Arduino Simulation 101: Créer des circuits sans le matériel

Travailler avec les cartes de microcontrôleur Arduino est plus facile que jamais, grâce à toutes les ressources disponibles en ligne. Vous pouvez trouver d'innombrables guides matériels et logiciels Arduino sur le Web, et le matériel lui-même est abordable et accessible aux personnes de tous horizons. Mais que se passe-t-il si vous voulez écrire votre code avant de vous engager à acheter du matériel Arduino ?

C'est là qu'intervient la simulation Arduino. Offrant un excellent outil d'apprentissage et de prototypage, un bon simulateur Arduino vous servira bien chaque fois que vous voudrez tester du code sans utiliser de matériel.

Les meilleurs émulateurs/simulateurs Arduino (gratuits) en ligne

Dans le véritable esprit open source d'Arduino, de nombreux outils de simulation disponibles en ligne sont gratuits. Explorons trois des meilleurs simulateurs Arduino gratuits. Il y a des tas de

grands projets Arduino pour débutants disponible en ligne pour vous aider à démarrer.

Simulateur Arduino et ESP32 en ligne Wokwi

Le simulateur Wokwi Online Arduino et ESP32 est un outil incroyablement facile à utiliser, offrant une grande liberté lors de la création de vos circuits. L'outil fonctionne exclusivement dans votre navigateur, avec une gamme complète de composants Arduino disponibles pour jouer, y compris des boutons, des écrans et une multitude de capteurs.

L'un des principaux avantages de Wokwi est qu'il vous permet de choisir les broches d'E/S que vous souhaitez pour chacun de vos composants. Il comprend également toutes les cartes Arduino les plus populaires et les plus courantes pour offrir une expérience précise.

Circuits Autodesk Tinkercad

Le simulateur de circuit en ligne Tinkercad Circuits d'Autodesk n'est pas aussi complet que Wokwi en ce qui concerne les composants, mais l'interface est plus moderne et plus facile à utiliser. Seule une poignée de cartes de microcontrôleur sont disponibles avec les circuits Tinkercad, ce qui en fait l'outil idéal pour ceux qui utilisent des cartes Arduino Uno.

SimulIDE

SimulIDE est le seul simulateur Arduino de cette liste qui doit être installé sur votre ordinateur. Le logiciel est disponible gratuitement sur Windows, macOS et Linux, ce qui le rend aussi facile d'accès que Wokwi et Tinkercad Circuits.

Ce logiciel a une interface utilisateur très ancienne qui peut sembler intimidante au premier abord. Une fois que vous avez dépassé cela, cependant, SimulIDE est un excellent simulateur Arduino avec l'une des gammes de composants les plus complètes disponibles dans un outil comme celui-ci.

Comment simuler un circuit et un code Arduino

Chacun de ces simulateurs Arduino fonctionne de manière assez similaire, mais cela vaut la peine de tous les explorer pour avoir une idée de celui qui vous convient le mieux. Pour que les choses restent équitables, nous utiliserons le même code et le même matériel avec chacun des simulateurs: l'exemple standard de Blink fourni avec l'IDE Arduino.

Comment utiliser Wokwi pour créer un circuit Arduino

Dirigez-vous vers le Site Web Wokwi et faites défiler la page d'accueil pour trouver le Commencer à partir de zéro section. Sélectionner Arduino Uno pour créer un nouveau projet avec celui-ci (ou la carte choisie) préchargé.

Dans la fenêtre de simulation, cliquez sur l'icône bleue "+" et sélectionnez DIRIGÉ de la liste. Revenez au même menu et ajoutez un Résistance au projet.

Cliquez sur l'Arduino Broche GND et faites glisser le nouveau fil vers la jambe gauche de la LED. Suivez ceci en cliquant broche 13 sur l'Arduino et en le connectant à une extrémité de la résistance. Connectez l'autre extrémité de la résistance à la jambe droite de la LED.

Il est maintenant temps d'ajouter le code. Supprimez le modèle de code chargé avec le nouveau projet et collez l'exemple de code Blink dans la zone.

Une fois terminé, vous pouvez cliquer sur le bouton vert jouer (flèche droite) pour lancer votre simulation. Votre LED doit clignoter et s'éteindre.

Comment utiliser le circuit Tinkercad pour créer un circuit Arduino

Dirigez-vous vers le Circuit Autodesk Tinkercad site Web et connectez-vous ou créez un nouveau compte pour commencer. Une fois que vous avez accès au tableau de bord, faites défiler la page et sélectionnez Créez votre première conception de circuits dans la rubrique Circuits.

Vous verrez maintenant une toile vierge et une liste de composants sur le côté droit. Faites défiler la liste ou recherchez "Arduino" et sélectionnez le Arduino Uno R3 option de la liste pour l'ajouter au canevas. Faites de même pour ajouter un DIRIGÉ et un résistance à la toile.

