
Apprenez Arduino, programmez et pilotez un drone
Description
Introduction au livre
Un ouvrage d'introduction pratique qui couvre tout, des bases d'Arduino à la construction et au vol de drones.
« Apprendre Arduino, coder et piloter un drone » est un guide pratique et complet qui enseigne systématiquement les concepts de base d’Arduino, le contrôle des capteurs, la production de matériel et le contrôle du drone et de son attitude.
Ce livre est conçu pour les lecteurs qui découvrent Arduino, en commençant par les bases telles que le contrôle des LED, la saisie par bouton, l'utilisation des capteurs et la communication Bluetooth, et en passant progressivement à l'assemblage du matériel du drone, au contrôle du moteur, à la correction des données des capteurs et au contrôle PID afin qu'ils puissent réellement contrôler un drone.
« Apprendre Arduino, coder et piloter un drone » est un guide pratique et complet qui enseigne systématiquement les concepts de base d’Arduino, le contrôle des capteurs, la production de matériel et le contrôle du drone et de son attitude.
Ce livre est conçu pour les lecteurs qui découvrent Arduino, en commençant par les bases telles que le contrôle des LED, la saisie par bouton, l'utilisation des capteurs et la communication Bluetooth, et en passant progressivement à l'assemblage du matériel du drone, au contrôle du moteur, à la correction des données des capteurs et au contrôle PID afin qu'ils puissent réellement contrôler un drone.
indice
Chapitre 1.
Premiers pas avec Arduino
1_1.
Qu'est-ce qu'Arduino ? 15
Qu'est-ce qu'Arduino ? 15
Comment fonctionne Arduino ? 16
Pourquoi les gens du monde entier utilisent-ils Arduino ? 16
Types de cartes Arduino 17
1_2.
Installation de l'environnement de développement Arduino 21
Chapitre 2.
Apprendre les bases d'Arduino
Assemblage et préparation de la station d'accueil IoT pour drone Arduino 33
2_1.
Communication série 34
Comprendre la structure d'un programme Arduino 35
2_2.
Commande de LED avec des sorties numériques 37
Sortie numérique 37
LED clignotante 41
La LED clignote plus rapidement 42
La LED clignote plus rapidement 43
Contrôle de 4 LED 44
Définition des broches comme variables 46
Définition des broches comme des entiers constants 47
Définition des broches avec #define 48
Simplifier le code à l'aide de boucles for 50
2_3.
Réception d'entrée par bouton avec entrée numérique 52
Entrée numérique 52
Configuration du circuit du bouton 52
Entrée du bouton de réception 55
Anti-bavardage 57
Ajoutez une condition pour que la valeur ne s'affiche que lorsque le bouton est enfoncé. 58
En en faisant une fonction 59
Qu'est-ce qu'une variable statique ? 61
Réception de plusieurs entrées par bouton 61
2_4.
Contrôle des LED RVB avec sortie analogique 64
Sortie analogique 64
Configuration du circuit LED RGB 65
Contrôle de la luminosité LED 68
Contrôle de la luminosité des LED blanches 69
Contrôle des couleurs LED RGB 71
2_5.
Réception des valeurs de l'entrée analogique 73
Entrée analogique 73
Connexion du circuit à résistance variable 74
Conversion des valeurs de résistances variables en tension 77
Connexion du circuit du capteur de lumière 78
Vérifiez la valeur du capteur de lumière 81
Chapitre 3.
Gestion des applications Arduino
3_1.
Buzzer piézo d'apprentissage avec tableau 85
Buzzer piézo 85
Sortie d'un buzzer piézo à l'aide de la fonction de tonalité 87
Comprendre la boucle for 88
Comprendre les tableaux 89
Réduction du code du buzzer piézoélectrique avec des boucles for et des tableaux 90
Afficher « La cloche de l'école sonne » en utilisant une boucle for et un tableau 91
3_2.
Contrôle des LED avec la fonction millis 92
Comprendre la fonction millis() 92
Création d'une LED qui clignote toutes les secondes 94
Création de deux LED clignotant toutes les 0,7 et 1,4 secondes 94
Faire clignoter deux LED toutes les 0,7 et 1,4 secondes sans délai 95
Simplifier le code à l'aide de fonctions 97
3_3.
