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Présentation
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RÉSUMÉ
Les plateformes bas-coût sont populaires pour la formation en électronique et informatique sur des applications utilisant capteurs et actionneurs. Ils permettent aux hobbyists de prototyper des applications dans de nombreux domaines comme la domotique, la robotique, l’audio, la vidéo, etc. Arduino et Raspberry sont les exemples type de ces plateformes, qui ont conduit à des communautés larges d’utilisateur avec forums, tutoriels, projets, logiciels disponibles, etc. Les caractéristiques matérielles et logicielles sont présentées, ainsi que des exemples de projets.
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Daniel ETIEMBLE : Ingénieur de l’INSA de Lyon - Professeur émérite à l’université Paris Saclay
INTRODUCTION
Les plateformes de développement faible coût, dont les plus populaires sont Arduino et Raspberry, ont un rôle essentiel pour la formation en électronique et informatique et pour le prototypage de petits systèmes embarqués, par exemple en robotique, domotique, audio, vidéo, etc. C’est ce qui a conduit à la création de larges communautés d’utilisateurs (enseignants et amateurs) avec des forums, tutoriels, projets, logiciels en ligne.
Dans cet article, les caractéristiques de base sont d’abord présentées : le prix, le processeur et l’environnement logiciel. Les caractéristiques liées aux applications sont ensuite abordées : à un exemple simple pour la formation en électronique succède la présentation des différents capteurs et actionneurs qui seront contrôlés par le microcontrôleur ou processeur de la plateforme. Les différentes interfaces nécessaires pour les applications existent sous forme de modules (cartes) indépendants ou sont intégrées dans les plateformes qui sont de véritables nano-ordinateurs : WiFi et Bluetooth, interfaces graphiques et audio, Ethernet, etc. Après cette présentation générale, nous examinerons plus en détail les offres d’Arduino et de Raspberry Pi, qui sont les exemples les plus significatifs de telles plateformes.
Les spécificités de la programmation Arduino et Raspberry sont abordées, avec de petits exemples de programme. Deux exemples de projets de contrôle de robots sont présentés. L’article se termine par les éléments marquants des plateformes Arduino et Raspberry : résumé des caractéristiques, communautés, volumes de ventes.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
prototypage Plateformes de développement bas-coût Formation en électronique et informatique Arduino Raspberry
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Caractéristiques Arduino et Raspberry
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5. Exemples de projets robotiques
Nous présentons maintenant deux exemples de projets robotiques. Dans les deux exemples, la réalisation du projet a un aspect mécanique, avec le mode d’emploi pour constituer le robot. Nous ne détaillons que les aspects électroniques-informatiques.
5.1 Raspberry Pi
Ce projet consiste à piloter un véhicule à quatre roues (figure 7) à l’aide d’un Raspberry Pi, du Wifi et d’un module contrôleur de moteur pas à pas.
HAUT DE PAGE
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Raspberry Pi
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Module contrôleur de moteur pas à pas
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Module Wifi (dongle Edimax EW-7811UN 9V)
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Batterie 5200 BW
Après les connexions d’alimentation, le pont H du module contrôleur du moteur est connecté au Raspberry Pi via ses pattes GPIO. Pour vérifier que toutes les connexions sont correctes, le Raspberry Pi doit être connecté à un moniteur, en reliant le port HDMI du Pi au port HDMI du moniteur. Un programme test peut alors être exécuté. Un clavier et une souris peuvent être ajoutés en les connectant au ports USB du Pi. Moniteur, clavier et souris permettent de développer le code nécessaire.
HAUT DE PAGE
Rpi.GPIO doit être installé sur le Pi. (sudo apt-get install python.Rpi.GPIO). La programmation utilise le langage Python. Le détail de la programmation des commandes du robot peut être trouvé à l’URL https://www.instructables.com/Raspberry-Pi-Robot-Car /
HAUT DE PAGE5.2 Arduino
Le projet ressemble...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BARTMANN (E.) - Le grand livre d’Arduino, - Eyrolles (2018).
-
(2) - NUSSEY (J.) - Arduino pour les Nuls, - 3e édition. First interactive (2022).
-
(3) - SPAHIC (B.) - Arduino pour débutants : créer son propre projet électronique en 7 jours. - Édition indépendant (2022).
-
(4) - ENGLER (O.) - Programmer en s’amusant avec Arduino pour les Nuls, - First interactive (2021).
-
(5) - MARGOLIS (M.) - La boîte à outils Arduino, - 2e édition, Dunod (2019).
-
(6) - MOCQ (F.) - Raspberry Pi 4 – Exploitez tout le potentiel de votre nano-ordinateur, - La Fabrique (2021).
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