Carte Arduino MKR ZERO ABX00012 avec lecteur de fichiers audio et processeur ARM Cortex M0+ 32 bits

L'Arduino MKR Zero ABX00012 est la carte de la gamme MKR taillée pour le son, la musique et l'enregistrement de données : elle embarque un slot microSD dédié sur interface SPI1 indépendante et un bus I2S natif, le tout dans un format ultra-compact de 61,5 × 25 mm. Au cœur, le microcontrôleur ATSAMD21G18A (ARM Cortex-M0+, 32 bits, 48 MHz) offre la puissance d'un Arduino Zero en version MKR — avec en prime un connecteur JST pour batterie LiPo et un circuit de charge intégré.

Spécifications visuelles de la carte Arduino MKR Zero ABX00012

Pourquoi choisir l'Arduino MKR Zero ?

La réponse courte : c'est la seule carte de la gamme MKR qui combine un slot microSD intégré sur bus SPI dédié et le bus I2S pour l'audio numérique, sans sacrifier aucune broche d'en-tête. Le slot SD est piloté par SERCOM2 — une interface SPI entièrement séparée du connecteur principal — ce qui signifie que vos 22 broches d'E/S restent disponibles à 100 % pendant l'utilisation de la carte SD. C'est pas anodin.

La bibliothèque ArduinoSound et la lib I2S d'Arduino permettent de lire et analyser des fichiers audio directement depuis la carte microSD, sans aucun composant supplémentaire. Pour du WAV, il suffit d'un amplificateur audio comme le LM386 entre la broche DAC0 et le haut-parleur — de quoi monter un lecteur de musique portable en quelques heures.

Côté autonomie, le connecteur JST 2 broches PHR2 accepte une cellule LiPo 3,7 V (700 mAh minimum recommandé) et le circuit de charge intégré recharge la batterie directement via le port micro-USB. Le courant de charge est fixé à 350 mA — une cellule de 700 mAh se charge donc tranquillement en environ deux heures. L'état de la batterie est supervisé via une entrée analogique du SAMD21. Pour des projets terrain ou embarqués, ça change tout par rapport à une alimentation uniquement USB.

La carte est conçue et assemblée en Italie par Arduino S.r.l. et reste entièrement open-source (schémas et fichiers EAGLE disponibles publiquement). Résultat : un hardware fiable, validé, avec une large communauté derrière.

Spécifications techniques

Au cœur de la carte, le ATSAMD21G18A (ARM Cortex-M0+, 32 bits) cadencé à 48 MHz dispose de 256 Ko de Flash et de 32 Ko de SRAM. L'horloge système est générée par la PLL interne à partir d'un oscillateur externe 32,768 kHz. La tension de fonctionnement est de 3,3 V — attention : les broches d'E/S ne tolèrent pas le 5 V. Appliquer plus de 3,3 V sur une broche peut endommager définitivement la carte.

Le SAMD21 expose 22 broches numériques, dont 12 configurables en PWM, et 7 entrées analogiques (résolution ADC 8, 10 ou 12 bits sélectionnable). Une sortie analogique DAC 10 bits est disponible sur la broche A0 — utile pour la génération de signaux audio via la bibliothèque AudioZero. Le courant maximum par broche est de 7 mA ; le courant source maximum par groupe de broches est de 46 mA et le courant sink de 65 mA.

Les interfaces de communication couvrent l'UART (broches 13/14, objet Serial1), l'I2C (broches 11/12 SDA/SCL, aussi disponible sur connecteur ESLOV JST 5 broches 1 mm), le SPI (broches 8/9/10, SERCOM1), et le bus I2S natif. Le slot microSD utilise SERCOM2 de façon totalement indépendante. Le port micro-USB expose un périphérique USB Full-Speed et un hôte USB. La LED embarquée est connectée à la broche dédiée 32 (utiliser LED_BUILTIN dans les sketches, pas la broche 13).

