présentation raspberry pi @ekito
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Raspberry Pi : du moteur à l’iPhoneOu comment diriger un ordinateur
roulantArnaud Boudou 09/04/2023
09/04/2023 www.ekito.fr 2
• Arnaud Boudou
– Développeur Java / iOS chez ekito
– Twitter : @boudouarnaud
– Web (ekito) : http://www.ekito.fr/people?author_name=aboudou
– Web (perso) : http://goddess-gate.com/projects/fr
Sommaire
• Présentation du Raspberry Pi• Un petit cours d’électronique (non,
ne partez pas déjà !)• Du code• La démonstration• Et plus tard…
09/04/2023 www.ekito.fr 3
La fondation Raspberry Pi
Organisation caritative britannique fondée en mai 2009
• Constat : moins de jeunes britanniques se lancent dans les études informatiques (en 2012 : 100 000 postes en attente, 30 500 diplômés)
• Idée : les y amener en leur donnant goût à la programmation via un ordinateur bon marché.
• Résultat : le Raspberry Pi, mini-ordinateur ARM.
09/04/2023 www.ekito.fr 4
Le Raspberry Pi
Ordinateur à base de processeur ARM, taille carte bancaire
09/04/2023 www.ekito.fr 5
Le Raspberry Pi
• Faible consommation : environ 4 W• Faible prix : 35 $• Nombreuses possibilités d’extension : USB, Ethernet,
HDMI, GPIO, Série, I2C, etc.• Performances : « Les performances générales sont de
l’ordre d’un Pentium 2 300 MHz – processeur datant de 1997 – avec des capacités graphiques qui se la pètent plus »
• Fonctionne sous Linux
09/04/2023 www.ekito.fr 6
Un succès inattendu
• Selon Eben Upton : « Nous pensions honnêtement en vendre environ 1 000, éventuellement 10 000 dans nos rêves les plus fous ».
• Lors de l’ouverture des précommandes (février 2012), environ 100 000 Raspberry Pi ont été commandés.
• À ce jour (janvier 2013), plus de 700 000 machines ont été livrées.
• Le faible prix explique ce succès, ainsi que la possibilité de l’interfacer de différentes manières avec le monde réel.
09/04/2023 www.ekito.fr 7
Des projets… variés
09/04/2023 www.ekito.fr 8
Une invasion mondiale
09/04/2023 www.ekito.fr 9
Raspberry Pi vs Arduino
09/04/2023 www.ekito.fr 10
Raspberry Pi Arduino
OrdinateurUtilise un système d’exploitation, pas de temps réel
MicrocontrôleurPas de système d’exploitation, temps réel
Versatile (rappel : c’est un ordinateur) Spécialisé (fait comparativement peu de choses, mais les fait bien)
Autonome (rappel : c’est un ordinateur) Semi-autonome : a besoin d’un ordinateur pour le programmer.
Quelques entrées/sorties numériques (8 par défaut), aucune analogique.
Beaucoup d’E/S numériques (14 à 54), beaucoup d’entrées analogiques (6 à 16)
Sortie audio, vidéo, E/S USB, connecteurs spécialisés écran / caméra, réseau
Possibilités d’extension via des cartes filles.
Communauté importante Communauté importante
Au final, même s’ils semblent concurrents, les deux produits ne répondent pas aux mêmes besoins, et peuvent être complémentaires
Dans le vif du sujet
• Le but du projet était de réaliser un « robot » roulant, basé sur un Raspberry Pi, et piloté par un iPhone.
• Dans l’absolu, ça ne sert effectivement pas à grand chose.
• Mais…
09/04/2023 www.ekito.fr 11
À quoi ça sert ?
• Ça m’a servi à voir comment relier deux mondes distincts (iPhone et électronique).
• Ça m’a servi à (ré)apprendre les bases de l’électronique.
• Ça m’a servi à apprendre un nouveau langage (Python).
• Ça m’a servi à m’amuser (et c’est peut-être le plus important).
09/04/2023 www.ekito.fr 12
Au début était le pont en H
09/04/2023 www.ekito.fr 13
• Le pont en H permet decontrôler le sens de rotationd’un moteur.
Au début était le pont en H
09/04/2023 www.ekito.fr 14
• Le pont en H permet decontrôler le sens de rotationd’un moteur.
• En fermant deux interrupteurs,le moteur tourne.
Au début était le pont en H
09/04/2023 www.ekito.fr 15
• Le pont en H permet decontrôler le sens de rotationd’un moteur.