Apprendre les fonctions utiles 99
fonction map() 99
Contrôle de la luminosité des LED avec la fonction map() 101
fonction constrain() 102
Contrôle de la luminosité des LED avec la fonction constrain() 103
fonction aléatoire() 104
Allumer et éteindre une LED pendant une durée aléatoire à l'aide de la fonction random() 105
Allumer des LED de manière aléatoire avec la fonction random() 106
3_4.
Installation de la bibliothèque et gestion des capteurs d'accélération et gyroscopiques 107
Connexion du circuit du capteur gyroscopique d'accélération 107
Consultez l'exemple de code 109
Vérification des données brutes 110
Vérifiez l'angle 111
Chapitre 4.
Utilisation d'Arduino
4_1.
Fabrication d'un support de contrôle de la luminosité 115
Contrôle de la luminosité des LED à l'aide d'une résistance variable 117
Allumer et éteindre la LED avec un seul bouton 118
Allumer et éteindre une LED avec un seul bouton grâce à un traitement anti-rebond 120
Fabriquez un support qui allume et éteint les LED et contrôle leur luminosité avec un seul bouton 122
4_2.
Fabrication d'une LED qui s'allume dans l'obscurité 124
Lecture des valeurs du capteur CDS 126
Allumez la LED lorsqu'il fait sombre 126
Création d'un panneau de signalisation de stationnement LED 128
4_3.
Quiz de mémoire 131 : Utilisation des boutons et des LED
Configuration des broches et test des LED et des boutons 133
Allumer des LED aléatoires 134
Test d'entrée de bouton avec anti-rebond 136
Terminez le jeu de test de mémoire avec les boutons et les LED 13
4_4.
Commande d'éclairage intelligent Bluetooth LE 142
Réception des données Bluetooth 143
Allumer et éteindre la LED 147
4_5.
Création d'une alarme de détection de choc avec un accéléromètre et un gyroscope 150
Installation de la bibliothèque 151
Obtenez les valeurs d'accélération 152
Définition du seuil de valeur d'accélération 154
155 Déclencher l'alarme sonore lorsque le seuil est dépassé
Chapitre 5.
Premiers pas avec les drones
5-1.
Assemblage du drone et installation de l'application de contrôle Android 159
Assemblage de drone 159
5-2.
Piloter un drone 169
Précautions pour le pilotage d'un drone 169
Téléchargement du programme Arduino pour drone 171
Installer l'application de contrôle Android 172
Pilotage de drones 173
Chapitre 6.
Manipulation de pièces de drones
6-1.
Gestion des LED internes d'Arduino 179
LED clignotante 180
Définition des broches et des états des LED à l'aide de #define 182
Faire clignoter une LED 10 fois à l'aide d'une boucle for 184
6-2.
Communication Bluetooth 186
Envoi et réception de données via Bluetooth 186
Allumer et éteindre la LED du drone via Bluetooth 190
6-3.
Capteur gyroscopique d'accélération 193
Lecture et impression des valeurs du capteur gyroscopique d'accélération 193
Calculez et affichez l'angle de 195°.
6-4.
Manœuvres de moteurs 198
Contrôle de la vitesse du moteur 198
Contrôle de la vitesse de quatre moteurs 200
6-5. Manipulation de l'EEPROM 202
Écriture dans l'EEPROM avec l'option 202
Lecture de l'EEPROM avec read 203
Écrire dans l'EEPROM avec put 204
Lecture de l'EEPROM avec get 204
Chapitre 7.
Analyse des signaux de contrôle des drones
7-1. Aperçu du protocole MSP 207
Qu'est-ce que le MSP ? 207
Structure de données MSP 207
Description des éléments clés 208
Flux de communication MSP 208
Exemple MSP : Envoi de commandes ARM 208
Méthode de calcul de la somme de contrôle 209
7-2.
Réception des données du signal de contrôle 210
Sortie des données ROW 210
Impression facile des données ROW 212
7-3.
