The relationship between Arduino and Artificial Intelligence (AI)

 

The relationship between Arduino and Artificial Intelligence (AI) has become increasingly important as smart embedded systems become more common. Here's how they relate:

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🔌 1. Arduino as a Data Collector for AI

Arduino boards (like Uno, Nano, or ESP32) are often used to gather real-world data from sensors:

• Examples:

  • Temperature, humidity, or gas sensors

  • Light, motion, and distance sensors

  • Audio and image (via external modules)

🧠 The data collected can then be:

• Sent to a more powerful system (e.g., Raspberry Pi, PC, or cloud) to be processed with AI models.

• Used to train models for later use or make real-time decisions.

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🤖 2. Arduino Running Lightweight AI Models

Some optimized or quantized AI models can be deployed directly on microcontrollers:

• Platforms and Tools:

  • TinyML (Tiny Machine Learning) → Run ML models on microcontrollers

  • TensorFlow Lite for Microcontrollers (TFLM)

  • Edge Impulse → Cloud-based tool to train and deploy models on microcontrollers

• Examples:

  • Voice command recognition ("yes", "no")

  • Gesture recognition with accelerometers

  • Anomaly detection in machines

📍Boards that support AI better:

• Arduino Nano 33 BLE Sense

• ESP32 (with enough RAM and processing speed)

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🌐 3. Arduino as an Interface for AI Systems

Arduino can also be the “actuator” or interface for an AI system running elsewhere:

• AI runs on a PC/cloud and sends commands to Arduino to control:

  • Motors (robot arms)

  • Lights, buzzers, displays

  • Home automation (IoT)

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💡 Example Projects

• Smart fan that turns on/off based on temperature + voice commands

• Plant watering system using moisture sensors + predictive models

• Facial recognition system where Arduino controls access based on camera + AI model results

Veilleuse activée par la lumière avec Arduino.

 Ce projet est un test simple du fonctionnement d'une photorésistance : nous allons créer une veilleuse dont la luminosité augmente en fonction de la quantité de lumière détectée.

PIÈCES NÉCESSAIRES

Carte Arduino

Plaque d'expérimentation

Câbles de connexion

Photorésistance

LED

Résistance de 10 kOhms

FONCTIONNEMENT

Une photorésistance est une résistance variable qui réagit à la lumière ; moins elle est éclairée, plus sa résistance est élevée. Cette valeur de résistance fait varier la tension envoyée à la broche d'entrée de l'Arduino, qui à son tour envoie cette tension à la broche de sortie, qui correspond au niveau de puissance de la LED. Ainsi, en cas de faible luminosité, la LED brille. Il existe différents types de photorésistances, mais elles ont généralement une petite tête ovale transparente avec des lignes ondulées (cette photo  ).

Les photorésistances n'ont pas de polarité ; le sens de connexion des pattes importe donc peu.

Le principe est similaire à celui d'une veilleuse pour enfant.

Une photorésistance peut contrôler bien plus que des LED, comme nous le verrons dans les chapitres suivants. Comme nous n'avons que deux connexions d'alimentation et de masse, nous n'utiliserons pas les rails d'alimentation de la platine d'expérimentation.

CONSTRUCTION

1. Placez votre photorésistance sur la plaque d'essai, en connectant une patte à la masse (GND) de l'Arduino et l'autre patte à l'Arduino A0.

2. Connectez une patte de la résistance de 10 kOhms au +5 V et l'autre patte à la patte de la photorésistance A0, comme illustré sur le schéma .

3. Insérez la patte positive la plus longue de la LED directement dans la broche 13 de l'Arduino et la patte négative la plus courte directement dans la masse de l'Arduino. Nous utiliserions normalement une résistance pour limiter le courant d'une LED, mais nous n'en avons pas besoin ici, car la broche 13 de l'Arduino en possède une intégrée.