Alimentation : 5 V via micro-USB ou broche VIN (5 V max 6 V — INPUT uniquement), ou cellule LiPo 3,7 V via JST PHR2 (700 mAh minimum). Courant disponible sur la broche 3,3 V : 600 mA. Format : 61,5 × 25 mm. Conçu et assemblé en Italie. Réf. fabricant : ABX00012.

Six applications courantes de l'Arduino MKR Zero

Ce qui change par rapport à l'Arduino Zero et au MKR WiFi 1010

Face à l'Arduino Zero classique, le MKR Zero reprend exactement le même SAMD21 (256 Ko Flash, 32 Ko SRAM, 48 MHz) mais passe à un format bien plus compact — 61,5 × 25 mm contre 68 × 53 mm pour la carte standard. Le Zero embarque le débogueur EDBG d'Atmel, pratique pour le développement, tandis que le MKR Zero s'en passe pour rester compact. En échange, le MKR Zero ajoute le slot microSD dédié, le bus I2S, le connecteur LiPo et le circuit de charge — autant de fonctions absentes sur la version grand format. L'Arduino Zero est alimenté via barillelct 9 V ou USB, sans gestion batterie intégrée.

Face au MKR WiFi 1010 (ABX00023), les deux cartes partagent le même SAMD21 et le même format MKR. La différence majeure : le MKR WiFi 1010 embarque le module u-blox NINA-W10 pour le WiFi 2,4 GHz et le Bluetooth LE, ainsi que le crypto-chip ECC508 pour la sécurité IoT — mais n'a pas de slot microSD ni de bus I2S. Le MKR Zero, lui, n'a pas de connectivité sans fil mais excelle sur l'audio et le stockage local. Votre choix dépend donc du projet : connecté au cloud → MKR WiFi 1010, audio ou datalogging terrain → MKR Zero.

Face au MKR WAN 1300/1310, les cartes LoRa partagent là encore le même SAMD21 mais ciblent des réseaux LPWAN longue portée (LoRaWAN), avec un ECC508 et une Flash SPI externe. Pas d'audio I2S ni de microSD. Le MKR Zero reste la seule carte MKR à combiner nativement son, stockage local et autonomie sur batterie.

Comparaison de l'Arduino MKR Zero avec le MKR WiFi 1010 et l'Arduino Zero classique

Prise en main et utilisation

Première chose à faire à la réception : retirer la mousse conductrice noire protégeant les broches avant toute utilisation — sinon la carte peut se comporter de façon erratique. Ensuite, connectez en micro-USB à votre ordinateur et installez le core Arduino SAMD dans l'IDE (Outils → Carte → Gestionnaire de cartes → rechercher "Arduino SAMD Boards (32-bits ARM Cortex-M0+)"). Sélectionnez ensuite "Arduino MKR Zero" dans la liste des cartes.

Si la carte n'apparaît pas dans les ports série, essayez de forcer le mode bootloader en appuyant rapidement deux fois sur le bouton Reset (un crayon fin est parfois nécessaire). Vérifiez aussi que votre câble micro-USB est un câble données et non un câble charge seul — c'est une cause fréquente d'échec de reconnaissance.

Pour la bibliothèque AudioZero (lecture WAV depuis la SD via le DAC), installez-la via le gestionnaire de bibliothèques. Le fichier WAV doit être en stéréo, signé 16 bits, 44100 Hz. La carte SD doit être formatée en FAT32 ou FAT16. Pour initialiser la SD dans un sketch, utilisez SD.begin(SDCARD_SS_PIN) — la bibliothèque reconnaît automatiquement le MKR Zero. La LED embarquée se commande avec LED_BUILTIN (broche 32), pas avec la valeur 13 comme sur les autres cartes Arduino.

Pour quels projets utiliser l'Arduino MKR Zero ?

Lecteur audio et instrument de musique

C'est l'usage signature du MKR Zero. Avec la bibliothèque ArduinoSound et la lib I2S, vous lisez des fichiers WAV depuis la microSD vers un amplificateur audio (LM386 ou MAX98357 I2S) et un haut-parleur. La broche DAC0 (A0) sort le signal analogique 10 bits. Idéal pour des instruments DIY, des balises sonores ou des annonces vocales sur équipements industriels.

