Présentation du « Circuit Playground » d’Adafruit

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Introduction Materiel Objectif

Description

Le processeur embarqué dans le « Circuit Playground » est le fameux ATmega32u4 qui est déjà présent dans le populaire « Flora » de chez Adafruit. Tout comme celui-ci, le « Circuit Playground » est rond et dispose de pads tout autour pour y connecter vos fils à pinces crocodile. Il peut être alimenté directement soit par le port USB, soit par des piles AA, soit par une batterie Lipoly.

materiaux

  • Un « Circuit Playground »
  • Un ordinateur avec la dernière version de l’IDE Arduino.
  • Des pinces crocodiles

Objectifs

Cette petite introduction t’expliquera les différents composants de base présent sur le « Circuit Playground » ainsi qu’un petit bout de code afin de te familiariser avec lui.

Les bases

Le « Circuit Playground » supporte donc nativement l’USB. Nativement, signifie que vous n’avez qu’à y connecter un câble USB de type Micro-B et que vous pouvez commencer à le programmer directement avec l’IDE Arduino. Pas besoin d’acheter de composants supplémentaires…

Voici ce qu’il embarque comme fonctionnalités :

  • 10 x mini NeoPixels, chacun d’eux peux afficher les couleurs de l’arc-en-ciel
  • 1 x capteur de mouvement (LIS3DH accéléromètre 3 axes)
  • 1 x capteur de température
  • 1 x capteur de lumière
  • 1 x capteur de son (microphone)
  • 1 x mini haut parleur (buzzer magnétique)
  • 2 x boutons poussoirs (droite et gauche)
  • 1 x bouton à glissière
  • 8x pins de type input/output pour pince crocodile
    Inclus I2C, UART, et 4 pins pour entrée analogique ou sorties PWN
  • Les 8 pads peuvent être utilisés comme touche sensitive (tactile donc)
  • Led verte signifiant qu’il est en fonction
  • Led rouge « #13 » pour fonctionnalité de clignotement
  • Un bouton de type « Reset »

Le « Circuit Playground » disponible actuellement est une version « Développeur » qui contient encore quelques bugs. Il est mis en vente pour la Communauté ayant un peu d’expérience avec la programmation Arduino. Dès qu’il sera jugé suffisement fiable, une version universelle sera disponible pour le plus grand nombre.

Fonctionnalités disponibles

Le Circuit Playground dispose de toutes une série de fonctionnalités embarquées tels que des leds et capteurs en tout genre. Voici un petit descriptif de chacun d’entre eux.

GPIO + Pads tactile

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Le Circuit Playground dispose de 8 pads non-alimentés qui peuvent faire office de touches tactiles. Chacun de ces pads est équipé d’une résistance de 1Mohm et d’un pin digital (#30). Vous pouvez définir s’il s’agit d’un « pullup », « pulldown » ou « floating » dans votre code. Vous pouvez également simplement utilisé ces pads pour les entrées/sorties (GPIO) tout comme dans le Flora.

NeoPixels

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Chaque Circuit Playground dispose de 10 NeoPixels connecté au pin digital #17 et alimenté par du 3.3V.

Boutons poussoirs

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Il y a 3 boutons poussoirs sur le Circuit Playground. Le petit situé au milieu est le bouton « Reset ». Presser le une fois pour faire un reset et 2 fois pour entrer dans le programme de bas niveau manuellement.

Les 2 autres boutons sont les boutons de droite (#19) et le bouton de gauche (#4). Par défaut ils sont en mode « LOW » et passe en mode « HIGH » lorsqu’ils sont enfoncés.

Bouton à glissière

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Il s’agit d’un simple bouton glissière connecté au pin #21. Par défaut il est en position LOW quand il se trouve à gauche et HIGH quand il se trouve à droite.