Analyse des signaux de commande (accélérateur, roulis, tangage, lacet) 215
Recevoir et transmettre les valeurs X, Y, Z du drone sous forme de signaux de commande 215
Limitation des valeurs X et Y du drone 217
7-4.
Vérification du fonctionnement par la commande 220
Réception de la commande pour allumer, éteindre et calibrer les capteurs 220
Complétez l'état marche/arrêt de l'allumage 222
Signal d'étalonnage du capteur 226 terminé
Chapitre 8.
Acquisition et traitement des données des capteurs
8-1.
Acquisition et étalonnage des données des capteurs 231
Lecture des données du capteur 231
Correction de décalage 235
Enregistrement et lecture des valeurs d'étalonnage dans l'EEPROM 239
8-2.
Détermination de l'angle du capteur 244
Conversion d'angle du capteur gyroscopique 244
Calcul du temps (deltaTime) 248
Calcul d'angle basé sur l'accélération 251
8-3.
Stabilisation des angles à l'aide de filtres 256
Filtre passe-bas appliqué 256
Utilisation des filtres complémentaires 260
Chapitre 9.
Compléter le drone avec un système de contrôle d'attitude
9-1. Principes de base du contrôle PID 267
Qu'est-ce que la régulation PID ? 267
Principes de base de la régulation PID 267
Flux pratique de contrôle PID de drone 268
Organigramme de contrôle PID 269
Rôle des constantes PID (KP, KI, KD) 269
Méthode de réglage PID 269
9-2.
Initialiser les valeurs à l'état de démarrage 270
Vérification de l'état du bras et arrêt des moteurs 270
Réinitialiser lorsque l'accélération est inférieure au minimum de 275
9-3. Finalisation d'un drone avec contrôle PID 281
Calcul d'erreur 281
Calcul de la régulation PID 286
Finalisation du drone avec calcul de la vitesse du moteur et sortie 291
Premiers pas avec Arduino
1_1.
Qu'est-ce qu'Arduino ? 15
Qu'est-ce qu'Arduino ? 15
Comment fonctionne Arduino ? 16
Pourquoi les gens du monde entier utilisent-ils Arduino ? 16
Types de cartes Arduino 17
1_2.
Installation de l'environnement de développement Arduino 21
Chapitre 2.
Apprendre les bases d'Arduino
Assemblage et préparation de la station d'accueil IoT pour drone Arduino 33
2_1.
Communication série 34
Comprendre la structure d'un programme Arduino 35
2_2.
Commande de LED avec des sorties numériques 37
Sortie numérique 37
LED clignotante 41
La LED clignote plus rapidement 42
La LED clignote plus rapidement 43
Contrôle de 4 LED 44
Définition des broches comme variables 46
Définition des broches comme des entiers constants 47
Définition des broches avec #define 48
Simplifier le code à l'aide de boucles for 50
2_3.
Réception d'entrée par bouton avec entrée numérique 52
Entrée numérique 52
Configuration du circuit du bouton 52
Entrée du bouton de réception 55
Anti-bavardage 57
Ajoutez une condition pour que la valeur ne s'affiche que lorsque le bouton est enfoncé. 58
En en faisant une fonction 59
Qu'est-ce qu'une variable statique ? 61
Réception de plusieurs entrées par bouton 61
2_4.
Contrôle des LED RVB avec sortie analogique 64
Sortie analogique 64
Configuration du circuit LED RGB 65
Contrôle de la luminosité LED 68
Contrôle de la luminosité des LED blanches 69
Contrôle des couleurs LED RGB 71
2_5.
Réception des valeurs de l'entrée analogique 73
Entrée analogique 73
Connexion du circuit à résistance variable 74
Conversion des valeurs de résistances variables en tension 77
Connexion du circuit du capteur de lumière 78
Vérifiez la valeur du capteur de lumière 81
Chapitre 3.
Gestion des applications Arduino
3_1.
Buzzer piézo d'apprentissage avec tableau 85
Buzzer piézo 85
Sortie d'un buzzer piézo à l'aide de la fonction de tonalité 87
Comprendre la boucle for 88
Comprendre les tableaux 89
Réduction du code du buzzer piézoélectrique avec des boucles for et des tableaux 90
Afficher « La cloche de l'école sonne » en utilisant une boucle for et un tableau 91
3_2.
