Publié le 24 novembre 2020 - par

Kit de capteurs Arduino et Raspberry Pi Elegoo

J’ai testé un kit de 37 composants et capteurs proposé par ELEGOO. Pour une trentaine d’euros ce kit rassemble tout un tas de composants, tous utilisables sur l’Arduino (en 5v) et une partie sur le Raspberry Pi. Pour les capteurs proposant une sortie analogique, il faudra prévoir une carte d’acquisition analogique pour le Raspberry pi, ou une liaison avec un Arduino.

Kit de capteurs V2.0 Elegoo pour Arduino et Raspberry Pi

J’ai souvent des demandes pour des kits de composants ou de modules venant de makers qui galèrent un peu. Ils doivent commander des éléments à droite et à gauche, parfois avec des délais différents , ce qui ne facilite pas les réalisations. J’ai trouvé ce kit à 29,99€ chez Elegoo. (lien non affilié, non sponsorisé). Il annonce 37 capteurs mais il y a des capteurs et des “actionneurs” : relais, LED, afficheur LCD…

Le matériel reçu

J’ai reçu une enveloppe matelassée épaisse qui contenait cette boîte de rangement. Pour une fois le matériel de ce type, composé de petits modules n’est pas arrivé en vrac.

Une fois ouverte la boîte laisse apparaître le premier étage de composants, avec un clavier plat posé dessus.

Pour ceux qui se demandent “Comment on reconnait tout-ça?” on va voir tout de suite après que le papier qui illustre le couvercle contient aussi le descriptif du contenu. Ce premier étage se soulève pour accéder au deuxième niveau.

Cet étage est surmonté par un mini CD contenant les fichiers tutoriels, avec les caractéristiques des modules, des exemples de connexion à Arduino et les programmes d’utilisation.

A cet étage les composants sont plus volumineux. Comme à l’étage supérieur il y a un petit sachet de silicagel que vous pourrez enlever. Il est destiné à éviter l’humidité et l’oxydation durant le stockage.

Le carton du couvercle

Quand on déplie le carton qui décore le couvercle, on découvre une vue de dessus de chaque étage, les modules positionnés comme dans les cases de la boîte. On va y revenir.

Modules interdits
Les modules contenant du mercure (détecteur d’inclinaison et interrupteur) ne sont pas présents dans ce kit. Attention dans certains kits trouvés en ligne ils sont encore présents bien qu’ils soient interdits par la réglementation européenne.

La documentation

Elle est disponible en espagnol, allemand et anglais. Ce sont plus de 300 pages de documentation que Elegoo met à disposition. Je sais, vous allez me dire qu’on trouve tout ça en ligne… Ici vous avez tout sous la main, les pilotes à installer, l’explication pour utiliser l’IDE Arduino, le descriptif des modules, le branchement, des photos montrant tout cela. Et en prime un programme de démonstration des possibilités du capteur. Alors oui vous allez trouver tout ça sur le web, sur github etc… mais cous allez passer combien de temps à tout trouver ? Ici tout est disponible directement. Pour vous donner un échantillon, j’ai choisi le récepteut de télécommande infrarouge. Cliquez sur les images pour les agrandir

Comme vous pouvez le voir, il y a pas mal d’informations pour vous aider à démarrer. Pas en français malheureusement.

Je vous propose de passer en revue les différents modules. On va commencer par les modules qui ont une sortie analogique compatible avec Arduino mais pour lesquels il faudra prévoir une carte d’acquisition analogique sur le Raspberry Pi si vous voulez les utiliser.

Pour les modules équipés de LED, buzzer, relais, ils fonctionnent sur les deux SBC (single board computer).

Les modules sont dans l’ordre où on les trouve sur la doc du couvercle de la boîte. Le descriptif précise ceux qui ont une sortie analogique.

Modules  Arduino et Raspberry Pi

 