Enregistreur de données autonome (datalogger)

La combinaison microSD + LiPo + RTC logicielle (bibliothèque RTCZero) fait du MKR Zero un datalogger autonome redoutable. Relevé de capteurs, horodatage, écriture sur carte SD — sans PC, sans réseau. Parfait pour des stations de mesure terrain : météo, qualité de l'air, vibrations, etc.

Station météo portable

Avec un shield MKR ENV (capteurs température, humidité, pression, UV, lux) enfichable directement sur le connecteur MKR, le MKR Zero devient une station météo autonome sur batterie, stockant les données en local. Idéal pour l'enseignement, les FabLabs ou la recherche de terrain.

Automatisation jardin et serres connectées

Le tutorial officiel Arduino "Garden Automation" montre comment piloter une pompe via un relais à partir des lectures d'un capteur d'humidité sol. L'alimentation LiPo permet l'installation en plein air sans accès électrique, et la microSD consigne les cycles d'arrosage.

Horloge et réveil avec affichage OLED

La bibliothèque RTCZero exploite l'oscillateur RTC 32 kHz du SAMD21 pour maintenir l'heure avec une très faible consommation. Associée à un petit écran I2C SSD1306, le MKR Zero devient une horloge de bureau ou un réveil programmable, alimenté sur LiPo pour une autonomie de plusieurs jours.

Apprentissage du développement 32 bits

Le format MKR et l'écosystème Arduino IDE font du MKR Zero une excellente plateforme pédagogique pour aborder l'architecture 32 bits ARM, les protocoles audio numériques I2S, la gestion de fichiers et l'ADC haute résolution (12 bits) — sans la complexité d'un environnement embarqué professionnel.

Shields et accessoires compatibles

La gamme de shields MKR couvre quasiment tous les besoins sans modifier le câblage. Le bouclier de capteurs environnementaux MKR (température, humidité relative, pression atmosphérique, luminosité et UV) s'enfiche directement sur le connecteur MKR. Le shield de géolocalisation MKR ajoute un module GPS avec antenne patch pour les projets terrain. Pour les applications industrielles, le shield de communication différentielle RS-485 est disponible, tout comme le module CAN bus MKR pour interfacer des réseaux véhicules ou machines.

Le shield relais MKR permet de commander des charges 250 V/24 V AC/DC directement depuis les broches de la platine. Le support de connexion MKR pour modules Grove facilite le branchement d'une centaine de capteurs et actionneurs Grove sans soudure — parfait pour les FabLabs et l'enseignement. Pour les projets nécessitant des mémoires supplémentaires, un module mémoire flash SPI dédié format MKR est également proposé dans la gamme.

Du côté alimentations et câbles, la batterie LiPo avec connecteur JST PHR2 (au moins 700 mAh) est le complément indispensable pour les projets sur batterie. Pensez également à un câble micro-USB données (et non charge seul) pour la programmation.

Écosystème des shields et modules compatibles avec la gamme Arduino MKR

Tutoriels et ressources pour démarrer

Démarrage rapide avec le MKR Zero

Le guide de démarrage officiel Arduino couvre l'installation du core SAMD, la configuration de l'IDE et le premier sketch. Il explique aussi comment passer manuellement en mode bootloader via le double-appui sur le bouton Reset et pourquoi certains câbles micro-USB ne fonctionnent pas pour la programmation.

Voir le guide de démarrage MKR Zero sur docs.arduino.cc

Lecteur audio simple avec AudioZero et SD (Simple Audio Player)

Ce tutoriel montre comment lire un fichier WAV stocké sur une carte microSD via la bibliothèque AudioZero et la sortie DAC0, en connectant un amplificateur LM386 et un haut-parleur. Il couvre l'installation des bibliothèques, le format requis pour le fichier WAV (stéréo, 16 bits, 44 100 Hz) et l'initialisation de la SD avec SDCARD_SS_PIN.