• En fermant deux interrupteurs,le moteur tourne.
• En fermant les deux autresinterrupteurs, le sens derotation change.
Au début était le pont en H
09/04/2023 www.ekito.fr 16
• Le souci principal, c’est quedes interrupteurs ne sontpas faciles à automatiser.
Au début était le pont en H
09/04/2023 www.ekito.fr 17
• Le souci principal, c’est quedes interrupteurs ne sontpas faciles à automatiser.
• Il suffit donc de les remplacerpar des transistors.
Au début était le pont en H
09/04/2023 www.ekito.fr 18
• En temps normal, un transistorne laisse pas passer le courant.Il se comporte comme un interrupteur ouvert.
Au début était le pont en H
09/04/2023 www.ekito.fr 19
• En temps normal, un transistorne laisse pas passer le courant.Il se comporte comme un interrupteur ouvert.
• Si on applique du courant à labase du transistor, on « fermel’interrupteur », et le courantcircule.
Au début était le pont en H
09/04/2023 www.ekito.fr 20
• Pour commander les transistors, il suffit donc d’envoyer du courant à leurs bases depuis les connecteurs GPIO du Raspberry Pi.
Fini de jouer, place au code
09/04/2023 www.ekito.fr 21
iPhone
Serveur TCP
Code de contrôle des GPIO
GPIO
Transistors
Moteurs
Le serveur TCP
09/04/2023 www.ekito.fr 22
• Le serveur TCP– Programmé avec Python.– Utilisation de la bibliothèque « Twisted ».– Attend des commandes simples : « forward », « reverse »,
« left », « right » et « stop ».– Client facile à mettre en place :
il suffit de se connecter auserveur et y envoyer lescommandes.
Le contrôle des GPIO
09/04/2023 www.ekito.fr 23
• Le contrôle des GPIO– Intégré au serveur.– Au choix, utilisation de la bibliothèque Python :
• « Rpi.GPIO » pour le pilotage direct des GPIO• « Adafruit MCP230XX » si usage d’un circuit d’extension de port
MCP23008 (8 GPIO de plus) ou MCP23017 (16 GPIO de plus)
– Envoi à la demande du courant sur le GPIO sélectionné, ou bien stoppe l’envoi.
Et côté iPhone ?
09/04/2023 www.ekito.fr 24
• Le client iPhone– Interface minimaliste.– Envoi de la commande de déplacement
à l’appui sur un bouton, et commande « stop » lorsqu’on le relâche.
Démonstration
09/04/2023 www.ekito.fr 25
L’effet démo, vous y croyez ?
Et plus tard…
09/04/2023 www.ekito.fr 26
• Axes d’amélioration– Ajouter une caméra à l’avant, avec retransmission vers le
client.– Gérer la vitesse de déplacement du robot.– Tout ce que mon imagination me dictera (et mon budget
m’autorisera)
Ressources
09/04/2023 www.ekito.fr 27
• Idées de réalisations : http://korben.info/idees-raspberry-pi.html• Fondation Raspberry Pi : http://www.raspberrypi.org/• Bibliothèque Twisted : http://twistedmatrix.com/trac/• Bibliothèque Rpi.GPIO : http://pypi.python.org/pypi/RPi.GPIO• Bibliothèque Adafruit MCP230XX :
https://github.com/adafruit/Adafruit-Raspberry-Pi-Python-Code
• Pub éhontée– Code source du projet : https://github.com/aboudou/movingraspi– Page récapitulant le projet :
http://goddess-gate.com/projects/fr/raspi/movingraspi
Plus d’informations
ekitoSARL au capital de 150 000 €RCS Toulouse 485 109 3001 place de la bourse 31000 [email protected] – www.ekito.fr
09/04/2023 www.ekito.fr 28
Laurent Blondon Responsable CommercialTél. : + 33 (0) 659 976 [email protected]
Copyright
09/04/2023 www.ekito.fr 29
• Vous êtes libres de :– Reproduire, distribuer et communiquer l’œuvre– Adapter l’œuvre– D’utiliser cette œuvre à des fins commerciales
• Selon les conditions suivantes :– Vous devez attribuer l’œuvre de la manière indiquée par
l’auteur de l’œuvre ou le titulaire des droits (mais pas d’une manière qui suggérerait qu’ils vous approuvent, vous ou votre utilisation de l’œuvre).
http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/fr/