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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.
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MOTS-CLÉS
prototypage Plateformes de développement bas-coût Formation en électronique et informatique Arduino Raspberry
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Introduction
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7. Remarques pour conclure
Arduino et Raspberry sont les exemples significatifs de plateformes faible coût permettant une large diffusion de composants matériels et logiciels pour l’enseignement et le développement de projets dans des domaines porteurs comme la domotique, la robotique, l’informatique industrielle, etc. Des communautés se sont constituées avec des forums, des cours, des tutoriels, des logiciels disponibles sur GitHub, etc.
L’évolution de la densité d’intégration des circuits intégrés a vu une évolution notable de ces plateformes, notamment pour Raspberry. De plateformes constituées d’une carte microcontrôleur avec un certain nombre de modules d’interfaces spécifiques implémentant les différents protocoles de communication (WiFi, Bluetooth, Ethernet, etc.), on passe à des cartes intégrant sur la même puce un CPU et les différentes fonctionnalités qui nécessitaient des modules externes. De ce point de vue, Raspberry a pris un avantage certain sur Arduino. Les versions anciennes des plateformes deviennent obsolètes, le prix d’une carte récente devenant moindre que le prix d’une carte ancienne avec tous les modules externes nécessaires. À côté des objectifs initiaux de formation et de prototypage, on peut avoir un véritable PC avec un coût environ 4 fois inférieur au coût d’un PC bas de gamme.
Bien qu’elles ne représentent qu’une fraction limitée du nombre de PC vendus, les plateformes bas coût sont une niche utile et rentable dans ce marché.
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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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ANNEXES
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