RS-232

Les données peuvent être transmises sur plusieurs dixaines de mètres, c'est le protocole de choix pour établir une communication numérique à distance, par exemple un capteur dans la cave et un afficheur au rez de chaussée (pour une communication analogique on utilisera si possible une boucle 4 - 20mA).

L'exemple le plus classique, c'est l'arduino qui envoie des données à un écran LCD ou une imprimante série. Il existe deux versions du protocole série, qui ne diffèrent que par les tensions: il y a le protocole RS-232 classique qui utilise des tensions négatives et positives et le protocole RS-232-TTL qui utilise les niveaux 0 et 5V et a une logique inversée. Les imprimantes utilisent le protocole standard, tandis que les écrans LCD modernes utilisent le protocole TTL.

• Il y a plus d'informations sur le protocole RS-232, la conversion des niveaux et la génération d'une tension négative sur ces pages.
• Deux applications concrètes pour commander une imprimante série: chauffage et data logger.
  Le second exemple montre qu'on peut inverser les polarités avec les routines SoftwareSerial sans devoir passer par un circuit électronique (si l'imprimante permet ces niveaux).

I2C

Ce protocole est simple et bien conçu et ne sécessite que deux lignes de communication (en plus d'une masse) pour relier tous les comosants qui doivent échanger des données. Il permet un ou plusieurs masters et un ou plusieurs slaves.

Actuellement il est encore utilisé dans de nombreuses applications (les puces à mémoire EEPROM, certains capteurs intelligents, les écrans d'ordinateur,...).
Arduino dispose d'une librairie pour communiquer avec ces modules.

SPI

C'est une norme qui est utilisée nativement par certains périphériques comme les cartes de mémoire de type SD. Un interface SD ne se compose que d'un porte-cartes et d'un connecteur.

Pour utiliser ce protocole avec Arduino il faut utiliser la librairie SPI. Cette routine utilise les lignes numériques arduino uno 11, 12 et 13 et la ligne 4.

Pour lire une carte de mémoire, il faut également utiliser la librairie SD qui contient les routines pour accéder à la carte (formatée FAT16 ou FAT32).

Un exemple où les données sont enregistrées sur carte SD se trouve ici: enregistrement des données de fonctionnement de mon chauffage. Un exemple de carte SD est à droite, on voit bien les 4 lignes de données: Chip Select, Master Out Slave In, Serial Clock, Master In Slave Out et l'alimentation. Le circuit ne contient qu'un régulateur de tension 3.3V pour les cartes qui ne fonctionnent qu'en 3.3V.

CAN

C'est un bus qui n'a pas d'adresses au sens strict: l'adresse est en fait un numéro de priorité. Tous les appareils lisent les données du bus et les utilisent si nécessaire.

Le bus était à l'origine utilisé dans les voitures pour permettre de limiter le nombre de cables, mais il est maintenant également utilisé dans l'industrie.

Les tensions sur le bus ne sont pas compatibles avec les tensions utilisées par l'arduino (out tout autre microcontroller). Un circuit intégré spécifique effectue les conversions entre SPI et CAN: MCP2515.

Autres protocoles de communication

Un écran a jusqu'à 16 broches, dont on en utilise 7 pour la communication. Ecrire vers un écran lcd de cette manière utilise plus de la moitié des broches d'un arduino uno, alors qu'il est possible de le faire en n'utilisant qu'une seule broche. Par contre, utiliser la communication parallèle permet de donner des instructions spécifiques à l'écran, la communication sérielle ne permettant que quelques instructions de base (effacer l'écran, saut d'une ligne,...). Les autres broches servent au backlighting, au réglage du contraste et à l'alimentation.