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Configuration d'un Arduino et de son écran couleur tactile

Avec l'avènement  des smartphones et autres tablettes, les écrans tactiles sont en vogue. Alors pourquoi ne pas connecter un écran tactile sur un Arduino pour réaliser vos propres applications 'tactiles' ?

Dans cet article, nous allons vous expliquer comment connecter un écran tactile sur un Arduino et comment vous créer un environnement de développement qui vous permettra d'écrire des applications utilisant cet écran !

Voici la liste du matériel utilisé pour les besoins de cet article:

Ci dessous le Arduino DUE:

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Et le shield LCD:

lcd-shield

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Le modèle du Arduino et du shield LCD sont donnés à titre indicatif. Vous pouvez utiliser d'autres modèles de Arduino et d'autres shield LCD. La seule contrainte à respecter est de vérifier que le shield LCD utilisé est compatible avec le Arduino.

Raccordement du Arduino et du shield LCD

Le principe d'un shield est le suivant: c'est un composant que l'on superpose à une plateforme de développement (dans notre cas un Arduino), et qui enrichit les fonctionnalités matérielles de la plateforme. Ici l'ajout d'un shield LCD donne à notre Arduino des capacités d'affichage et d'interaction avec l'utilisateur.

Le raccordement proprement dit se fait en superposant les deux composants:

raccord1

Enclenchez les connecteurs métalliques du shield dans les récepteurs en plastique noir du Arduino. Enfoncez le shield bien à fond pour que les connecteurs du shield disparaissent complètement dans les récepteurs du Arduino. Le résultat doit ressemler à cela:

raccord2

La même chose vu de haut:

raccord3

Le shield et le Arduino sont maintenant raccordés ! Il ne vous reste plus qu'à raccorder le Arduino à votre ordinateur et nous en aurons finis avec les manipulations matérielles. Pour ce faire munissez vous d'un cable micro-usb/usb.  Reliez le coté micro-usb à votre Arduino comme suit:

arduino-french-8bis

Ce câble sert à la fois d'alimentation électrique à votre Arduino mais vous permettra aussi d'envoyer à votre Arduino l'application que vous aller réaliser. Branchez l'autre extrémité  du câble à votre ordinateur. Vous devriez voir une petite diode s'allumer sur votre Arduino.

Ensuite débranchez le Arduino de votre ordinateur. Nous le rebrancherons plus tard.

Installation du logiciel Arduino

L'installation matérielle est faite. Reste à créer un environnement de développement qui vous permettra d'écrire une application pour votre Arduino enrichi à l'écran tactile. La pièce maîtresse de l'environnement de développement est le logiciel Arduino. Ce logiciel vous permet à la fois d'écrire une application pour Arduino et d'envoyer votre application sur votre Arduino pour voir le résultat.

Pour installer le logiciel Arduino, rendez vous sur cette page: http://arduino.cc/en/Main/Software

Téléchargez la dernière version du logiciel (version 1.0.4 au moment où cet article est écrit). Faites attention à cliquer sur le lien qui correspond au système d'exploitation utilisé par votre ordinateur (Windows ? Mac OS X ?). Un fois le logiciel téléchargé, il convient de le dé-zipper (en utilisant par exemple 7-zip: http://www.7-zip.org/). Une fois le logiciel dé-zippé vous devriez obtenir un répertoire qui s'intitule arduino-1.0.4. Déplacez ce répertoire et mettez le dans un endroit facile d'accès, vous devrez aller dans ce répertoire à chaque fois que vous voudrez utiliser le logiciel Arduino.

A l'intérieur de ce répertoire vous devriez voir un ensemble de dossiers et de fichiers, dont un fichier intitulé arduino.exe. Double cliquez sur ce fichier, cela démarre le logiciel Arduino.

