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| fr:microcontrollers [2010/03/16 13:44] – créée sdeniaud | fr:microcontrollers [2020/07/20 09:00] (current) – external edit 127.0.0.1 |
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| Le micro-contrôleur est fondamentalement un ordinateur qui est placé sur une simple puce de circuit intégré. Il est composé d'une mémoire, d'un processeur aussi bien que des interfaces d'entrée/sortie. Le microcontrôleur est programmé pour exécuter certaines tâches, ce qui signifie que s'il y a un besoin de changer ou améliorer cette fonctionnalité, il suffit d'installer un nouveau programme sur la puce. Les aspects qui différencient les micro-contrôleurs d'autres ordinateurs (le PC, l'ordinateur portable, le serveur, etc) sont : | Le micro-contrôleur est fondamentalement un ordinateur qui est placé sur une simple puce de circuit intégré. Il est composé d'une mémoire, d'un processeur aussi bien que des interfaces d'entrée/sortie. Le microcontrôleur est programmé pour exécuter certaines tâches, ce qui signifie que s'il y a un besoin de changer ou améliorer cette fonctionnalité, il suffit d'installer un nouveau programme sur la puce. Les aspects qui différencient les micro-contrôleurs d'autres ordinateurs (le PC, l'ordinateur portable, le serveur, etc) sont : |
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| * Toutes les fonctions sont placés sur une simple puce sur une échelle plus compacte et plus petite. | * Toutes les fonctions sont placées sur une simple puce sur une échelle plus compacte et plus petite. |
| * Il est programmé pour exécuter certaines tâches, afin de changer ses fonctionnalités on doit installer un nouveau programme. | * Il est programmé pour exécuter certaines tâches, afin de changer ses fonctionnalités on doit installer un nouveau programme. |
| * Il ne consomme que très peu d'énergie, parce que ses caractéristiques physiques sont plus petites et moins gourmande en énergie qu'un PC classique, un ordinateur portable ou un serveur. Habituellement les dévelopeurs de micro-contrôleurs se concentrent sur la basse consommation d'énergie, ce qui permet d'utiliser plus longtemps les batteries des applications mobiles. | * Il ne consomme que très peu d'énergie, parce que ses caractéristiques physiques sont plus petites et moins gourmande en énergie qu'un PC classique, un ordinateur portable ou un serveur. Habituellement les développeurs de micro-contrôleurs se concentrent sur la basse consommation d'énergie, ce qui permet d'utiliser plus longtemps les batteries des applications mobiles. |
| * Single purpose inputs and outputs. Les micro-contrôleurs ont des périphériques, qui établissent la connexion entre le micro-contrôleur et d'autres micro-contrôleurs ou des ordinateurs (par exemple USB, PEUT, UART), aidant à comprendre les processus dans le monde physique réel (par exemple les interrupteurs, la mesure de température, etc) et aidant à contrôler l'environnement (par exemple pour contrôler le moteur, déclencher une alerte etc). | * Single purpose inputs and outputs. Les micro-contrôleurs ont des périphériques, qui établissent la connexion entre le micro-contrôleur et d'autres micro-contrôleurs ou des ordinateurs (par exemple USB, PEUT, UART), aidant à comprendre les processus dans le monde physique réel (par exemple les interrupteurs, la mesure de température, etc) et aidant à contrôler l'environnement (par exemple pour contrôler le moteur, déclencher une alerte etc). |
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| Microcontrollers can be found in a variety of everyday items: household appliances (e.g. microwave oven, TV-set), toys (Lego NXT, talking dolls), vehicles (cars, hoists), etc. Microcontrollers’ very wide usage has been possible because they are easy to program and have wide range of functionality, hence is very easy to add new features and upgrade the level intelligence of the appliance they are in. | Les micro-contrôleurs peuvent être trouvés dans une variété d'appareils quotidiens : appareils électroménagers (par exemple four à micro-ondes, téléviseurs), jouets (Lego NXT, poupées parlantes), véhicules (voitures, engins de levage), etc. La très large utilisation des micro-contrôleurs est possible parce qu'ils sont faciles à programmer et ont un grand choix de fonctionnalités, il est donc assez facile d'ajouter de nouvelles fonctions et mettre à niveau l'intelligence afin de correspondre à l'appareil dans lequel ils sont. |
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| ===== Robotics ===== | ===== Robotique ===== |
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| Robotics is science which combines technology and knowledge necessary to build robots. Due to fast development of technology the term robot, as an automatic machine that replaces human, is not so clear anymore. Robot is not anymore just humanoid robot, robotic hand at automotive industry’s assembly line, autopilot in aircraft, artificial intelligence built of living neurons or simple cleaning robot, it is also computer software witch completes tasks that human has to do (for example complies reports). It is known that robots are built to replace humans at certain tasks. There are many reasons for this: dangerous working conditions, cheaper production, monotonous work may cause humans to err, new systems are so complex and time critical, that automatic system makes better decisions than human. | La robotique est la science qui combine la technologie et la connaissance nécessaire à la construction des robots. En raison du développement rapide des technologies la définition du terme "robot", telle une machine automatique qui remplace l'homme, n'est pas si clair désormais. Le robot n'est désormais plus seulement le robot humanoïde, une main robotisée sur la chaîne de montage de l'industrie automobile, le pilote automatique dans l'avion, l'intelligence artificielle construite de neurones vivants ou le simple robot de nettoyage, ce sont toutes sortes d'ordinateurs qui remplissent les tâches de l'homme. On conçoit que les robots sont construits pour remplacer des gens pour certaines tâches. Il y a beaucoup de raisons de cela : des conditions de travail dangereuses, une production plus rentable, le travail monotone qui peut être à l'origine d'erreurs humaines, de nouveaux systèmes si complexes et le temps critique, que le système automatique prend de meilleures décisions que l'homme. |