4. Téléchargez le code dans le « Schéma » ci-dessous.

LE CROQUIS

Le croquis connecte d'abord la photorésistance à la broche A0 de l'Arduino (ENTRÉE)

et la LED à la broche 13 (SORTIE). Nous établissons la communication série avec 

Serial.begin(9600), qui (une fois votre Arduino connecté à votre PC) enverra des informations au moniteur série de l'Arduino. Ainsi, la valeur de résistance de la photorésistance s'affichera sur le moniteur série de votre ordinateur, comme illustré .

La boucle lit la valeur analogique de la photorésistance et la transmet à la LED sous forme de tension. La broche A0 peut lire 1 024 valeurs, ce qui signifie qu'il existe 1 024 niveaux de luminosité possibles pour la LED. Les variations infimes entre ces niveaux sont peu visibles ; nous divisons donc ce nombre par 4 pour le réduire à seulement 256 valeurs, ce qui facilite la détection des variations de tension de la LED.

int lightPin = A0; 

int ledPin = 13; 

void setup() {

Serial.begin(9600); /

pinMode(ledPin, OUTPUT); 

}

void loop() {

 Serial.println(analogRead(lightPin));

 analogWrite(ledPin, analogRead(lightPin) / 4);

delay(10); 

Disco Lumière stroboscopique avec Arduino

 Dans ce projet, vous appliquerez les compétences acquises au projet 3 pour fabriquer une lampe stroboscopique à vitesse réglable.

Pièces requises

• Carte Arduino

• Plaque d'expérimentation

• Cavaliers

• 2 LED bleues

• 2 LED rouges

• Potentiomètre 50 kOhms

• 4 résistances 220 ohms

Fonctionnement

En tournant le potentiomètre vers le haut ou vers le bas, vous modifiez la vitesse des lumières clignotantes, créant ainsi un effet stroboscopique. Vous pouvez utiliser des LED rouges et bleues pour

un effet de lumière de police clignotante (voir Figure 4-1). Connectez les LED de la même couleur à la même broche Arduino afin qu'elles s'allument toujours ensemble.

En construisant un boîtier pour vos LED, vous aurez votre propre unité stroboscopique mobile. Vous pouvez ajouter jusqu'à 10 LED ; il suffit de mettre à jour le schéma pour inclure vos broches de sortie et le nouveau nombre de LED.

Montage

1. Placez vos LED sur la plaque d'expérimentation, les pattes négatives courtes sur le rail GND, puis connectez ce rail à la masse de l'Arduino.

2. Insérez les résistances dans la carte en les connectant aux pattes positives longues des LED. Utilisez des cavaliers pour relier les deux LED rouges entre elles et les deux LED bleues via les résistances, comme illustré à la photo ; cela permet de contrôler les LED de même couleur par une seule broche.

3. Connectez les LED rouges à la broche 12 de l'Arduino et les LED bleues à la broche 11 de l'Arduino.

4. Placez le potentiomètre sur la plaque d'essai et connectez la broche centrale à l'Arduino A0, la broche gauche à la masse et la broche droite au +5 V.

Le croquis

Ce croquis fonctionne en définissant le signal analogique du potentiomètre vers l'Arduino comme entrée et les broches connectées aux LED comme sorties. L'Arduino lit l'entrée analogique du potentiomètre et utilise cette valeur comme délai : le temps qui s'écoule avant que les LED ne changent d'état (allumées ou éteintes). Cela signifie que les LED sont allumées et éteintes pendant la durée de la valeur du potentiomètre ; modifier cette valeur modifie donc la vitesse de clignotement. Le croquis fait défiler les LED pour produire un effet stroboscopique.

const int analogInPin = A0;

int sensorValue = 0; int timer = 0;

void setup() {

pinMode(12, OUTPUT); 

pinMode(11, OUTPUT);

}

void loop() {

sensorValue = analogRead(analogInPin); 

timer = map(sensorValue, 0, 1023, 10, 500);

digitalWrite(12, HIGH); // LED turns on

delay(timer); 

digitalWrite(12, LOW); 

delay(timer); 

digitalWrite(12, HIGH);

delay(timer); 

digitalWrite(12, LOW); 

digitalWrite(11, HIGH); 

delay(timer);

digitalWrite(11, LOW); 

delay(timer); 

digitalWrite(11, HIGH); 

delay(timer);

digitalWrite(11, LOW);

}

graphique à barres avec arduino

 Dans ce projet, vous combinerez les connaissances acquises lors des projets LED précédents pour créer un graphique à barres LED contrôlable à l'aide d'un potentiomètre.

