricité
L'unité de la puissance : P = U × I. Du nom de l'ingénieur James Watt.
- 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.
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.