Académie Nancy-Metz 2012-2013 ISN Utilisation de Raspberry dans le cadre des mini-projets Mr PECOUL Serge Table des matières I. Présentation du Raspberry Pi......................................................................................................................3 1. Raspberry Pi : côté matériel..................................................................................................................3 2. Raspberry Pi : côté logiciel...................................................................................................................4 3. Alternative à Raspberry Pi ....................................................................................................................4 II. Codage binaire : Réseau de 8 L.E.D.........................................................................................................5 1. Visualisation d'un nombre binaire à 8 bits à l'aide d'un réseau de LED................................................5 2. Comptage en binaire..............................................................................................................................5 3. Chenillard..............................................................................................................................................6 4. Codage des caractères du clavier..........................................................................................................7 III. Codage binaire: Afficheur 7 segments.....................................................................................................8 1. Présentation d'un afficheur « 7 segments »...........................................................................................8 2. Etablissement de la table de décodage..................................................................................................8 3. Activité de programmation....................................................................................................................9 IV. Tests et boucles :moteur pas-à-pas.........................................................................................................10 V. Transmissions de données ......................................................................................................................10 1. Communication avec un Capteur de température 1-Wire (DS18S20)................................................11 2. Communication i2C avec un module RTC (DS1307).........................................................................11 3. Communication USB entre Raspberry Pi et Arduino (connection série)...........................................11 4. Communication Ethernet entre Raspberry Pi et Arduino ..................................................................11 5. Emission FM:103.3MHz.....................................................................................................................12 VI. Transmissions de données et Wii...........................................................................................................13 1. Communication I2C entre un Raspberry Pi et un Nunchuk................................................................13 2. Communication Bluetooth avec une Wiimote....................................................................................14 VII. Les capteurs analogiques......................................................................................................................15 1. Mesure à l'aide de capteurs analogiques sur une entrée digital de Raspberry.....................................15 2. CTN.....................................................................................................................................................15 3. Photorésistance....................................................................................................................................15 4. Réalisation matérielle..........................................................................................................................15 VIII. Modulation de largeur d'impulsions....................................................................................................16 1. PMW, Principe et mise en place..........................................................................................................16 2. Gestion de la luminosité d'une L.E.D..................................................................................................16 3. La fonction PWM interne de Raspberry.............................................................................................16 4. Utilisation de la fonction PWM : luminosité d'une L.E.D.................................................................16 5. Utilisation pour la gestion de la vitesse de rotation d'un moteur........................................................17 6. Utilisation d'un Nunchuk pour la gestion de la vitesse de rotation ....................................................17 IX. Raspberry : serveur Web/hébergement..................................................................................................18 X. Raspberry: serveur domotique................................................................................................................19 1. Présentation.........................................................................................................................................19 2. Contrôle d'un réseau de L.E.D............................................................................................................19 3. Gestion de l'afficheur 7 segments........................................................................................................19 4. Gestion de télécommandes connecté sur le GPIO.............................................................................20 5. Gestion d'un Arduino connecté en USB à Raspberry..........................................................................20 6. Gestion d'un Arduino via internet par Raspberry................................................................................21 7. Gestion de sonde I2C .........................................................................................................................21 8. Un Arduino, seul, en serveur web.......................................................................................................21 9. Gestion de l'ensemble..........................................................................................................................22 XI. D'autres applications pour Raspberry....................................................................................................23 1. D'autres périphériques à faible coût....................................................................................................23 2. Robotique............................................................................................................................................23 3. Box-TV................................................................................................................................................23 ANNEXE 1 : Installation de la distribution « Raspian modifiée »..............................................................24 ANNEXE 2 : Contrôler les entrées/sorties..................................................................................................24 1 ANNEXE 3 : Schémas et rôles des entrées/sorties......................................................................................25 ANNEXE 4 : Communication I2C.............................................................................................................26 ANNEXE 5 : Communication Bluetooth...................................................................................................27 ANNEXE 6 : Configurer les droits USB/1-wire/LCD................................................................................27 Références: ..................................................................................................................................................29 2 I. Présentation du Raspberry Pi 1. Raspberry Pi : côté matériel Raspberry Pi est un mini-ordinateur à faible prix et à faible consommation électrique. Ce mini-ordinateur de la taille d'une carte de crédit, est équipé de connecteurs audio-video numériques (HDMI ) et analogiques (composite), permettant de le relier à un écran de télévision ou d’ordinateur. Raspberry pi possède, en plus deux connecteurs GPIO ( General Purpose Input Output ).Ces connecteurs correspondent à des entrées/sorties numériques. Ces entrées/sorties permettent à Raspberry pi d'avoir la possibilité de contrôler des composants électroniques ou d'acquérir des mesures de capteurs. Par exemple, Raspberry pi permet le contrôle de l'allumage de L.E.D, d'afficheurs à diodes, d'afficheurs LCD, ou de lire l’état d’un interrupteur, d’un capteur de température, d’un capteur de luminosité, etc... Ce connecteur GPIO dispose de différent types de connexion : • des broches utilisables en entrée ou sortie numérique (commandées en tout ou rien). • deux ports I2C (permettant de se connecter sur du matériel en utilisant uniquement 2 broches/pins de contrôle). • un port 1-wire (n'utilise qu'une broche/pin). • un port série (broches Rx et Tx) pour la communication avec les périphériques séries. • des broches pouvant être utilisées en PWM ("Pulse Width Modulation") permettant le contrôle, par exemple de moteurs ou de servo moteurs pwm. • une interface SPI pour les périphériques SPI (Serial Peripheral Interface) comme