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Janvier 2019
Les bases des systèmes
embarqués
IUT – département informatique
28 janvier 2019
Aix-en-Provence
Intervenant : Guy SINNIG
https://fr.slideshare.net/SinGuy/systeme-embarque-td1
Janvier 2019
Objectif général de la présentation
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Mettre en œuvre un projet embarqué
simple.
2
Janvier 2019
Thèmes abordés :
Microcontrôleur STM32
Carte Discovery STM32 L475 IoT
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Installation et configuration IDE Arduino
Premiers programmes
Mise en œuvre des capteurs embarqués
3
Janvier 2019
Domaines d’utilisation des systèmes embarqués :
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Astronautique – fusée, satellites, sondes, …
Aéronautique, Drones, …
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Domotique, Immotique, …
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Robotique, …
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Janvier 2019
Architecture d’un système embarqué
5
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Janvier 2019
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Janvier 2019
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7
Janvier 2019
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8
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Baromètre / Température
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Janvier 2019
La carte STM32 IoT Discovery
9
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Janvier 2019
La carte STM32 IoT Discovery
10
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Janvier 2019
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Téléchargement et installation de l’IDE Arduino :
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Prise en charge des cartes STM32 :
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Sélection de la carte :
Dans « outils »
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Board part number : STM32L475VG-DISCOVERY-IOT
Janvier 2019
Premiers programmes
12
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carte et connectée à la broche 13.
LED PWM
Faire varier l’intensité lumineuse de la LED de manière croissante
puis décroissante.
LED RGB
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calculer les valeurs des résistances nécessaires, pour IF = 10mA,
choisir les résistances dans la série E12,
réaliser le câblage,
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verte et bleue, puis de manière croissantes, puis décroissantes.
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Janvier 2019
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13
LCD 2x16 I2C
Charger la bibliothèque LiquidCrystal I2C (by Frank de Brabander)
Afficher le message « IUT Aix - Info » « Systeme embarque »
sur l’afficheur LCD.
Afficheur LCD graphique Nokia 5110
Charger la bibliothèque Nokia_5110 (by Hossein Baghayi)
Dans Exemples/Nokia 5110/Basic
Modifier l’affectation des broches selon les brochages fournis
dans l’annexe afficheur Nokia 5110.
Fixer le contraste entre 30 et 60 selon le contraste de l’afficheur.
Rajouter la fonction rétro éclairage (backlight), (réglage moyen).
Réaliser le câblage de l’afficheur.
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Embarque.
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=> R = ( U - ULED ) / I
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16
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Signal PWM intégré
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Caractéristiques LED RGB (RVB)
17
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Janvier 2019
18
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Janvier 2019
19
Consignes pour les comptes rendus
des TD et TP
Les comptes rendus de chaque TD et TP devront
être envoyés le plus rapidement possible et avant la
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Systeme embarque td1

  • 1. Janvier 2019 Les bases des systèmes embarqués IUT – département informatique 28 janvier 2019 Aix-en-Provence Intervenant : Guy SINNIG https://fr.slideshare.net/SinGuy/systeme-embarque-td1
  • 2. Janvier 2019 Objectif général de la présentation Présenter les principes des systèmes embarqués. Mettre en œuvre un projet embarqué simple. 2
  • 3. Janvier 2019 Thèmes abordés : Microcontrôleur STM32 Carte Discovery STM32 L475 IoT Fonctionnalités et connectique Installation et configuration IDE Arduino Premiers programmes Mise en œuvre des capteurs embarqués 3