Contrôle des LED avec la fonction millis 92
Comprendre la fonction millis() 92
Création d'une LED qui clignote toutes les secondes 94
Création de deux LED clignotant toutes les 0,7 et 1,4 secondes 94
Faire clignoter deux LED toutes les 0,7 et 1,4 secondes sans délai 95
Simplifier le code à l'aide de fonctions 97
3_3.
Apprendre les fonctions utiles 99
fonction map() 99
Contrôle de la luminosité des LED avec la fonction map() 101
fonction constrain() 102
Contrôle de la luminosité des LED avec la fonction constrain() 103
fonction aléatoire() 104
Allumer et éteindre une LED pendant une durée aléatoire à l'aide de la fonction random() 105
Allumer des LED de manière aléatoire avec la fonction random() 106
3_4.
Installation de la bibliothèque et gestion des capteurs d'accélération et gyroscopiques 107
Connexion du circuit du capteur gyroscopique d'accélération 107
Consultez l'exemple de code 109
Vérification des données brutes 110
Vérifiez l'angle 111
Chapitre 4.
Utilisation d'Arduino
4_1.
Fabrication d'un support de contrôle de la luminosité 115
Contrôle de la luminosité des LED à l'aide d'une résistance variable 117
Allumer et éteindre la LED avec un seul bouton 118
Allumer et éteindre une LED avec un seul bouton grâce à un traitement anti-rebond 120
Fabriquez un support qui allume et éteint les LED et contrôle leur luminosité avec un seul bouton 122
4_2.
Fabrication d'une LED qui s'allume dans l'obscurité 124
Lecture des valeurs du capteur CDS 126
Allumez la LED lorsqu'il fait sombre 126
Création d'un panneau de signalisation de stationnement LED 128
4_3.
Quiz de mémoire 131 : Utilisation des boutons et des LED
Configuration des broches et test des LED et des boutons 133
Allumer des LED aléatoires 134
Test d'entrée de bouton avec anti-rebond 136
Terminez le jeu de test de mémoire avec les boutons et les LED 13
4_4.
Commande d'éclairage intelligent Bluetooth LE 142
Réception des données Bluetooth 143
Allumer et éteindre la LED 147
4_5.
Création d'une alarme de détection de choc avec un accéléromètre et un gyroscope 150
Installation de la bibliothèque 151
Obtenez les valeurs d'accélération 152
Définition du seuil de valeur d'accélération 154
155 Déclencher l'alarme sonore lorsque le seuil est dépassé
Chapitre 5.
Premiers pas avec les drones
5-1.
Assemblage du drone et installation de l'application de contrôle Android 159
Assemblage de drone 159
5-2.
Piloter un drone 169
Précautions pour le pilotage d'un drone 169
Téléchargement du programme Arduino pour drone 171
Installer l'application de contrôle Android 172
Pilotage de drones 173
Chapitre 6.
Manipulation de pièces de drones
6-1.
Gestion des LED internes d'Arduino 179
LED clignotante 180
Définition des broches et des états des LED à l'aide de #define 182
Faire clignoter une LED 10 fois à l'aide d'une boucle for 184
6-2.
Communication Bluetooth 186
Envoi et réception de données via Bluetooth 186
Allumer et éteindre la LED du drone via Bluetooth 190
6-3.
Capteur gyroscopique d'accélération 193
Lecture et impression des valeurs du capteur gyroscopique d'accélération 193
Calculez et affichez l'angle de 195°.
6-4.
Manœuvres de moteurs 198
Contrôle de la vitesse du moteur 198
Contrôle de la vitesse de quatre moteurs 200
6-5. Manipulation de l'EEPROM 202
Écriture dans l'EEPROM avec l'option 202
Lecture de l'EEPROM avec read 203
Écrire dans l'EEPROM avec put 204
Lecture de l'EEPROM avec get 204
Chapitre 7.
Analyse des signaux de contrôle des drones
7-1. Aperçu du protocole MSP 207
Qu'est-ce que le MSP ? 207
Structure de données MSP 207
Description des éléments clés 208
Flux de communication MSP 208
Exemple MSP : Envoi de commandes ARM 208
Méthode de calcul de la somme de contrôle 209
7-2.
