Système embarqué

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.
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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
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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

6. Janvier 2019
Les microcontrôleurs STM32
6

7. Janvier 2019
Le microcontrôleur STM32 L475
7

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
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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