Bibliothèques Arduino

• Comprendre le concept et l'utilité d'une bibliothèque Arduino
• Savoir installer et intégrer une bibliothèque dans un projet
• Utiliser des fonctions d'une bibliothèque pour piloter un composant spécifique (ex: un écran LCD ou un capteur)

Qu'est-ce qu'une bibliothèque Arduino ?

Une bibliothèque Arduino (ou 'library' en anglais) est un ensemble de fichiers de code pré-écrits qui regroupent des fonctions spécialisées. Elle sert d'extension au langage de programmation de base. Pensez-y comme une boîte à outils thématique. Au lieu d'écrire vous-même toutes les instructions complexes pour faire fonctionner un capteur de température DHT11 ou un écran LCD 16x2, vous utilisez une bibliothèque qui contient déjà ces fonctions. Cela permet de gagner un temps considérable et de réduire les erreurs. Par exemple, la bibliothèque de base 'Servo.h' permet de contrôler un moteur servo avec une simple commande `myservo.write(90);` pour le positionner à 90°. Sans elle, il faudrait écrire des signaux PWM complexes. Une bibliothèque est généralement constituée de deux types de fichiers principaux : un fichier d'en-tête (.h) qui déclare les fonctions disponibles (comme un sommaire), et un fichier de code source (.cpp) qui contient le détail de ces fonctions. L'IDE Arduino les combine automatiquement à votre sketch.

Comment installer et utiliser une bibliothèque ?

Il existe plusieurs méthodes pour ajouter une bibliothèque à votre environnement de travail dans l'IDE Arduino. La méthode la plus simple est d'utiliser le Gestionnaire de bibliothèques intégré. Vous y accédez via le menu : Croquis > Inclure une bibliothèque > Gérer les bibliothèques... Une fenêtre s'ouvre, vous permettant de rechercher une bibliothèque par son nom (par exemple 'LiquidCrystal' pour les écrans LCD). Vous sélectionnez la version souhaitée et cliquez sur 'Installer'. L'IDE télécharge et installe tout automatiquement. Une autre méthode consiste à installer une bibliothèque manuellement, sous forme d'un dossier .ZIP, si vous l'avez téléchargée sur un site comme GitHub. Pour cela, utilisez Croquis > Inclure une bibliothèque > Ajouter la bibliothèque .ZIP. Une fois installée, vous devez l'inclure dans votre sketch avec la directive `#include` en haut de votre code, avant la fonction `setup()`. Par exemple, `#include <LiquidCrystal.h>`. Cette ligne indique au compilateur d'aller chercher le code de la bibliothèque 'LiquidCrystal'. Ensuite, vous devez souvent créer un 'objet' qui représente le composant que vous allez piloter, en utilisant une fonction de construction propre à la bibliothèque. Pour l'écran LCD, ce serait : `LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);` où les nombres correspondent aux broches de connexion. Dès lors, vous pouvez utiliser les fonctions associées à cet objet, comme `lcd.print("Bonjour !");`.

Applications pratiques

Prenons un exemple concret avec un projet de station météo simplifiée. L'objectif est d'afficher la température et l'humidité sur un écran LCD. Sans bibliothèque, ce projet serait très long et complexe. Avec les bonnes bibliothèques, il devient accessible. Nous aurons besoin de deux bibliothèques : 'DHT sensor library' pour le capteur DHT11/22 et 'LiquidCrystal' pour l'écran. Après les avoir installées, le code de base ressemblera à cela : `#include <DHT.h>`, `#include <LiquidCrystal.h>`. Ensuite, on configure les objets : `#define DHTPIN 7` et `DHT dht(DHTPIN, DHT11);` pour le capteur, et `LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);` pour l'écran. Dans le `setup()`, on initialise les deux composants avec `dht.begin();` et `lcd.begin(16, 2);`. Dans la `loop()`, on lit les valeurs avec `float h = dht.readHumidity();` et `float t = dht.readTemperature();`, puis on les affiche avec `lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Temp: "); lcd.print(t);`. En quelques lignes, nous pilotons deux composants complexes. Un autre exemple classique est l'utilisation de la bibliothèque 'Servo.h' pour créer un bras robotisé ou un système d'ouverture de porte miniature.