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Qu’est-ce qu’une carte programmable ?

David Michiels

Une carte programmable est une carte qui a besoin d’un "programme" pour fonctionner. Elle fonctionne un peu comme un être humain : s’il n’y a rien dans son "cerveau" (le microcontrôleur), elle ne sait rien faire et ne fait donc rien.

Elle a un microcontrôleur que l’on peut plus ou moins facilement programmer. Je devrais plutôt dire qu’on peut installer un programme plus ou moins facilement dans ce microcontrôleur.

Si je devais reprendre l’idée qu’une carte programmable est à l’image d’un être humain, je pourrais dire qu’une carte programmable c’est le cerveau et le système nerveux (transmission des informations) d’un être humain. Je peux aussi sans doute dire que c’est aussi le système sanguin puisque que de l’électricité la parcours, source d’énergie pour faire fonctionner l’ensemble.

Le programme qui tourne dans un microcontrôleur est écrit en langage machine, une suite de "0" et de "1" comme par exemple 01100011001010111 … un peu incompréhensible pour nous les humains. Heureusement, nous utilisons un langage informatique, certes différent de notre langage usuel qui nous permet de communiquer entre nous, certes il faut comprendre quelques mots en anglais et connaître quelques notions de programmation, mais c’est quand même plus simple et si de premier abord cela semble compliqué, très vite, on arrive à faire clignoter des lumières, réagir à un mouvement, actionner un moteur au bout duquel on aura mis un effecteur, que ce soit une barrière, une roue ou le bras d’un robot !

Pour programmer une carte électronique, on utilise un logiciel qui va s’occuper de transformer un programme informatique (écrit ou modifié pas un élève par exemple) en langage machine : ce logiciel est appelé "compilateur".

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L’installation d’un programme dans son cerveau ne suffit pas car si on veut qu’elle puisse faire quelque chose, il faut lui donner les moyens de communiquer avec l’extérieur. Il y a donc nécessairement des broches accessibles pour brancher d’autres composants. On dit qu’elle possède un certain nombre d’entrées-sorties sur lesquelles on va pouvoir brancher des cartes ou des composants électroniques qui vont permettre de connaître certains paramètres de l’environnement de la carte programmable, d’agir sur cet environnement et de communiquer avec le monde extérieur (d’autres cartes programmables ou bien par exemple des sites internet).

La programmation du microcontrôleur peut être :
- déjà faite au moment de l’achat, comme par exemple dans de nombreux jouets électroniques ;
- à faire par l’utilisateur comme sur les cartes Arduino, Picaxe et même pour le Raspberry Pi dans une certaine mesure.

Si la carte est déjà programmée, pour des actions et des réactions prévues à l’avance, c’est plus simple et plus abordable pour l’ensemble des humains.

Si la carte est programmable, l’utilisateur a plus de liberté mais il va falloir apprendre à la programmer. L’intérêt des cartes Arduino par exemple est qu’elles sont programmables et qu’il existe un environnement logiciel qui permet de la programmer relativement facilement pour peu qu’on se donne la peine d’apprendre quelques notions de base en programmation.

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Les plus jeunes ne le connaissent pas mais MacGyver, le personnage principal d’une série de télévision (ancienne, très ancienne …) arrivait à bricoler nimporte quoi pour se sortir de situations délicates.

Avec Arduino, c’est un peu comme si nous étions tous capables de faire comme lui ! Si vous avez une idée originale d’objets avec de l’électronique "inside", qui doit être capable de connaître son environnement, agir, réagir, communiquer, et même parler parfois, il vous faut une être en mesure de programmer une carte électronique.

Les cartes Arduino ne sont pas les seules qui puissent vous permettre de passer de l’idée à la conception mais elles sont quand même bien utiles et comme beaucoup de monde les utilisent, partagent leurs savoirs sur Internet, vous trouverez sans doute un projet Arduino qui puissent vous servir de base à l’aboutissement de votre démarche.