Si tout se passe bien, vous verrez apparaître à l'écran quelque chose qui ressemble à ça:

arduino-french-1

Notes au utilisateurs du Arduino DUE: si vous êtes l'heureux possesseur d'un Arduino  DUE (modèle utilisé pour réaliser cet article, mais comme nous l'avons déjà précisé d'autres modèles peuvent convenir) il vous faut impérativement utiliser la version 1.5 du logiciel Arduino. Au moment où cet article est écrit, la version 1.5 du logiciel est au stade BETA, ce qui signifie qu'elle n'est pas complètement terminée mais qu'elle est suffisamment aboutie pour être rendue disponible au public. Vous pouvez télécharger la version 1.5 sur la page des téléchargements indiquée précédemment (http://arduino.cc/en/Main/Software).  Les versions inférieures à 1.5 ne sont pas compatibles avec le Arduino DUE.

Rebranchez maintenant votre Arduino à votre ordinateur.

Notes aux utilisateurs de Windows: après avoir  rebranché votre Arduino à votre ordinateur,  il se peut que Windows installe des drivers pour finaliser l'installation (ce n'est pas obligatoire, cela dépend du modèle de Arduino et de la version de Windows qui se trouve sur votre ordinateur). Si pendant l'installation des drivers, vous voyez apparaître un message d'erreur, rendez vous sur cette page pour obtenir des instructions d'aide: http://arduino.cc/en/Guide/Windows#toc4

Il faut maintenant indiquer au logiciel quel est le modèle de votre Arduino: pour ce faire allez dans le menu Outils, rubrique Board et sélectionnez le modèle de votre Arduino. Dans notre cas, nous travaillons avec un Arduino DUE, nous sélectionnons donc Arduino DUE (Programming Port). Nous choisissons Arduino DUE (Programming Port) et non Arduino DUE (Native USB Port) parce que nous avons raccordé le Arduino à notre ordinateur par par le port qui se trouve le plus près de l'alimentation.

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Votre logiciel Arduino est maintenant prêt à être utilisé.

Installation des librairies UTFT et UTouch

C'est la dernière étape. Elle consiste à installer les librairies qui vous permettrons d'écrire votre propre application. Une librairie logicielle est un ensemble de programmes utilisables par un autre programme. En clair lorsque nous allons écrire notre application nous allons utiliser des librairies, et ces librairies vont grandement nous faciliter la vie.

Tout d'abord vous allez pourvoir constater que le logiciel Arduino contient plusieurs librairies pré-installées. En allant dans le menu Croquis puis Importer bibliothèque.... vous verrez apparaître une liste de librairies déjà disponibles.

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Installer la librairie UTFT

Cette librairie vous servira pour afficher des choses sur l'écran.

Tout d'abord il faut télécharger la librairie. Pour ce faire rendez vous à cette adresse: http://henningkarlsen.com/electronics/library.php?id=51, puis cliquez sur le lien UTFT.rar. Une fois le fichier téléchargé, il faut le décompresser (en utilisant par exemple 7-zip: http://www.7-zip.org/). A l'issue de la décompression, vous devriez obtenir un répertoire UTFT.

Retournez ensuite dans le logiciel Arduino,  allez dans le menu Croquis puis Importer bibliothèque.... puis  Ajouter bibliothèque....Utilisez la partie gauche de menu (intitulée 'Dossiers') pour naviguer jusqu'à l'endroit où se trouve le répertoire UTFT. Sélectionnez le et cliquez sur OK.

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Vous devriez maintenant voir apparaître cette librairie dans le menu Croquis puis Importer bibliothèque.... Regardez sur la capture d'écran ci dessous, on voit UTFT  tout en bas du menu.

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Nous allons maintenant vérifier que la librairie fonctionne bien. Comme cette libraire est bien faite elle inclut des exemples d'applications que l'on peut écrire en utilisant cette librairie. Nous allons donc charger un de ces exemple sur notre Arduino pour vérifier que tout fonctionne correctement.

Aller dans le menu Fichier puis Exemples puis UTFT puis Arduino (Arduino ARM) puis UTFT_DEMO_320*240.

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A ce stade il convient de faire plusieurs remarques.

Tout d'abord le choix de le rubrique  Arduino ARM. Nous réalisons ce article avec un Arduino DUE qui est le premier Arduino à utiliser l'architecture ARM. Si vous utilisez un autre Arduino, il vous faudra aller dans la rubrique Arduino AVR.

