3.2 - Introduction et structure

Système électronique embarqué

A partir de la présentation des composants de la carte Microbit ci-dessous :

Donnes quelques capteurs et actionneurs de la carte présentée.
Indique quelle est le nom de l'unité de traitement de l'information

Chaîne d’énergie et chaine d’information avec carte Microbit

C’est le cas de la carte électronique programmable microbit. qui d’ailleurs ne possède pas un microcontrôleur mais deux qui vont collaborer pour effectuer des tâches différentes.

Ils ne vont pas seulement s’occuper du traitement de l’information pour donner des ordres en fonction des capteurs mais aussi transformer et manipuler l’information pour communiquer avec l’extérieur. (gestion des communications Bluetooth et USB)

Sur la même carte est intégrée une matrice d’affichage de LED pour la communication vers l’utilisateur et des capteurs (bouton poussoir, magnétomètre et accéléromètre )

Les objets électroniques programmables que vous utilisez

Démontez un smartphone en panne, un appareil photo numérique, une montre connectée.

Vous ne verrez pas un circuit électronique pour le traitement de l’information, un circuit électronique pour l’écran permettant de communiquer les informations à l’utilisateur, vous ne pourrez pas voir exactement ou se trouve l’accéléromètre, le capteur de proximité ..

Le fait de regrouper plusieurs étapes de la chaîne d’information dans un seul matériel s’appelle l’intégration. C’est une tendance dans l’industrie électronique car cela coûte moins cher de faire un seul circuit électronique certes plus compliqué plutôt que de fabriquer plusieurs circuit un peu plus simple.

Et surtout l’intégration permet de réaliser des systèmes électroniques plus petits, c’est ce que recherche le client généralement.

Comment comprendre alors comment tout cela fonctionne ?

Pour savoir comment est acquise, traitée et visualisé l’information et par quoi dans un système électronique intégré et bien la solution c’est de consulter la documentation du constructeur.

Et pour la chaîne d’énergie ?

Il est évident que la carte microbit qui trouve son énergie électrique, soit de la connexion USB de l’ordinateur ou des piles ou une petite batterie, ne peut pas fournir directement de l’énergie vers un éclairage, des moteurs, un radiateur …

La carte microbit est limité en voltage à 3.3V et 30mA en ampérage. C’est suffisant pour manipuler de l’information mais pas assez pour faire certaines actions qui nécessitent de l’énergie.

Tout comme pour les cartes électroniques arduino, il existe des cartes additionnelles pour faciliter les connexions vers l’extérieur.

Les IHM

L'IHM (interface homme/ machine) désigne le moyen utilisés par l'homme pour communiquer avec une machine. L'IHM s'applique essentiellement à l'informatique et comprend essentiellement les périphériques, logiciels et autres applications permettant d'utiliser les ordinateurs.

Dans le domaine des systèmes embarqués, l'IHM sera constitué d'un ensemble de capteurs et d'actionneurs conçu pour apporter une information à l'utilisateur sur l'état d'un système et lui permettre d'agir sur ce dernier.

Sans être exhaustif, voici quelques exemples

boutons et claviers (capteurs tactiles)
écrans (actionneurs LED) parfois tactiles
souris (capteur de mouvement)

mais aussi

Interfaces web
Applications sur ordinateurs ou smartphones

Le microcontrôleur

Voici le microcontrôleur animant la carte microbit vu au microscope (cette puce mesure 5mm de coté)

Un microcontrôleur est est un circuit intégré qui rassemble les éléments essentiels d'un ordinateur : processeur, mémoires (mémoire morte et mémoire vive), unités périphériques et interfaces d'entrées-sorties.

source : Wikipedia

Voici une illustration des fonctions principales fréquemment rencontrées dans des microcontrôleurs :

Ordres de grandeurs

Voici un tableau récapitulant quelques caractéristiques clés de 3 systèmes : l'ordinateur de bord d'Apollo (AGC), la carte micro:bit et un ordinateur de bureau moderne afin de se rendre compte des différences de capacités de chacun.

Comme vous le voyez, on peut aller sur la lune avec une carte micro:bit, mais difficilement jouer à fortnite !

Les objets connectés

C’est à la fin des années 90 qu’apparaissent les termes « d’objet connecté », « d’objets communicants », ou encore « d’internet des objets ». Ils couvrent aujourd’hui un nombre important et varié d’utilisations dans de très nombreux domaines de la vie quotidienne. De manière générale, on parle d’objet connecté pour désigner un objet ordinaire (montre, bracelet, jouet, etc.. .) capable de communiquer des informations diverses à un autre objet ou à internet.

Page updated

Google Sites

Report abuse