Voir le tutoriel Simple Audio Player sur docs.arduino.cc

Alarme RTC avec le MKR Zero

Ce tutoriel explique comment utiliser la bibliothèque RTCZero pour configurer une heure et déclencher une alarme sur le MKR Zero, sans composant externe. Une bonne introduction à la gestion du temps en embarqué et aux interruptions logicielles sur SAMD21.

Voir le tutoriel RTC Alarm sur docs.arduino.cc

Automatisation de jardin avec le MKR Zero

Un projet complet utilisant un capteur d'humidité sol, un capteur d'eau et un relais pour piloter une pompe d'arrosage automatique. Le tutorial montre la gestion des seuils de déclenchement, les intervalles d'arrosage et l'alimentation externe via connecteur screw-block MKR.

Voir le tutoriel Garden Automation sur docs.arduino.cc

Enregistreur de données avec le MKR Zero

Ce tutoriel montre comment créer un datalogger qui lit des broches analogiques et écrit les données horodatées dans un fichier texte sur la microSD. Utile comme base pour toute application de mesure terrain ou surveillance de capteurs environnementaux.

Voir le tutoriel Data Logger sur docs.arduino.cc

Résumé des caractéristiques techniques

• Microcontrôleur : ATSAMD21G18A — ARM Cortex-M0+ 32 bits, 48 MHz
• Mémoire Flash : 256 Ko
• SRAM : 32 Ko
• Tension de fonctionnement : 3,3 V (broches NON tolérantes 5 V)
• Alimentation : micro-USB 5 V ou LiPo 3,7 V via JST PHR2 (700 mAh min.) ou broche VIN 5–6 V
• Courant broche 3,3 V : 600 mA max
• E/S numériques : 22 (dont 12 PWM)
• Entrées analogiques : 7 (résolution ADC : 8, 10 ou 12 bits)
• Sortie analogique : DAC 10 bits sur broche A0
• Courant max par broche : 7 mA
• Slot microSD : SPI dédié (SERCOM2/SPI1) — aucune broche d'en-tête occupée
• Bus audio : I2S embarqué (Inter-IC Sound)
• Interfaces : UART, I2C, SPI, I2S, USB Full-Speed Device/Host
• Connecteur I2C additionnel : JST SH 5 broches, 1 mm de pas (ESLOV)
• Port USB : micro-USB
• Circuit de charge LiPo : Oui — courant de charge 350 mA (via USB)
• LED embarquée : Broche dédiée 32 (LED_BUILTIN)
• Dimensions : 61,5 × 25 mm
• Origine : Conçu et assemblé en Italie
• Certifications : RoHS
• Référence fabricant : ABX00012
• Code-barre : 7630049200470

Questions fréquentes

Le MKR Zero fonctionne-t-il avec l'Arduino IDE 2 ?

Oui, sans aucun problème. Il suffit d'installer le package "Arduino SAMD Boards (32-bits ARM Cortex-M0+)" via le gestionnaire de cartes (Outils → Carte → Gestionnaire de cartes), puis de sélectionner "Arduino MKR Zero" dans la liste. L'Arduino Web Editor le reconnaît aussi sans aucune installation supplémentaire.

Puis-je connecter des composants 5 V sur les broches du MKR Zero ?

Non. La tension de fonctionnement du MKR Zero est de 3,3 V et ses broches d'E/S ne tolèrent pas le 5 V. Appliquer plus de 3,3 V sur n'importe quelle broche d'E/S peut endommager définitivement le microcontrôleur. Si vous devez interfacer des composants 5 V, utilisez un adaptateur de niveaux logiques (level shifter) bidirectionnel.

Quelle batterie LiPo utiliser avec le MKR Zero ?

La capacité minimale recommandée est de 700 mAh en cellule simple 3,7 V, avec un connecteur JST PHR2 femelle 2 broches (broche positive à gauche). Le circuit de charge embarqué impose un courant de 350 mA — une cellule trop petite surchaufferait et pourrait être endommagée. Des cellules jusqu'à 1 400 mAh sont utilisables sans problème ; au-delà, le temps de charge augmente mais la sécurité n'est pas compromise.