Réception des données du signal de contrôle 210
Sortie des données ROW 210
Impression facile des données ROW 212
7-3.
Analyse des signaux de commande (accélérateur, roulis, tangage, lacet) 215
Recevoir et transmettre les valeurs X, Y, Z du drone sous forme de signaux de commande 215
Limitation des valeurs X et Y du drone 217
7-4.
Vérification du fonctionnement par la commande 220
Réception de la commande pour allumer, éteindre et calibrer les capteurs 220
Complétez l'état marche/arrêt de l'allumage 222
Signal d'étalonnage du capteur 226 terminé
Chapitre 8.
Acquisition et traitement des données des capteurs
8-1.
Acquisition et étalonnage des données des capteurs 231
Lecture des données du capteur 231
Correction de décalage 235
Enregistrement et lecture des valeurs d'étalonnage dans l'EEPROM 239
8-2.
Détermination de l'angle du capteur 244
Conversion d'angle du capteur gyroscopique 244
Calcul du temps (deltaTime) 248
Calcul d'angle basé sur l'accélération 251
8-3.
Stabilisation des angles à l'aide de filtres 256
Filtre passe-bas appliqué 256
Utilisation des filtres complémentaires 260
Chapitre 9.
Compléter le drone avec un système de contrôle d'attitude
9-1. Principes de base du contrôle PID 267
Qu'est-ce que la régulation PID ? 267
Principes de base de la régulation PID 267
Flux pratique de contrôle PID de drone 268
Organigramme de contrôle PID 269
Rôle des constantes PID (KP, KI, KD) 269
Méthode de réglage PID 269
9-2.
Initialiser les valeurs à l'état de démarrage 270
Vérification de l'état du bras et arrêt des moteurs 270
Réinitialiser lorsque l'accélération est inférieure au minimum de 275
9-3. Finalisation d'un drone avec contrôle PID 281
Calcul d'erreur 281
Calcul de la régulation PID 286
Finalisation du drone avec calcul de la vitesse du moteur et sortie 291
Image détaillée

Avis de l'éditeur
Les bases d'Arduino simplifiées pour les débutants
Des exemples faciles à comprendre couvrent la communication série, les entrées/sorties numériques/analogiques et l'utilisation de divers capteurs et avertisseurs sonores.
Apprentissage par projet étape par étape
Développez vos compétences applicatives grâce à des projets concrets tels que des supports intelligents, l'éclairage automatique, les jeux de mémoire et le contrôle intelligent de l'éclairage.
Un dispositif pratique qui vous permet de construire et de faire voler votre propre drone.
Vous pouvez découvrir l'intégralité du processus de développement d'un drone, de l'assemblage du drone au contrôle basé sur Bluetooth et au contrôle d'attitude (PID).
Comprend la théorie du contrôle professionnel des drones
Nous offrons des conseils avisés sur les techniques de contrôle avancées telles que l'analyse du protocole MSP, la compensation des données des capteurs, l'application de filtres et le réglage PID.
C'est le choix idéal pour les débutants qui apprennent Arduino, les créateurs qui souhaitent construire un drone, les enseignants à la recherche de matériel pédagogique pour la programmation et les étudiants en quête de projets intéressants.
Les bases d'Arduino, les principes des drones, la programmation et le matériel, tout dans un seul livre !
« Le manuel le plus complet et pratique pour apprendre avec Arduino, construire et faire voler son propre drone ! »
« Apprendre Arduino, coder et piloter un drone » n'est pas qu'un simple livre théorique.
Ce cours pratique offre une véritable expérience de construction et de pilotage, en commençant par une petite carte appelée Arduino et en allant jusqu'à un projet de drone volant.
Ce livre couvre les concepts de base généraux d'Arduino, ainsi que les entrées/sorties numériques/analogiques, le traitement des données des capteurs, la communication Bluetooth, les capteurs d'accélération/gyroscope et autres matériels. De plus, il contient presque tout ce qui est nécessaire au développement de drones, y compris l'assemblage du drone, l'analyse de la communication MSP, l'étalonnage des capteurs et le contrôle d'attitude PID.
