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Les systèmes embarqués arduino

  • 1. Les systèmes embarquésLes systèmes embarqués arduinoarduino Présenté par:Présenté par: Mr. CHERIET MOHAMMED EL AMINEMr. CHERIET MOHAMMED EL AMINE ETET Mr. BELAIDI BOUALAMMr. BELAIDI BOUALAM
  • 2. Plan de travailPlan de travail • Introduction • Généralité sur Les microcontrôleurs • Les systèmes embarqués arduino • Des application Open source à base de Arduino • Conclusion • Atelier
  • 3. IntroductionIntroduction Un système embarqué (ou système enfoui): • Apparition en 1971 avec le Intel 4004 • un système électronique et informatique autonome, • souvent temps réel, • spécialisé dans une tâche bien précise. • Les ressources d’un système embarqué sont généralement limitées; d'ordre spatial (encombrement réduit), mémoire et énergétique (consommation restreinte). Intel 4004
  • 4. IntroductionIntroduction Les SE dans le Domaine médical Les SE dans le Domaine militaire Les SE dans le Domaine de l’industrie automobile
  • 5. Généralité sur Les microcontrôleursGénéralité sur Les microcontrôleurs
  • 6. Généralité sur Les microcontrôleursGénéralité sur Les microcontrôleurs Un microcontrôleur (MCU en Anglais) est un circuit intégré qui rassemble les éléments essentiels d'un ordinateur : processeur, mémoires, unités périphériques et interfaces d'entrées-sorties. Les microcontrôleurs sont utilisés dans les systèmes embarqués car ils permettent de diminuer la taille, la consommation électrique et le coût des produits  Intel 8742
  • 7. La programmation des microcontrôleursLa programmation des microcontrôleurs IDE AVR STUDIO IDE MPLAB Editeur et compilateur de code Logiciel pour le transfère du fichier HEX Programmateur de microcontrôleurs Test sur plaque d’essai Développement du circuit imprimé
  • 8. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino
  • 9. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino Un Arduino est un circuit imprimé en matériel libre sur lequel se trouve un microcontrôleur qui peut être programmé pour analyser et produire des signaux électriques, Arduino UNO Arduino Ethernet Arduino Mega 2560 Arduino Micro Arduino Lilypad
  • 10. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino Les fondateurs de Arduino Présentation de Arduino par Massimo Banzi dans la conférence TED (Technology Entertainment Design)
  • 11. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino Open source: • Open Source • Open Hardware • Open Source Bootloader
  • 12. La programmation des microcontrôleursLa programmation des microcontrôleurs Développement du circuit imprimé Test sur plaque d’essai Arduino IDE Editeur, compilateur de code et programmateur Plateforme Arduino
  • 13. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino Un module Arduino est généralement construit de: • Un microcontrôleur Atmel AVR (ATmega328, ATmega168 ou ATmega8 pour les plus anciennes), • Des composants complémentaires qui facilitent la programmation et l'interfaçage avec d'autres circuits. • Chaque module possède au moins un régulateur linéaire 5 V et un oscillateur à quartz 16 MHz (ou un résonateur céramique dans certains modèles). • Le microcontrôleur est préprogrammé avec un bootloader de façon à ce qu'un programmateur dédié ne soit pas nécessaire.
  • 14. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino ATmega168/328
  • 15. Input Output Diagramme du microcontrôleur mega328: Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino
  • 16. OnOn définiedéfinie uneune pattepatte d’un microcontrôleurd’un microcontrôleur en:en: • Entrée (Input), dans le cas ou on veut faire l’acquisitionEntrée (Input), dans le cas ou on veut faire l’acquisition d’une information de l’extérieur du microcontrôleurd’une information de l’extérieur du microcontrôleur • • Sortie Output dans le cas ou on veut changer l’état deSortie Output dans le cas ou on veut changer l’état de quelque chose en dehors du microcontrôleurquelque chose en dehors du microcontrôleur (moteur,(moteur, allumer ou éteindre une LED etc.)allumer ou éteindre une LED etc.) • • Votre programme peut définir ou modifier la directivitéVotre programme peut définir ou modifier la directivité d'une patte du microcontrôleur à tout momentd'une patte du microcontrôleur à tout moment Input Output Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino
