Comprendre les entrées/sorties

Une broche GPIO n'a que deux métiers possibles, et ton programme choisit lequel. Configurée en ENTRÉE, elle écoute : elle mesure le niveau présent sur son fil — haut ou bas — sans rien imposer, discrète comme un micro. Configurée en SORTIE, elle parle : elle impose elle-même le niveau, 3,3 V ou 0 V, et le tient jusqu'à l'ordre contraire. Le même morceau de métal, deux rôles opposés — et c'est une seule ligne de code qui décide.

Ce choix se fait dans setup(), une fois pour toutes, avant le premier tour de loop() : d'abord dire à chaque broche qui elle est, ensuite seulement s'en servir. Oublier la configuration est le bug le plus silencieux qui soit : rien ne grille, rien ne s'affiche… mais la broche reste dans un rôle par défaut qui n'est pas celui que ton code croit. Dans la boucle percevoir-décider-agir, les entrées nourrissent « percevoir », les sorties exécutent « agir » : toute la robotique passe par ces deux portes.

Que lit une entrée dont le fil ne mène nulle part ? Ni haut, ni bas : n'importe quoi. Une broche « en l'air » est dite flottante — aucun niveau ne la tient, et son bout de métal se comporte en antenne : le 50 hertz du secteur, le téléphone posé à côté, l'électricité statique de ta main qui approche… tout ce que l'air transporte la fait pencher d'un côté puis de l'autre, plusieurs fois par seconde, sans aucune logique.

Le piège est vicieux parce qu'il est intermittent : le montage semble marcher le matin, délire l'après-midi, remarche quand tu approches pour l'observer. Une entrée numérique doit toujours être tenue à un niveau défini par quelque chose : une sortie qui lui parle, un capteur… ou — cas du bouton relâché — une résistance de rappel. Retiens la règle : tout fil qui peut se retrouver « ouvert » à un moment quelconque a besoin d'un rappel, sans exception.

La solution tient dans une résistance : la pull-up, branchée entre la broche et le 3,3 V. Au repos, aucun courant ne circule, donc aucune tension ne se perd dans la résistance : la broche est doucement tenue au niveau haut — stable, insensible aux courants d'air électriques. Le bouton, lui, se câble entre la broche et la masse : à l'appui, il relie le fil au 0 V bien plus fermement que la résistance ne tire vers le haut — la broche bascule au niveau bas.

Le meilleur, c'est que cette résistance est déjà dans la puce : chaque broche cache sa pull-up interne, de l'ordre de quelques dizaines de kilo-ohms, qu'une simple option de configuration active — entrée « avec rappel » au lieu d'entrée nue. Zéro composant ajouté, zéro fil en plus : le bouton se câble avec deux fils seulement, broche et masse. C'est le montage standard du bouton en robotique, celui que tu referas cent fois.

Conséquence directe du montage : la lecture est inversée. Bouton relâché, la pull-up tient la broche au niveau haut ; bouton appuyé, la masse l'emporte au niveau bas. Appuyé = bas, relâché = haut — le contraire de l'intuition, et pourtant parfaitement logique une fois le câblage sous les yeux. Ce n'est pas une bizarrerie de ta carte : c'est LE standard, utilisé sur la quasi-totalité des montages à bouton du monde.

Pour vivre heureux avec la logique inversée, une seule habitude : traduire à la frontière. La ligne qui lit la broche fait la conversion — « appuyé si la lecture est basse » — et range le résultat dans une variable au nom honnête, du genre « boutonAppuye ». Tout le reste du programme raisonne alors à l'endroit, sans plus jamais penser au câblage. Un renversement, une traduction, zéro douleur.