Programmation ARDUINO Et Robotique (Niveau 1)

**INTRODUCTION À ARDUINO**

1. **Vue d’ensemble des microcontrôleurs et des ordinateurs monocartes**
– Définition et caractéristiques des microcontrôleurs et des SBC (Single-Board Computers)
– Différences entre microcontrôleurs et microprocesseurs
– Exemples d’applications courantes

2. **Comparaison des différentes cartes Arduino (Uno, Mega, Nano, etc.)**
– Caractéristiques techniques de chaque carte (nombre de broches, mémoire, etc.)
– Avantages et inconvénients de chaque modèle
– Applications typiques pour chaque type de carte

3. **Installation de l’environnement de développement Arduino**
– Téléchargement et installation de l’IDE Arduino
– Configuration initiale et mise à jour des drivers
– Test de fonctionnement avec un programme “Blink”

4. **Installation de Visual Studio Code**
– Téléchargement et installation de Visual Studio Code
– Installation des extensions nécessaires pour la programmation Arduino
– Configuration de l’IDE pour supporter les cartes Arduino

5. **Concepts de base en électronique**
– Lois de base de l’électricité (loi d’Ohm, puissance, énergie)
– Composants électroniques courants (résistances, condensateurs, transistors)
– Lecture de schémas électroniques simples

6. **Vue d’ensemble de l’environnement de développement intégré (IDE) Arduino**
– Présentation de l’interface utilisateur de l’IDE Arduino
– Fonctions principales (écriture, compilation, téléchargement de code)
– Utilisation du moniteur série pour le débogage

**FONDAMENTAUX DE LA PROGRAMMATION**

1. **Introduction au langage de programmation C++ et au langage Arduino**
– Syntaxe de base du C++
– Spécificités du langage Arduino (fonctions setup() et loop())
– Comparaison avec d’autres langages de programmation

2. **Variables (locales et globales, types de données et opérateurs)**
– Déclaration et initialisation des variables
– Différences entre variables locales et globales
– Types de données courants (int, float, char, etc.)
– Utilisation des opérateurs (arithmétiques, logiques, etc.)

3. **Instructions conditionnelles (if-else, switch-case)**
– Syntaxe et utilisation des instructions if, else if, et else
– Utilisation des instructions switch-case pour la prise de décision
– Exemples d’applications pratiques

4. **Boucles (for, while, do-while)**
– Syntaxe et utilisation des boucles for, while et do-while
– Comparaison et applications de chaque type de boucle
– Gestion des boucles imbriquées

5. **Fonctions et bibliothèques**
– Définition et appel de fonctions
– Passage de paramètres et retour de valeurs
– Utilisation des bibliothèques Arduino pour simplifier le code

6. **Tableaux et tableaux multidimensionnels**
– Déclaration et initialisation des tableaux
– Accès aux éléments des tableaux
– Utilisation des tableaux multidimensionnels pour organiser les données

7. **Chaînes de caractères**
– Déclaration et manipulation des chaînes de caractères
– Fonctions de la bibliothèque string
– Conversion entre types de données et chaînes de caractères

8. **Structures et classes**
– Définition et utilisation des structures
– Introduction à la programmation orientée objet avec les classes
– Création d’objets et utilisation de méthodes

9. **Techniques de débogage et erreurs courantes de programmation**
– Utilisation du moniteur série pour le débogage
– Identification et correction des erreurs courantes (syntaxe, logique, etc.)
– Bonnes pratiques de programmation pour éviter les erreurs

**INTERFAÇAGE AVEC LE MATÉRIEL**

1. **Entrée/Sortie numérique**
– Configuration des broches en entrée ou en sortie
– Lecture des entrées numériques et écriture des sorties
– Utilisation de boutons et de LED

2. **Entrée/Sortie analogique et ADC**
– Utilisation des broches analogiques pour lire des valeurs de capteurs
– Conversion analogique-numérique (ADC)
– Génération de signaux analogiques à l’aide de la modulation de largeur d’impulsion (PWM)

3. **Modulation de largeur d’impulsion (PWM)**
– Principe de la modulation de largeur d’impulsion
– Applications courantes de la PWM (contrôle de la luminosité, vitesse des moteurs, etc.)
– Génération de signaux PWM avec Arduino

4. **Interruptions et chronométrage**
– Configuration et utilisation des interruptions pour gérer les événements
– Utilisation des fonctions de temporisation (delay(), millis(), etc.)
– Applications pratiques des interruptions et du chronométrage

5. **Communication série (UART, I2C, SPI)**
– Principes de la communication série
– Configuration et utilisation de la communication UART
– Utilisation des protocoles I2C et SPI pour communiquer avec des périphériques

6. **Interfaçage avec des capteurs (température, lumière, etc.)**
– Types courants de capteurs et leurs applications
– Lecture des données de capteurs avec Arduino
– Traitement et affichage des données

7. **Interfaçage avec des actionneurs (moteurs, relais, SG90, etc.)**
– Contrôle des moteurs à courant continu et des servomoteurs
– Utilisation des relais pour contrôler des appareils haute tension
– Applications pratiques des actionneurs

8. **Vue d’ensemble de la communication sans fil (Bluetooth HC-05)**
– Introduction aux modules de communication sans fil (Bluetooth, Wi-Fi, etc.)
– Configuration et utilisation du module Bluetooth HC-05
– Applications de la communication sans fil avec Arduino

**ROBOTIQUE**

1. **Vue d’ensemble de la robotique et de ses applications**
– Histoire et évolution de la robotique
– Applications courantes des robots dans divers domaines (industrie, médical, domestique, etc.)
– Défis et opportunités de la robotique moderne

2. **Types de robots (suiveur de ligne, robots mobiles, évitement d’obstacles)**
– Fonctionnement et caractéristiques des robots suiveurs de ligne
– Conception et programmation de robots mobiles
– Techniques d’évitement d’obstacles pour les robots

3. **Contrôle des moteurs et actionneurs pour robots**
– Utilisation des moteurs à courant continu, servomoteurs et moteurs pas à pas
– Contrôleurs de moteurs et leur configuration
– Applications pratiques du contrôle des moteurs dans la robotique

4. **Capteurs et retour d’information pour robots**
– Types de capteurs couramment utilisés dans les robots (ultrasons, infrarouge, etc.)
– Intégration des capteurs pour la collecte de données en temps réel
– Utilisation du retour d’information pour la navigation et le contrôle

5. **Intégration du matériel et des logiciels pour les systèmes robotiques**
– Conception de systèmes robotiques complets
– Intégration des composants matériels avec le logiciel de contrôle
– Tests et optimisation des systèmes robotiques

6. **Études de cas et exemples de projets robotiques**
– Présentation de projets robotiques réussis
– Analyse des défis rencontrés et des solutions mises en œuvre
– Inspirations pour des projets robotiques futurs

**TECHNIQUES UTILES**

1. **Introduction à GitHub**
– Utilisation de GitHub pour la gestion de version de code
– Création et gestion de dépôts de code
– Collaboration avec d’autres développeurs

2. **Vue d’ensemble de ChatGPT 3.5**
– Présentation de ChatGPT et de ses capacités
– Applications potentielles de ChatGPT dans divers domaines
– Utilisation de ChatGPT pour assister dans le développement Arduino

3. **Utilisation de l’IA avec Arduino pour des systèmes intelligents et adaptatifs**
– Introduction aux concepts d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique
– Intégration de l’IA dans des projets Arduino pour créer des systèmes intelligents
– Exemples de projets utilisant l’IA pour améliorer les performances et l’adaptabilité