Capteur de lumière

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Il s’agit d’un capteur de lumière analogique. Il peut être utilisé pour capter la lumière ambiante avec un spectre similaire à l’œil humain. Il est connecté au pin digital #A5 et est capable de lire entre 0 et 1023. Les valeurs les plus hautes correspondent à un éclairage plus important, 300 étant la valeur la plus proche d’un éclairage intérieur.

Capteur de température

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Il s’agit d’un capteur Murata NCP15XH103F03RC utilisé pour la mesure de la température baser sur le voltage analogique via le pin #A0. Il est munis d’une résistance de 10K.

Haut parleur de type buzzer

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Vous pouvez émettre du son par le biais du buzzer intégré au Circuit Playground (disponible via le pin #5) et le faire varier en utilisant le PWM à différentes fréquences.

Microphone

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Un microphone MEMS peut être utilisé pour détecter le niveau sonore et produire des fonctionnalité basique de type FFT (via le pin #A4). En cas de silence complet il lira une valeur proche de 330 et peut monter jusqu’à une valeur de 800.

Accéléromètre triple axes

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L’accéléromètre triple axe (LIS3DH) est en plein centre du Circuit Playground et peut être utilisé pour détecter le « Tilt » ou comme capteur de gravité en plus du traditionnel ‘tap’ et ‘double tap’ (similaire au click et double click si vous préférez). Il est connecté à la pin SPI (pour laisser libre la pin I2C) via la pin #8 ainsi qu’à un signal d’interruption (optionnel) via la pin #7.

Installation des drivers sous Windows

Avant de connecter votre Circuit Playground à votre ordinateur, vous devez d’abord installer les drivers en suivant la procédure ci-dessous.

NB: Les utilisateurs de Mac et Linux n’ont pas besoin d’installer des drivers, seul les utilisateurs Windows doivent suivre cette étape.

Installation automatique des drivers.

Le plus simple pour installer ces drivers consiste à télécharger le petit logiciel suivant qui vous guideras dans le processus.

Driver Windows Installer

1.Télécharger les drivers

a

2.Installer les drivers

b

Vous pouvez sélectionner les drivers dont vous avez besoin mais nous vous recommandons de tous les installer comme ça vous n’aurez pas à répéter cette opérations le jour où vous en aurez besoin.

c

Cliquez sur le bouton « Install » pour lancer l’installation.

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Installation manuelle des drivers.

Si pour certaines raison vous préférez installer les drivers manuellement vous pouvez les télécharger ci-dessous en format compresser. Décompresser le fichier et pointer ce répertoire à Windows lorsqu’il vous le demande.

Driver Windows

Arduino 1.6.x IDE

L’IDE Arduino 1.6.x est la version recommandée pour commencer à « jouer » avec votre Circuit Playground. Suivez les étapes ci-dessous pour apprendre à installer l’Arduino 1.6.x avec les composants de chez Adafruit.
Depuis la version 1.6.4 de l’Arduino IDE vous pouvez ajouter très facilement des cartes « non propriétaire ». La première chose à faire est bien entendu de télécharger la dernière version de l’IDE en suivant le lien ci-dessous.

Télécharger l’IDE Arduino

Après avoir télécharger et installer votre version de l’IDE Arduino (souvenez-vous que vous devez disposer de la version 1.6.4 ou supérieure), démarrer le logiciel et naviguez dans le menu « Préférences » (depuis le bouton « File » dans la barre supérieure si vous utilisez Windows ou « Arduino » sous Mac OS X).

1

Une fenêtre comme celle illustré ci-dessous s’ouvre:

2

Nous allons ajouter une ou plusieurs url dans la case « Additional Boards Manager URLs ». Noter que chaque url doit être séparée par une virgule et que vous n’aurez à faire cette étape qu’une seule fois. Grâce à cette procédure, l’IDE Arduino va vérifier s’il existe des nouvelles cartes Adafruit dont les drivers doivent être ajouter et/ou mis à niveau. La liste d’URLs se trouve sur la page WIKI d’Arduino.