  • 17. pinMode(pin_no., dir)pinMode(pin_no., dir) Exemple:Exemple: Configuration de la patte 3 enConfiguration de la patte 3 en sortiesortie pinMode(3, OUTPUT);pinMode(3, OUTPUT); Allumer la LED:Allumer la LED: digitalWrite(3,HIGH);digitalWrite(3,HIGH); EteindreEteindre la LED:la LED: digitalWrite(3,LOW);digitalWrite(3,LOW); Configuration de la directivité d’une patte dans Arduino: Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino ATmega328 Arduino pin 3 (PD3)
  • 18. Exemple de configuration d’une patte en entrée: pinMode(pin_no., dir) Exemple: Configuration de la patte 3 en entrée pinMode(3, INPUT); Configuration de la résistance PULLUP: digitalWrite(3,HIGH); pinMode(3,INPUT_PULLUP); Desactivation de la resistance PULLUP digitalWrite(3,LOW); Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino ATmega328 PD3 VTG= +5V 0 1 ATmega328 PD3 VTG= +5V 0 1
  • 19. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino Des plateformes dérivées de ArduinoDes plateformes dérivées de Arduino
  • 20. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino Schéma électrique de Arduino avec le logiciel Eagle Circuit imprimé de Arduino avec le logiciel Eagle
  • 21. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino RomeoV2 FreeduinoDFROBOT Leonardo
  • 22. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino Les extensions (Shield) pour lesLes extensions (Shield) pour les plateformes Arduinoplateformes Arduino
  • 23. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino GPS Shield Ecran TFT shieldSD Shield Ecran tactile shield Shield de puissance
  • 24. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino Ethernet Shield XBee Shield Wifi Shield
  • 25. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino L’impacte des shield d’arduino sur lesL’impacte des shield d’arduino sur les autres plateformesautres plateformes
  • 26. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino La roue de Deming ChipKit de DIGILENT à base de PIC
  • 27. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino Le PC embarqué UDOO Raspberry Programmation parallèle…GPU..!
  • 28. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino L'environnement de développementL'environnement de développement Arduino IDEArduino IDE
  • 29. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino • Le logiciel de programmation des modules Arduino est une application Java. • Libre et multi-plateforme. • Un éditeur de code et de compilateur. • Un programmateur car il peut transférer le firmware et le programme au travers de la liaison série (RS-232, Bluetooth ou USB selon le module). Arduino IDE
  • 30. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino Des application Open source à base deDes application Open source à base de ArduinoArduino
  • 31. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino Domaine d’application des Arduino: • la domotique (le contrôle des appareils domestiques - éclairage, chauffage…) • Robotique (le pilotage d'un robot etc.) • Satellite open source (Ardusat, OSSI etc.) • Imprimante 3D (BCN3D etc.) • Automate programmable (Controllino etc.)
  • 32. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino Arduino Mega 2560 Imprimante BCN3D Open source
  • 33. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino Le stellite Ardousat Open source:
  • 34. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino Premier prototype de Ardousat à base de Arduino Développement des cartes électronique pour Ardousat en utilisant les schémas de Arduino
  • 35. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino Finalisation de Ardousat Prototype de Ardousat Ardousat après lancement
  • 36. Les systèmes embarqués arduinoLes systèmes embarqués arduino CONTROLLINO Arduino IDE Siemens Step7 L’automate Programmable Controllino Open source:
  • 38. ConclusionConclusion Langage de programmation Complexité du langage de programmation Prototypage avec microcontrôleur Prototypage avec Arduino Utilisation d’un automate programmable
  • 39. ConclusionConclusion Chargement du programme dans le contrôleur Complexité et risque lié au chargement du programme dans le contrôleur Prototypage avec microcontrôleur Prototypage avec Arduino Utilisation d’un automate programmable
  • 40. ConclusionConclusion Fiabilité et fonctionnement: Fiabilité et fonctionnement Prototypage avec microcontrôleur Prototypage avec Arduino Utilisation d’un automate programmable
  • 41. Merci pour votre AttentionMerci pour votre Attention

Notes de l'éditeur

  1. This is really important!
  2. Schematic symbol for the switch is a single-pole, single-throw (SPST). Poles are the number of separate circuits controlled by the switch. Throws are the number of separate contacts that the movable element can mate with. pinMode(3, INPUT);