  • 4. Janvier 2019 Domaines d’utilisation des systèmes embarqués : Industrie – process de fabrication, … Médical – imagerie – assistance – télémédecine, … Banque – guichet automatique, … Nautisme, … Astronautique – fusée, satellites, sondes, … Aéronautique, Drones, … Transport, Automobile, … Domotique, Immotique, … Informatique, IOT (internet des objets), … Robotique, … … 4
  • 5. Janvier 2019 Architecture d’un système embarqué 5 Capteurs Actionneurs IHM Processeur Mémoire de travail Mémoire programme Adaptateurs et ports E/S Communications Microcontrôleur
  • 8. Janvier 2019 La carte STM32 IoT Discovery 8 Connecteur USB Micro B Microcontrôleur STM32L475 Module SubGHz (866 ou 915 MHz) NFC Module BT (BLE) Module Wi-Fi 2 Microphones MEMS Flash série (Quad-SPI) 64Mbit 64MBit USB OTG Connecteur Arduino Uno (V3)Sonde de programmation, debug et console intégrée B-L475E- IOT01A Proximité : Time of Flight Connecteur PMOD Température / Humidité Gyroscope / Accéléromètre Baromètre / Température Magnétomètre http://www.st.com/en/evaluation-tools/b-l475e-iot01a.html
  • 9. Janvier 2019 La carte STM32 IoT Discovery 9 Connecteurs, LEDs, BP, …
  • 10. Janvier 2019 La carte STM32 IoT Discovery 10 Connecteurs Arduino
  • 11. Janvier 2019 Configuration IDE Arduino 11 Téléchargement et installation de l’IDE Arduino : http://arduino.cc rubrique software. Prise en charge des cartes STM32 : https://github.com/stm32duino/wiki/wiki/Getting- Started#boards-manager-concept : suivre la procédure indiquée Sélection de la carte : Dans « outils » Type de cartes : STM 32 boards => Discovery Board part number : STM32L475VG-DISCOVERY-IOT
  • 12. Janvier 2019 Premiers programmes 12 LED Blink Ecrire un programme qui va faire clignoter la LED implantée sur la carte et connectée à la broche 13. LED PWM Faire varier l’intensité lumineuse de la LED de manière croissante puis décroissante. LED RGB Rechercher le brochage de la LED RGB CC, calculer les valeurs des résistances nécessaires, pour IF = 10mA, choisir les résistances dans la série E12, réaliser le câblage, écrire un programme pour allumer successivement les LEDs rouge, verte et bleue, puis de manière croissantes, puis décroissantes. afficher successivement la palette des couleurs possibles.
  • 13. Janvier 2019 Affichages 13 LCD 2x16 I2C Charger la bibliothèque LiquidCrystal I2C (by Frank de Brabander) Afficher le message « IUT Aix - Info » « Systeme embarque » sur l’afficheur LCD. Afficheur LCD graphique Nokia 5110 Charger la bibliothèque Nokia_5110 (by Hossein Baghayi) Dans Exemples/Nokia 5110/Basic Modifier l’affectation des broches selon les brochages fournis dans l’annexe afficheur Nokia 5110. Fixer le contraste entre 30 et 60 selon le contraste de l’afficheur. Rajouter la fonction rétro éclairage (backlight), (réglage moyen). Réaliser le câblage de l’afficheur. Tester l’afficheur en affichant - IUT Aix - / Dept. Info / Syst. Embarque.
  • 14. Janvier 2019 Mise en œuvre des capteurs embarqués 14 Time of Flight – Proximité (VL53L0X) Afficher la distance de l’obstacle. Radar de recul : LED = rouge si d<10cm , orange si 10cm<d<30cm, vert si d>30cm. Accéléromètre / Gyroscope (LSM6DSL) Afficher x,y,z accéléromètre et x,y,z gyroscope. Allumer LED verte si accélération, rouge si décélération. Magnétomètre (LIS3MDL) Afficher x,y,z magnétomètre. Température / Humidité (HTS221) Afficher température et humidité. Réaliser un thermostat. Baromètre / Température (LPS22HB) Afficher pression et température. Réaliser un baromètre.
  • 15. Janvier 2019 15 Les Diodes Electroluminescentes (LED) U I I LED R ULED UR U = ULED + UR = ULED + R I => R I = U - ULED => R = ( U - ULED ) / I Si on choisit I = 15mA, avec U = 5V => R( U - ULED ) / I = (5-2)/0,01 = 200Ω ≈ 220Ω ULED ≈ 2V et ILED ≈ 15mA
  • 16. Janvier 2019 16 PWM (Pulse Width Modulation) : Signal PWM intégré
  • 17. Janvier 2019 Caractéristiques LED RGB (RVB) 17 Caractéristiques de la LED Rouge Caractéristique de la LED Verte Caractéristique de la LED Bleue LED RGB 5mm 465 / 525 / 630 nm Référence fabricant L-154A4SURKQBDZGC
  • 18. Janvier 2019 18 Afficheur Nokia 5110 Brochage LCD : 1) RST – Reset 2) CE – Chip Enable 3) D/C – Data/Command Select 4) DIN – Serial Input 5) CLK – Clock Input 6) VCC – 3.3V 7) BL – Backlight Control 8) GND – Ground Brochage STM32 IOT : PIN 7 (D7) PIN 6 (D6) PIN 5 (D5) PIN 4 (D4) PIN 3 (D3) + 3,3V PIN 2 (D2) GND
  • 19. Janvier 2019 19 Consignes pour les comptes rendus des TD et TP Les comptes rendus de chaque TD et TP devront être envoyés le plus rapidement possible et avant la séance suivante à l’adresse : guy.sinnig@univ-amu.fr Les documents devront être au format doc, docx ou odt. Les programmes devront être en .ino