Le slot microSD occupe-t-il des broches de l'en-tête ?

Non, c'est l'un des points forts du MKR Zero. La microSD est pilotée par SERCOM2 (SPI1), une interface SPI entièrement séparée du connecteur principal. Aucune des 22 broches d'E/S n'est mobilisée lors de l'utilisation de la carte SD. Pour initialiser la SD dans votre sketch, utilisez SD.begin(SDCARD_SS_PIN) — la bibliothèque SD reconnaît automatiquement le MKR Zero.

Quels formats audio sont supportés nativement ?

La bibliothèque AudioZero (DAC 10 bits) prend en charge les fichiers WAV stéréo, signés 16 bits, 44 100 Hz, stockés en FAT32 ou FAT16 sur la microSD. La bibliothèque I2S ouvre la porte à des amplificateurs audio numériques de type MAX98357 ou PCM5102, permettant une qualité audio bien supérieure. La bibliothèque ArduinoSound permet également l'analyse spectrale en temps réel.

Le MKR Zero dispose-t-il d'un débogueur matériel intégré ?

Non. Contrairement à l'Arduino Zero classique (qui embarque l'EDBG d'Atmel), le MKR Zero ne dispose pas de sonde de débogage intégrée. Pour du débogage matériel avancé, il faut une sonde externe compatible CMSIS-DAP et quelques fils de connexion sur les pads SWD de la carte. Pour la plupart des projets, la surveillance série via Serial reste suffisante.

Le MKR Zero est-il compatible avec les shields Arduino UNO ?

Non directement. Le format MKR (61,5 × 25 mm, connecteurs 2 × 14 broches au pas de 2,54 mm) est différent du format UNO. Des adaptateurs MKR2UNO existent pour utiliser certains shields UNO sur une carte MKR, mais la compatibilité doit être vérifiée au cas par cas, notamment pour la tension (3,3 V vs 5 V).

Le MKR Zero peut-il se connecter au cloud Arduino IoT ?

Pas directement — le MKR Zero n'a pas de WiFi intégré. En revanche, il est possible de l'utiliser avec l'écosystème de shields MKR, notamment en ajoutant un shield Ethernet MKR pour une connexion filaire au cloud Arduino. Pour un projet IoT sans fil, la carte MKR WiFi 1010 sera plus adaptée.

Quelle est la différence entre SPI et SPI1 sur le MKR Zero ?

Le MKR Zero dispose de deux interfaces SPI indépendantes. SPI (SERCOM1, broches 8/9/10) est l'interface SPI disponible sur les broches d'en-tête, utilisable pour les shields et modules externes. SPI1 (SERCOM2) est exclusivement réservé au slot microSD embarqué — il n'est pas accessible sur les broches d'en-tête. Cette architecture garantit qu'aucune collision de bus n'est possible entre la SD et les périphériques SPI externes.

Notre avis chez Lextronic

Le MKR Zero est une carte bien pensée pour qui cherche à travailler sur l'audio numérique embarqué ou le datalogging autonome sans se prendre la tête avec du câblage. Le slot microSD dédié sur bus SPI indépendant, c'est vraiment une décision d'architecture propre — on ne jongle pas avec les SS comme sur d'autres cartes. Le bus I2S natif associé à ArduinoSound ouvre des possibilités audio sérieuses pour un microcontrôleur de ce format.

Points forts : slot microSD sans sacrifier les broches, bus I2S natif, charge LiPo intégrée, format ultra-compact, excellent support Arduino IDE et bibliothèques.

Points faibles : tension 3,3 V uniquement sans tolérance 5 V (attention aux périphériques legacy), pas de WiFi ni Bluetooth natif (il faudra un shield ou changer de carte), pas de débogueur matériel intégré. Pour des projets IoT connectés, le MKR WiFi 1010 sera plus pertinent.

En résumé, c'est la carte MKR de référence pour tout projet orienté son, musique numérique ou enregistrement de données terrain. Solide, bien documentée, entièrement open-source.

Avis expert sur l'Arduino MKR Zero : forces et limites de la carte

Spécifications du produit