Dans notre exemple nous n’allons ajouter qu’une seule url vu qu’il s’agit ici d’une carte de chez Adafruit :

https://adafruit.github.io/arduino-board-index/package_adafruit_index.json

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Cliquez sur le bouton « OK » dès que l’url est copier.

Le fait d’avoir enregistrer cette url n’installe aucun drivers à proprement parler, cela indique juste à votre logiciel où trouver les fichiers.

Naviguez à présent vers le gestionnaire de cartes en cliquant sur le bouton « Tools » et ensuite sur « Board » et finalement « Boards Manager ».

4

Une fois le gestionnaire de cartes ouvert, cliquez sur la liste déroulante située en haut à gauche de votre fenêtre et choisissez « Contributed ». Vous serez maintenant à même de sélectionner et d’installer les cartes fournies par l’url dans vos préférences. En ce qui nous concerne nous allons installer le support des cartes AVR de chez Adafruit, mais la procédure est la même pour les autres cartes bien entendu.

Ensuite, il ne vous reste plus qu’à quitter l’IDE Arduino et à le relancer pour s’assurer que toutes les cartes sont installées proprement. Vous devriez donc voir ces nouvelles cartes dans votre menu en cliquant sur « Tools » et ensuite « Boards ».

Les librairies

Toutes les fonctionnalités du Circuit Playground ont été intégrées dans une petite librairies afin de pouvoir tester l’ensemble des capteurs et des leds.

Installation par le gestionnaire de librairies

La librairie pour le Circuit Playground est disponible sur le GitHub d’Adafruit et s’installe de la manière suivante (à partir de l’IDE Arduino 1.6.7):

  • Cliquez sur le bouton « Sketch » dans la barre de navigation et ensuite sur « Include Library »
  • Cliquez ensuite sur le bouton « Manage Libraries »
  • Introduisez « Circuit Playground » dans le champ de recherche et celui-ci apparaîtra dans la liste.

Démarrer la démo

Connecter maintenant votre Circuit Playground à votre ordinateur via le câble USB.

Sélectionner la carte Circuit Playground

Sélectionnez votre carte Adafruit Circuit Playground sous le menu « Tools », ensuite « Board » comme illustré ci-dessous:

cp1

Sélectionner le port COM

Sélectionnez à présent le port COM sur lequel est connecter votre Circuit Playground sous le menu « Tools » et ensuite « Port ».

cp2

Chargement du programme de démo

Sélectionnez le programme de démo sous le menu « File » et ensuite « Exemples ».

cp3

Compilation et vérification du programme

Cliquez à présent sur le bouton « Verify » (illustrer par une icône en forme de V) pour compiler et vérifier que le programme ne contient aucune erreur. Assurez-vous d’avoir bien le message « Done compiling » et pas d’erreurs à l’écran.

cp4

Téléversement du programme sur la carte

Cliquez sur le bouton pour téléverser le code sur la mémoire du Circuit Playground (le bouton est illustrer par une flèche vers la droite).

cp5

Vous devriez voir le message « Done uploading » dans la barre de statut.

cp6

Cliquez maintenant sur le bouton pour démarrer la console série. Vous devriez voir apparaître la fenêtre suivante:

cp7

Les informations visible à l’écran sont toutes issues des différents capteurs de votre Circuit Playground:

  • Si vous touchez les pads tactiles vous verrez apparaître des nombres (en dessous de 50 signifie que le pads n’a pas été touché, au dessus de 100 signifie qu’il a été toucher)
  • L’orientation de votre bouton à glissière (il est forcément soit à droite, soit à gauche)
  • Une mention indiquant si les boutons gauche/droite ont étés presser
  • La détection de la lumière (au plus la valeur est élevée, au plus il y a de lumière)
  • Lecture de la valeur sonore de la pièce
  • Valeur de l’accéléromètre (3 axes, XYZ)
  • La température en degré Celsius

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