Description de la carte Raspberry Pi

PRESENTATION‐RESSOURCES
ChristianDupaty
BTSSystèmesNumériques
LycéeFourcade‐Gardanne
Académied’Aix‐Marseille

RASPBERRYPIetPYTHON:PRESENTATION  
BTS systèmes numériques http://genelaix.free.fr 2/9
1) Introduction,ObjectifsetIntentions
LeBTSSN(SystèmesNumériques)intègrelaformationetledéveloppementdescomposantesélectroniqueset
informatiquesdessystèmesnumériquesautourdeprojets.Lesordinateursembarquéssouslesystème
d’exploitationLinuxsontmassivementprésentsdanslestechnologiesétudiées,BOXmultimédia,
smartphones,liseuses,appareilsphotos…
L’ordinateurRaspberryPIconstitueunsupportd’enseignementperformant,trèsbonmarchéetdisposant
d’unréseaumondialdedéveloppeurs.Ilpossèdedesentrées/sortiespuissantespermettantuneconnexion
avecdescapteursetactionneursetdonclemondephysique.
Lespublicationssurl’ordinateurRaspberryPisonttrèsnombreusestantsurinternetqu’enlibrairie.Ces
publicationssontdestinéesàtouslespublics,ilestparfoisdifficiled’isolerlesinformationsrecherchées.
Lestravauxpratiquesproposésontpourobjectifsdefaciliterlapriseenmaindel’ordinateurembarqué
RaspberryPIparlesenseignantsdespécialitésenBTSSNetserviréventuellementderessourcespourles
étudiantsdeBTSSN.
DanslecadreduBTSSN,l’ordinateurRaspberryPipeutêtreutilisédanslecadred’unmini‐projetouduprojet
del’épreuveE62.Ilpeutégalementservirdesupportàl’apprentissage:
‐ DelagestionetlastructuredesordinateurssousLinux
‐ Del’administrationàdistanceavecSSH
‐ DesprotocolesSPI,I2C,UART,delaPWM.
‐ Delamiseenœuvredecapteurs,d’actionneurs
‐ DeslangagesC,C++etPython
‐ …
LesupportRaspberryPipermetdedéveloppertouteslescapacitésduréférentielduBTSSN,lesTPproposés
sontplusparticulièrementorientésvers:
(cf:http://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/textes/formations‐bts‐bts‐systemes‐
numeriques/3321‐referentiel‐bts‐systemes‐numeriques.pdf)
‐ C4.1:câbleret/ouintégrerunmatériel(EC+IR)
ex:TP1WIREouTPI2C
‐ C4.2:adapteret/ouconfigurerunmatériel(ECetIR)
ex:TPAfficheur/Camera
‐ C4.3:adapteret/ouconfigurerunestructurelogicielle(EC)
ex:TPserveurWEB
‐ C4.3:installeretconfigurerunechaînededéveloppement(IR)
ex:TPinstallationRaspberryPi
‐ C4.4:fabriquerunsous‐ensemble(EC)
ex:TP1WIREouTPI2C
‐ C4.4:développerunmodulelogiciel(IR)
TPàdévelopperparleprofesseur
‐ C4.5:testeretvaliderunmodulelogicieletmatériel
‐ C4.5:testeretvaliderunmodulelogicie
AVERTISSEMENT:LesTPsontdestinésàlaréalisationd’évaluationsformatives.Ilsnepeuventpasêtre
donnésdirectementauxétudiants,leprofesseurdoitselesapproprieretlesadapteraucontextepédagogique
particulierdechaqueclasse,enparticulierlesopérationnaliserautourdesystèmesréelset/oudecahierdes
chargesrépondantàunbesoin.