          

                                                Pièces nécessaires

                                             • Carte Arduino

                                             • Plaque d'expérimentation

                                             • Câbles de connexion

                                              • 9 LED

                                              • Potentiomètre de 50 kOhms

                                              • 9 résistances de 220 ohms

     Comment ça marche

Un graphique à barres est une série de LED alignées, semblable à celles que l'on peut voir sur un écran audio. Il est composé d'une rangée de LED avec une entrée analogique, comme un potentiomètre ou un microphone. Dans ce projet, vous utilisez le signal analogique du potentiomètre pour contrôler les LED allumées.

En tournant le potentiomètre dans un sens, les LED s'allument une à une, comme illustré sur la photo a, jusqu'à ce qu'elles soient toutes allumées, comme illustré sur la photo b. En tournant dans l'autre sens, elles s'éteignent, comme illustré sur la photo c.

La construction

1. Insérez les LED dans la plaque d'essai, leurs pattes négatives les plus courtes étant connectées au rail GND. Connectez ce rail à la masse de l'Arduino à l'aide d'un cavalier.

2. Insérez une résistance de 220 ohms pour chaque LED dans la plaque d'essai, une patte de la résistance étant connectée à la patte positive de la LED. Connectez les autres pattes des résistances aux broches numériques 2 à 10, comme illustré à la figure 3-2. Il est important que les résistances pontent la coupure de la plaque d'essai, comme illustré.

3. Placez le potentiomètre sur la plaque d'essai et connectez la broche centrale à l'Arduino A0. Connectez la broche extérieure droite au +5 V et la broche gauche du potentiomètre à la masse.

4. Téléchargez le code dans « Le croquis » ci-dessous

Le croquis

Le croquis lit d'abord l'entrée du potentiomètre. Il associe la valeur d'entrée à la plage de sortie, ici neuf LED. Il crée ensuite une boucle For sur les sorties. Si le numéro de sortie de la LED de la série est inférieur à la plage d'entrée associée, la LED s'allume ; sinon, elle s'éteint. Vous voyez ? C'est simple ! En tournant le potentiomètre vers la droite, les LED s'allument l'une après l'autre. En le tournant vers la gauche, elles s'éteignent l'une après l'autre.

const int analogPin = A0;   

const int ledCount = 9;  

int ledPins[] = {2,3,4,5,6,7,8,9,10}; 

void setup() {

for (int thisLed = 0; thisLed < ledCount; thisLed++) { 

pinMode  (ledPins[thisLed], OUTPUT); } }

void loop() {

int sensorReading = analogRead(analogPin); 

int ledLevel = map(sensorReading, 0, 1023, 0, ledCount); for (int thisLed = 0; thisLed < ledCount; thisLed++) {

if (thisLed < ledLevel) { // Turn on LEDs in sequence digitalWrite(ledPins[thisLed], HIGH);

}

else { // Turn off LEDs in sequence digitalWrite(ledPins[thisLed], LOW);

}

} }

schéma électrique Systèmes de freinage ABS/ESP

 

Je peux te fournir un schéma électrique simplifié du système ABS/ESP (freinage avec contrôle de stabilité), typique des véhicules modernes. Voici ce qu’il inclut généralement :

⚙️ Éléments principaux du système ABS/ESP :

1. Capteurs de vitesse de roue (4x)
   → Sur chaque roue, mesurent la vitesse.

2. Calculateur ABS/ESP (ECU)
   → Traite les infos et commande les actionneurs.

3. Pompe hydraulique + bloc hydraulique
   → Contrôle la pression de freinage (empêche blocage).

4. Électrovannes
   → Ouvrent/ferment pour gérer la pression des freins.