Deuxième remarque sur le choix de l'exemple UTFT_DEMO_320*240. Nous avons choisis l'exemple qui correspond à la résolution de notre shield LCD. Vous pourrez constater en regardant dans les caractéristiques techniques détaillées (http://hackspark.fr/fr/3-2-tft-touch-shield-for-arduino.html) que la résolution de notre shield est bien de 240 * 320. Si vous utilisez un shield  dont la résolution est différente, sélectionnez un exemple qui correspond à la résolution de votre shield.

Le chargement de l'exemple provoque l'affichage d'instructions dans la fenêtre de votre logiciel Arduino. Ci dessous une capture d'écran des premières lignes qui devraient s'être affichées dans votre logiciel Arduino:

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Les lignes qui s'affichent constituent une application qui utilise la bibliothèque UTFT. L'application est quasiment prête à être envoyée sur votre Arduino. Il reste une opération à effectuer avant de procéder à l'envoi.

Une des premières lignes de l'application est la suivante:

UTFT myGLCD(ITDB24E_16,38,39,40,41);

Ceci est une instruction qui informe l'application sur le type d'écran LCD qui est utilisé avec le Arduino. En particulier c'est le code ITDB24E qui correspond à un certain type de shield LCD. II nous faut remplacer ce code par celui qui correspond à notre modèle de shield LCD.

Vous me direz:"mais où trouver ce code ?".  Et bien comme la librairie UTFT est bien faite  , elle comporte un document  qui recense les différents codes des différents shield LCD. Allez voir dans le répertoire UTFT que vous avez téléchargé, vous y trouverez un fichier nommé UTFT_Supported_display_modules_&_controllers.pdf. Ouvrez ce fichier. Vous constaterez alors qu'il comporte plusieurs tableaux recensant les différents modèles   supportés par la librairie. Nous allons maintenant décrire comment trouver dans ces tableaux le code du shield que nous utilisons.

Rappel: pour toutes les caractéristiques techniques de notre shield, les infos sont ici: http://hackspark.fr/fr/3-2-tft-touch-shield-for-arduino.html.

Tout d'abord le fabricant de notre shield est ITEAD Studio, nous regardons donc dans la partie du tableau qui correspond à ITEAD Studio. Ensuite en regardant de près les caractéristiques techniques du produit vous constaterez que le controller utilisé par le shield est le SSD1289. Dans le tableau regardez l'avant dernière colonne de droite, descendez jusqu'à la ligne SSD1289. La colonne d'avant vous donne le code à utiliser dans vos applications utilisant la librairie UTFT. Dans notre cas le code est: ITDB32S.

Retournez dans votre logiciel Arduino et changez la ligne:

UTFT myGLCD(ITDB24E_16,38,39,40,41);

en

UTFT myGLCD(ITDB32S,38,39,40,41);

Vous êtes maintenant prêt à envoyer votre application sur votre Arduino. Dans le logiciel Arduino, cliquez sur l'icone représentant une flèche tournée vers la droite, en haut à gauche du logiciel.

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Quelques seconds plus tard vous devriez voir apparaître une animation l'écran de votre Arduino !

Si vous voyez une animation sur l'écran, c'est que tout s'est bien passé. Vous pouvez commencer à changer quelques paramètres de l'application pour voir ce que ça change ou écrire votre propre application !

Nous allons maintenant installer une deuxième librairie qui sert à détecter les actions tactiles de l'utilisateur sur l'écran.

Installer la librairie UTouch

Téléchargez cette librairie à l'adresse suivante: http://henningkarlsen.com/electronics/library.php?id=55, le lien s'intitule UTouch.rar.

La procédure d'importation de la librairie est exactement le même que pour la librairie UTFT, vous devriez donc y arriver sans problèmes. Vous pouvez essayer une des applications exemples qui viennent avec cette nouvelle librairie. Là encore le principe est  le même que précédemment.

Vous êtes maintenant prêt à écrire votre application, amusez vous bien !

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