RASPBERRYPIetPYTHON:PRESENTATION  
BTS systèmes numériques http://genelaix.free.fr 3/9
Contenusdeformation:
‐DescriptiondelacarteRaspberryPi
‐Installationd’unOS
‐ContrôledelacarteàdistanceparSSHsurPCWindowsavecsupportWIFI
‐LescommandesLinuxminimum
‐Configurationetinstallationdesbibliothèquesdegestiondespériphériques
‐Exemplesmettantenœuvrelespériphériquesembarqués:GPIO,SPI,I2C,UART,PWM,1WIRE
‐Réalisationd’unserveurWEBembarquéaveclecture/commandedepériphériques(thermomètre)
‐InterfacetactileAdafruit
‐Acquisitionvidéo,gestiond’unecaméra.
Python:
LesexemplessontécritsenPython,lelecteurdoitavoirdesconnaissancesminimalesdanscelangage.
Pythonestleprincipallangageutiliséparlacommunautéinternetpourledéveloppementd’applicationssur
RaspberryPi.NéanmoinslelangageCestlargementutilisépourlaréalisationdesdriversbasniveaudegestion
desE/S(http://wiringpi.com/).
UntrèsgrandnombredebibliothèquessontdéveloppéesenPythonpourRaspberryetdisponibles
gratuitementsurInternet.
Pythonestunlangageinterprété(noncompilécommeleC)orientéobjetdetrèshautniveau,ildisposed’une
syntaxe(assezprocheduC)quipermetuneécritureetunelectureaiséeetstructuréedesprogrammes.
©Wikipedia
PourapprendrelelangagePython:
http://fr.openclassrooms.com/informatique/cours/apprenez‐a‐programmer‐en‐python
http://www.framasoft.net/article1971.html
http://python.developpez.com/cours/TutoSwinnen/
PourapprendrelescommandesLinux(entreautres,ilyaénormémentdepublicationssurinternet):
http://fr.openclassrooms.com/informatique/linux/cours
http://jplu.developpez.com/tutoriels/systeme/presentation‐linux/
http://sylvain.cherrier.free.fr/documentations/coursLinux.pdf

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2) Pours’équiper:
©Farnell
Equipementrecommandé:(environ150€HT)
UnPCsousWindows,LinuxouIOSpourledéveloppementàdistanceparSSH.
Unaccèsinternet,pourlarécupérationdesbibliothèquesetlogiciels.
UnordinateurRaspberryPitypeBaveccarteSD8GO(30€)
UnecameraRapsberriPi(19€HT)(facultatif)
UnécrantactileTFTadafruit(34€)(facultatif)
UneplatineadafruitProtoPlateADA801(13€)
UnealimentationmicroUSB
soituncableUSB‐micrcoUSB,l’alimentationsefaitparlacableUSBd’unPC(3€)
soitunealimentationsecteurautonomeavecuncablemicroUSB(5€)
undongleUSB‐WIFIpourRaspberryPi(18€)
UnPACKcablesetaccessoires(25€)
unclavierUSB
unesourisUSB
câblesetadaptateurHDMIVGAetHDMIDVI‐D
unécrandepréférenceHDMI(moinsde150€,achatoptionnel,l’écrann’estutilequependantlaphasede
configurationinitiale,lePCn’étantpasutileàcemomentsonécran,souris,claviersontutilisables)
Quelquescomposants(tmp102,18B20…)pourlesTP(moinsde10€)

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3) LacarteRaspberryPi
RaspberryPiestunpetitordinateursouslesystèmed’exploitationLinuxsurcarteSDdestinéàdes
applicationsd’informatiqueembarquée.Lecœurdel’ordinateurestunFPGA(Broadcom2835)intégrantun
processeurARM11cadencéà700MHzetdenombreuxpériphériques.
RaspberryPipeutêtredirectementconnectéàuneIHMclassique,souris/clavier/ecranHDMIouvidéo
composite,cependantcommetoutordinateurLinux,RaspberryPipeutintégrersespropresoutilsde
développementetuneinterfacehomme‐machinereposantsurSSHcontrôlabledepuisunautreordinateurpar
EthernetouWIFI.
Leconnecteurd’extensionsupportelesentrées/sortiesparallèlesainsiquelaplupartdesbusde
communication.C’estunsupportparticulièrementéconomiqueetpuissantquipeutêtrefacilementmisen
œuvredansdepetitssystèmesnécessitantunaccèsaumondephysiquepardescapteurs/actionneurs
disposantsd’interfacesnumériques.
UART
I2C
SPI
1Wire