5. Capteur d’angle de braquage
   → Utilisé pour le contrôle de stabilité (ESP).

6. Capteur d'accélération/transversalité (gyroscope)
   → Détecte les dérapages (ESP).

7. Contacteur de frein (pédale)
   → Signale que le frein est appliqué.

8. Alimentation + fusibles
   → 12V via batterie et boîtier de distribution.

Légende :

• AVG, AVD, ARG, ARD = Avant Gauche, Avant Droit, Arrière Gauche, Arrière Droit

• Bus CAN : communication entre les modules (moteur, ABS, direction assistée, etc.)

La mécatronique automobile

 

La mécatronique automobile est une discipline qui combine la mécanique, l’électronique, l’informatique embarquée et l’automatique pour concevoir, diagnostiquer et entretenir les systèmes intelligents des véhicules modernes.

🔧 Composants clés de la mécatronique automobile :

1. Capteurs – Mesurent des données (température, pression, vitesse, position, etc.)

   • Ex. : capteur de vitesse, capteur de position papillon

2. Actionneurs – Commandent les mouvements mécaniques

   • Ex. : injecteurs, moteurs pas à pas, électrovannes

3. Unité de contrôle électronique (ECU) – L'ordinateur du véhicule

   • Gère moteur, transmission, freinage, climatisation, etc.

4. Réseaux de communication – Permettent aux modules électroniques de communiquer

   • Ex. : CAN, LIN, FlexRay

5. Systèmes intelligents – Aides à la conduite, diagnostics, automatisations

              ABS, ESP, régulateur adaptatif, systèmes ADAS, etc.

🔍 Exemples de systèmes mécatroniques :

• Boîte de vitesses robotisée (ex : DSG, EDC)

• Direction assistée électrique

• Systèmes de freinage ABS/ESP

• Suspension pilotée

• Systèmes hybrides/électriques

• Radar/Lidar/caméras pour conduite assistée

🛠️ Métier de technicien en mécatronique :

Un technicien mécatronicien automobile :

• Utilise des outils de diagnostic (valise OBD, oscilloscope)

• Analyse les signaux électriques et mécaniques

• Répare/remplace les composants électroniques

• Programme ou reprogramme les calculateurs

• Suit des procédures constructeur précises

Équipement électrique Golf 6.

 

Démarrage et charge

BATTERIE 

Elle est implantée dans le compartiment moteur, côté gauche. 

MOTEUR 1.4 TSI (CAXA) 

Avec boîte de vitesses 0A4A 

Tension : 12 volts.

 Capacité : 51 Ah. 

Aptitude au démarrage à froid : 280 A DIN. 

Avec boîte de vitesses DSG7 

Tension : 12 volts.

 Capacité : 72 Ah.

 Aptitude au démarrage à froid : 380 A DIN – 640 A EN/SAE.

 MOTEUR 2.0 TDI (CBDC) 

Tension : 12 volts.

 Capacité : 61 Ah.

 Aptitude au démarrage à froid : 330 A DIN – 540 A EN/SAE

ALTERNATEUR 

Alternateur triphasé avec régulateur électronique intégré et ventilation interne. Il est fixé à l’avant droit du moteur sur le support d’accessoires et entraîné depuis le vilebrequin par la courroie d’accessoires.

 Puissance 

- moteur 1.4 TSi : 110 Ampères. 

- moteur 2.0 TDi : 140 Ampères.

Marque

 -Bosch ou Valeo.

MAXI-FUSIBLES IMPLANTÉS DANS LE COMPARTIMENT MOTEUR 

Les maxi fusibles sont accessibles après la dépose du couvercle du boîtier plastique maintenu par deux pions coulissant.

Maxi fusibles moteur (SA)

FUSIBLES IMPLANTÉS DANS LE COMPARTIMENT MOTEUR

 Les fusibles sont accessibles après la dépose du couvercle du boîtier plastique maintenu par deux pions coulissant.