Interrupteur optique : c’est une fourchette optique. Une LED envoie la lumière vers un récepteur : un obstacle bloque la lumière et change le signal de sortie.
Détecteur de chocs : une masselotte est montée sur un ressort. Elle établit un contact en cas de vibration.
LED RGB. Les 3 entrées rouge, vert et bleu permettent de générer des couleurs en actionnant chaque LED séparément.
LED RGB. Les 3 entrées rouge, vert et bleu permettent de générer des couleurs en actionnant chaque LED séparément. C’est la même chose que ci-dessus mais en CMS (composant monté en surface)
LED 2 couleurs : une LED jaune et une rouge dans ce boîtier.
DS18B20 Capteur de température numérique, sort en 1-wire compatible Arduino et Raspberry Pi
Capteur d’évitement d’obstacle : composé d’un émetteur LED infrarouge et d’un récepteur. Si un obstacle se trouve devant le capteur, il réfléchit les rayons IR et la sortie du capteur change d’état.
Capteur de son fort : Équipé d’une capsule à Electret ce module détecte les sons et à un niveau donné (réglable) fait basculer une sortie numérique. Dispose également d’une sortie analogique si vous souhaitez attaquer une entrée analogique sur Arduino.
Capteur de température et d’humidité : Le DHT11 sort les infos de température et d’humidité au format 1-wire, compatible Arduino et Raspberry Pi
Module GY-521 : Equipé d’un MPU-6050 il est sensible à 6 mouvements (6 DOF) grâce à des accéléromètres et des gyroscopes MEMS. Il permettra par exemple de piloter un mobile simplement en inclinant la carte…
Module détecteur “Tilt” ou inclinaison. Établit un contact quand le module est basculé.
Détecteur de choc. Établit un contact momentané quand le module subit un choc.
Récepteur InfraRouge : Utilisé comme récepteur pour télécommande. Fréquence 37,9KHz. Portée maxi environ 18 mètres dans un angle de 90°.
Emetteur InfraRouge : Peut être utilisé pour créer une barrière de détection de passage en InfraRouge.
Suiveur de ligne : Peut être utilisé comme détecteur d’obstacle (de 2cm à 40 cm environ) ou comme suiveur de ligne. Un émetteur récepteur infrarouge détecte la distance de l’objet. Un potentiomètre permet de régler le seuil de déclenchement (la distance de détection).
Capteur de son : Équipé d’une capsule à Electret miniature ce module détecte les sons et à un niveau donné (réglable) fait basculer une sortie numérique. Dispose également d’une sortie analogique si vous souhaitez attaquer une entrée analogique sur Arduino.
Buzzer actif : Ce buzzer intègre un oscillateur. Il suffit de lui appliquer une tension continue pour qu’il émette un son.
Buzzer passif : Ce buzzer ne contient que le vibreur piezo électrique. Il faut lui envoyer un signal de la fréquence souhaitée pour qu’il émette un son.
Bouton poussoir simple avec résistance de tirage.
Émetteur LASER : Diode laser 650 nm (rouge). Il faut prendre toutes les précautions d’usage pour la mise en œuvre de ce LASER.
Photo Résistance LDR : C’est une résistance qui varie en fonction de la lumière. Elle varie de 80Ω en pleine lumière à 20MΩ dans l’obscurité (valeurs approximatives). Peut être utilisée sur Raspberry Pi en adaptant le pont diviseur. Utilisée pour détecter une lumière, réaliser une barrière lumineuse.
LED 5mm transparente avec 7 couleurs : Cette LED allume automatiquement les LED intégrées pour créer une séquence de 7 couleurs.
Capteur magnétique à effet Hall : Détecte la présence d’un champ magnétique. La sensibilité du capteur peut être réglée par un potentiomètre. Sortie analogique et sortie numérique (seuil de déclenchement) utilisable avec le Raspberry Pi.
Détecteur de contact : En touchant la patte métallique recourbée du transistor (en fait la base d’un darlington) l’utilisateur injecte du 50 Hz induit dans son corps par l’environnement électromagnétique (secteur). La sensibilité du capteur peut être réglée par un potentiomètre. Sortie analogique et sortie numérique (seuil de déclenchement) utilisable avec le Raspberry Pi.
Relais : Dispose de deux sorties inverses. Le relais est piloté par un transistor dont la base peut être reliée à une sortie GPIO du Raspberry Pi. LE relais est alimenté en 5 volts.
ILS : Interrupteur à lames souples ou relais Reed. c’est ce genre de contact qui est utilisé sur les  détecteur d’alarmes sur les portes et fenêtres. Un aimant ferme le contact, ce qui permet de détecter une ouverture de porte lorsque l’aimant s’éloigne.
Capteur à ultrason : ce capteur HC-SR04 permet de mesurer des distances ente quelques centimètres et 3 ou 4 mètres. Ce capteur fonctionne en 5 volts. Il faudra prévoir un pont diviseur pour ramener la tension de sortie à 3,3 volts si vous voulez l’utiliser sur le Raspberry Pi.
Détecteur de présence PIR : Ce module possède une lentille qui ramène sur un capteur infrarouge la lumière ambiante. Tout mouvement d’une source infrarouge (personne) est détecté. Plus d’informations dans cet article de framboise314.
Encodeur rotatif : Cet encodeur sort deux signaux décalés. Il permet de réaliser une commande mécanique, un potentiomètre électronique… Vous le retrouvez sur les imprimantes 3D comme bouton de commande.
Détecteur de flamme : Ce module est sensible à la flamme et au rayonnement. Il peut également détecter une source de lumière ordinaire dans la gamme 760nm-1100 nm. La distance de détection peut atteindre 1 mètre. La sensibilité du capteur peut être réglée par un potentiomètre. Sortie analogique et sortie numérique (seuil de déclenchement) utilisable avec le Raspberry Pi.
Module RTC : Horloge temps réel DS-1307 connecté en I2C. Ajoute une horloge à votre Arduino / Raspberry Pi. Un tutoriel est disponible en ligne chez Adafruit.