Elle se distingue notamment par les éléments suivants :
Un flux systématique que vous pouvez suivre vous-même grâce à une structure de progression étape par étape
Accessible même aux débutants grâce à de nombreux schémas de circuits, des exemples concrets et des explications de code.
Structure de projet de haute qualité, de la fabrication de drones au pilotage.
Une table des matières adaptée aux classes et utilisable immédiatement en classe.
Ce livre est un outil pédagogique qui encourage la pensée créative et développe les compétences en résolution logique de problèmes. Il peut être utilisé dans divers contextes éducatifs, tels que les cours de programmation au primaire et au collège, l'apprentissage par la pratique, les activités créatives extrascolaires, les activités de club et l'exploration des carrières.
Que vous soyez un débutant apprenant Arduino, un enseignant préparant un cours de programmation ou un créateur cherchant à construire son propre drone, ce guide pratique promet des résultats concrets et tangibles.
Des exemples faciles à comprendre couvrent la communication série, les entrées/sorties numériques/analogiques et l'utilisation de divers capteurs et avertisseurs sonores.
Apprentissage par projet étape par étape
Développez vos compétences applicatives grâce à des projets concrets tels que des supports intelligents, l'éclairage automatique, les jeux de mémoire et le contrôle intelligent de l'éclairage.
Un dispositif pratique qui vous permet de construire et de faire voler votre propre drone.
Vous pouvez découvrir l'intégralité du processus de développement d'un drone, de l'assemblage du drone au contrôle basé sur Bluetooth et au contrôle d'attitude (PID).
Comprend la théorie du contrôle professionnel des drones
Nous offrons des conseils avisés sur les techniques de contrôle avancées telles que l'analyse du protocole MSP, la compensation des données des capteurs, l'application de filtres et le réglage PID.
C'est le choix idéal pour les débutants qui apprennent Arduino, les créateurs qui souhaitent construire un drone, les enseignants à la recherche de matériel pédagogique pour la programmation et les étudiants en quête de projets intéressants.
Les bases d'Arduino, les principes des drones, la programmation et le matériel, tout dans un seul livre !
« Le manuel le plus complet et pratique pour apprendre avec Arduino, construire et faire voler son propre drone ! »
« Apprendre Arduino, coder et piloter un drone » n'est pas qu'un simple livre théorique.
Ce cours pratique offre une véritable expérience de construction et de pilotage, en commençant par une petite carte appelée Arduino et en allant jusqu'à un projet de drone volant.
Ce livre couvre les concepts de base généraux d'Arduino, ainsi que les entrées/sorties numériques/analogiques, le traitement des données des capteurs, la communication Bluetooth, les capteurs d'accélération/gyroscope et autres matériels. De plus, il contient presque tout ce qui est nécessaire au développement de drones, y compris l'assemblage du drone, l'analyse de la communication MSP, l'étalonnage des capteurs et le contrôle d'attitude PID.
Elle se distingue notamment par les éléments suivants :
Un flux systématique que vous pouvez suivre vous-même grâce à une structure de progression étape par étape
Accessible même aux débutants grâce à de nombreux schémas de circuits, des exemples concrets et des explications de code.
Structure de projet de haute qualité, de la fabrication de drones au pilotage.
Une table des matières adaptée aux classes et utilisable immédiatement en classe.
Ce livre est un outil pédagogique qui encourage la pensée créative et développe les compétences en résolution logique de problèmes. Il peut être utilisé dans divers contextes éducatifs, tels que les cours de programmation au primaire et au collège, l'apprentissage par la pratique, les activités créatives extrascolaires, les activités de club et l'exploration des carrières.
Que vous soyez un débutant apprenant Arduino, un enseignant préparant un cours de programmation ou un créateur cherchant à construire son propre drone, ce guide pratique promet des résultats concrets et tangibles.
SPÉCIFICATIONS DES PRODUITS
- Date d'émission : 11 juillet 2025
- Nombre de pages, poids, dimensions : 296 pages | 190 × 257 × 17 mm
- ISBN13 : 9791199093140
- ISBN10 : 1199093149
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