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| ===== Microcontrollers in robotics ===== | ===== Micro-contrôleurs en robotique ===== |
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| Because of the wideness of the robotics, we determinate it as hobby robotics, the systems are not very complex there and it is possible to build them alone. Common microcontrollers in hobby robotics are: | Vu l'aspect tellement vaste de la robotique, nous considérerons alors la robotique comme un passe temps, les systèmes ne seront pas très complexes et il sera possible de les fabriquer soi-même. Les micro-contrôleurs courant sont: |
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| * Atmel AVR microcontrollers (ATmega, ATtiny, etc.) | * Les micro-contrôleurs Atmel AVR (ATmega, ATtiny, etc.) |
| * Microchip Technology PIC microcontrollers (PIC16, PIC24, etc.) | * Les micro-contrôleurs PIC de technologie micro-puce (PIC16, PIC24, etc.) |
| * Microcontrollers based on ARM technology. | * Les micro-contrôleurs basés sur la technologie ARM. |
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| | Le plus souvent trois groupes sont à l'origine de la création des cartes de développement et des environnements basés sur les micro-contrôleurs évoqués ci-dessus. Par exemple: Arduino (AVR), BASIC Stamp (PIC) et Lego NXT (ARM). L'ensemble des développements pour le //HomeLab// sont basés sur un micro-contrôleur AVR ATmega128. |
| | Les questions les plus classiques en ce qui concerne les micro-contrôleurs et les cartes de développement sont: comment définir le plus approprié? Habituellement nous les classons selon ces quatre propriétés: le prix, les caractéristiques physiques, l'environnement de développement et le support utilisateur. Les caractéristiques principales sont: |
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| Quite often third parties have created development boards and environments based on microcontrollers mentioned herein before. For example: Arduino (AVR), BASIC Stamp (PIC) and Lego NXT (ARM). Necessaries for developing HomeLab witch are described hereinafter in this book are based on AVR ATmega128 microcontroller. | * fréquence d'opération du processeur - qui détermine la vitesse d'opération de la puce |
| Question arises from the large amount of microcontrollers and development boards available: how to find the most appropriate? Generally we can classify following four properties: - price, physical characteristics, development environment and customer support. Notable physical characteristics are: | * capacité de la mémoire – qui détermine la taille maximale du programme qui peut être intégré à la puce |
| | * capacité de mémorisation des données – combien de données peuvent être utilisées dans le programme |
| | * nombre de broches entrée/sortie et leurs fonctions – différentes broches ont différentes fonctions |
| | * nombre de timers – important pour le critère de poursuite du temps |
| | * consommation d'énergie – important pour les applications portables |
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| * processor operating frequency - determines chip operating speed | Ici l'environnement de développement est un logiciel PC, qui permet de créer et de compiler des programmes, en téléchargeant les programmes aux micro-contrôleurs et permettant de détecter en temps réel les éventuelles erreurs. Facile et confortable il doit faire tout ce qui devient décisif, parce que pendant la phase de démarrage du programme ce sera le secteur de travail principal. Tout cela mène à la quatrième caractéristique, le support client. Il est important que recevoir de l'aide et de l'assistance pour répondre aux questions possibles soit aussi facile que possible. En considérant toutes ces quatre propriétés mentionnées, il devrait être possible de trouver la carte de développement nécessaire. |
| * program memory capacity – determines the size of the program that can be installed on the chip | |
| * data memory capacity – how much data can be processed in the program | |
| * number of input/output pins and their function – different pins have different possibilities | |
| * number of timers – important for pursue time criteria | |
| * energy consumption – important for mobile applications | |
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| Here development environment is PC software, witch allows creating and compiling programs, uploading programs to the microcontrollers and bridging in the programs during work in order to detect possible faults. How easy and comfortable it is to do all that becomes decisive, because during development period of the program it will be the primary working area. All this leads to the fourth characteristic, witch is customer support. It is important that receiving help and support for solving possible issues is as easy as possible. By considering all four mentioned properties, it should be possible to find the development board needed. | |