Cliquez sur l'Arduino Broche GND et faites glisser le fil vers la jambe gauche de la LED. Ensuite, cliquez sur broche 13 sur l'Arduino et faites glisser le fil jusqu'à la jambe la plus proche de la résistance. Connectez l'autre extrémité de la résistance à la jambe droite de la LED.

Tinkercad Circuits fonctionne à la fois avec la programmation basée sur les blocs et sur le code. Pour cette démonstration, nous utilisons du code, mais vous pouvez également le faire fonctionner avec des blocs si vous le souhaitez. Cliquez sur Code à droite de l'écran et sélectionnez Texte du menu déroulant. Collez le code dans cette case et appuyez sur Démarrer la simulation pour voir le code en action.

Comment utiliser SimulIDE pour créer un circuit Arduino

Contrairement à Tindercad Circuits et Wokwi, SimulIDE est une application téléchargeable. Dirigez-vous vers le Site Web SimulIDE, téléchargez la dernière version de votre système d'exploitation, décompressez le fichier et exécutez le fichier EXE à l'intérieur.

Nous ne sommes pas encore tout à fait prêts à commencer. Parallèlement à SimulIDE lui-même, vous devez également télécharger une version héritée de l'IDE Arduino. Arduino IDE 1.8.19, pour être précis. Dirigez-vous vers le Site web d'Arduino, téléchargez la version zip de votre système d'exploitation et décompressez-la.

Lancez SimulIDE et sélectionnez le Nouveau fichier icône au-dessus de la toile de droite. Ensuite, sélectionnez le Paramètres roue dentée à gauche de l'icône Nouveau fichier, cliquez sur Paramètres du compilateur, et assurez-vous que Arduino est sélectionné dans le menu déroulant des appareils. Définissez le chemin de l'outil sur le répertoire IDE Arduino que vous avez téléchargé. Dans notre cas, il s'agit de F:\arduino-1.8.19-windows\arduino-1.8.19\.

Il est maintenant temps d'ajouter du matériel. Trouver un Arduino Uno, un DIRIGÉ, et un résistance dans la liste à gauche de l'écran et faites-les glisser dans le canevas de gauche. Tout comme les autres circuits, connectez le Broche GND de l'Arduino à la jambe de terre de la LED. Connecter broche 13 sur l'Arduino à une extrémité de la résistance et l'autre extrémité de la résistance à la jambe libre de la LED.

Collez le code dans le canevas de droite. De là, cliquez sur le Déboguer au-dessus du canevas de droite, enregistrez le fichier sous un nouveau nom et attendez la fin du processus. Clique sur le Exécuter jusqu'au point d'arrêt au-dessus du canevas de droite pour exécuter la simulation.

Quel simulateur Arduino vous convient le mieux?

Comme vous pouvez le constater, la construction d'un circuit dans Wokwi, Tinkercad Circuits ou SimulIDE est un processus similaire. Chacun de ces outils se distingue cependant pour des raisons différentes, et le processus que nous venons de traverser permet de voir plus facilement leurs points forts.

• Wokwi: Léger, facile à utiliser et soutenu par une communauté enthousiaste, Wokwi est un bon choix pour tous ceux qui débutent avec la simulation Arduino. Sa liste de pièces n'est pas aussi complète que SimulIDE, mais elle a tout ce dont vous avez besoin pour créer des circuits Arduino complexes sans aucun matériel.
• Circuits Tinkercad: Grâce à son support Autodesk, Tinkercad Circuits est élégant et moderne, et il reçoit des mises à jour régulières. Il n'a pas une très large collection de composants, mais il comporte des projets prédéfinis et une programmation par blocs, ce qui le rend idéal pour les nouveaux utilisateurs. Tinkercad Circuits fonctionne même dans les navigateurs mobiles.
• SimulIDE: Bien que difficile à mettre en place, peu de simulateurs de microcontrôleurs peuvent égaler SimulIDE. Avec des centaines de composants, des options de paramètres complètes et un débogueur précis, cet outil est capable de projets complexes comme un Jeu vidéo portable Arduino.

Démarrer avec la programmation Arduino

Si vous n'avez pas d'Arduino sous la main, utiliser l'un de ces simulateurs est un excellent moyen de commencer à apprendre à en programmer un et à planifier un projet électronique.

Les Arduinos sont un excellent outil pour tout programmeur ou fabricant en herbe. Ils sont faciles à utiliser, accessibles et très amusants, et il existe de nombreux articles sur le site MakeUseOf pour vous aider à démarrer. Que vous souhaitiez créer une console de jeu portable ou un thermomètre de bureau, cela vaut la peine de commencer dès aujourd'hui avec vos rêves Arduino.