Module d’alimentation : Ce module peut être alimenté par un jack ou par un port USB. Il s’enfiche dans une carte prototype (breadboard) et fournit du 5 volts et du 3,3 volts sur les 2 rails d’alimentation.

Vous trouverez une documentation en ligne sur ce lien.

Clavier plat 16 touches : Clavier matriciel composé de 4 lignes et 4 colonnes. Il comporte donc 8 fils. utilisable sur Arduino et Raspberry Pi.
Module température NTC : La thermistance varie en fonctionne le température. Sortie analogique disponible. Pour le Raspberry Pi sortie numérique avec un seuil réglable par potentiomètre.
Joystick analogique : Deux potentiomètres pour deux sorties variables en X et en Y. utilisable directement sur Arduino, nécessite une carte d’adaptation analogique sur Raspberry Pi.
Écran LCD 1602 : Écran 2 lignes de 16 caractères. Tutoriel en ligne disponible sur le site Adafruit.
Capteur de niveau : Constitué d’un circuit imprimé avec des pistes permettant de détecter l’eau. La sortie est analogique et n’est pas utilisable directement sur le Raspberry Pi.

Le paquet de résistances permettra de réaliser les adaptations nécessaires, pour des résistances de tirage, des charges, des ponts diviseurs… 10 de chaque valeur 10, 100, 220, 330, 1K, 2K, 5K1, 10K, 100K, 1M

 

Conclusion

Avec ce système on peut utiliser les modules soit en les enfichant sur une carte de prototypage (breadboard) soit en les connectant directement avec des fils Dupont. Sur la breadboard le module d’alimentation est très pratique avec son 5v et son 3,3v.

J’ai commencé à utiliser certains de ces modules avec le Raspberry Pi et Scratch sans souci. Certains modules demanderont une programmation en Python pour être exploités pleinement. Pour ceux qui s’amusent avec des Arduino rien de plus facile car tous les modules sont utilisables directement et en plus vous avez les schémas et les programmes pour l’IDE sur le CD.

Si on se procure les différents éléments séparément, il faut ajouter le prix des modules + les frais de port (de plus en plus présents sur les sites asiatiques). Après il faut rechercher la doc… enfin les docs et les enregistrer, et finalement trouver les programmes. Je ne dis pas que c’est infaisable, mais c’est chronophage et un peu cht embêtant.  Ici tout est dans la boîte, bien rangé, avec la doc et les softs.

J’avais des fils Dupont en stock et si je dois faire une remarque négative, ce serait cette absence de fils Dupont. Si vous optez pour cette solution, pensez à approvisionner des fils de plusieurs sortes M/M, F/F et MF pour connecter tous ces modules.

Pour une trentaine d’euros un kit qui fera sans doute plaisir à un maker en herbe si vous le posez au pied du sapin (le kit, pas le maker !). Intéressant aussi pour les clubs, FabLab et pour tous ceux qui veulent démarrer avec Arduino ou Raspberry Pi sans passer plus de temps sur leur navigateur à chercher des modules que devant leur écran à écrire du code 🙂

 

Sources

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À propos François MOCQ

Électronicien d'origine, devenu informaticien, et passionné de nouvelles technologies, formateur en maintenance informatique puis en Réseau et Télécommunications. Dès son arrivée sur le marché, le potentiel offert par Raspberry Pi m’a enthousiasmé j'ai rapidement créé un blog dédié à ce nano-ordinateur (www.framboise314.fr) pour partager cette passion. Auteur de plusieurs livres sur le Raspberry Pi publiés aux Editions ENI.

2 réflexions au sujet de « Kit de capteurs Arduino et Raspberry Pi Elegoo »

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