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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.
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MOTS-CLÉS
prototypage Plateformes de développement bas-coût Formation en électronique et informatique Arduino Raspberry
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Exemples de projets robotiques
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4. Programmation Arduino et Raspberry
4.1 Arduino
Arduino utilise un environnement de développement intégré (Arduino IDE) qui peut être téléchargé gratuitement pour Windows, Mac et Linux.
Il faut également disposer des bibliothèques et fonctions pour activer les fonctionnalités des différents modules connectés à la carte Arduino utilisée.
Un programme Arduino se décompose en trois parties :
-
définition des variables et déclaration des fonctions ;
-
la fonction setup() qui définit les fonctions exécutées à l’initialisation de la carte ;
-
la fonction loop() qui définit les fonctions exécutées sous forme d’une boucle sans fin.
Exemple de programme Arduino : écouter un fichier audio WAV enregistré sur une carte SD avec Arduino (extrait de https://www.aranacorp.com/fr/donnez-de-la-voix-a-votre-projet-arduino/)
Sans entrer tous les détails du code, on reconnaît :
-
la définition des éléments de bibliothèque (SD et TMRpcm), des constantes et la déclaration des variables globales ;
-
la fonction setup() qui exécute l’initialisation de la carte SD (carte de module mémoire) et du speaker ;
-
la fonction loop() qui exécute la fonction activateOutput ;
-
la définition de la fonction activateOutput.
-
//Libraries
#include <SD.h>
#include <TMRpcm.h>
//Constants
#define SD_ChipSelectPin 10//4
const int speakerPin = 9;
char* file = "bonjour.wav";
//Variables
unsigned long previousTime = 0;
unsigned long interval = 1000;
//Objects
TMRpcm tmrpcm;
/*******************************************************************
MAIN
*******************************************************************/
void setup() {
/* function setup */
Serial.begin(9600);
//Init sd shield
if (!SD.begin(SD_ChipSelectPin)) {
Serial.println("SD...
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Programmation Arduino et Raspberry
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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ANNEXES
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