Expliquer les fondamentaux concernant les capteurs et les actionneurs pour l’embarqué ;
Expliquer les principes électriques d’alimentation d’un système embarqué ;
Expliquer le principe de la communication radio vue du microcontrôleur ;
Utiliser une chaîne d’outils pour programmer et déboguer sur une cible pour l’embarqué ;
Concevoir un système capteurs-actionneurs ;
Appréhender les principes de contrôle d’une interruption par un capteur ou un actionneur.

Description

Un système embarqué, au sens large, va utiliser des informations issues de capteurs sur des grandeurs physiques, pour fournir un service dont une ou plusieurs composantes mettent en oeuvre des actionneurs. Ce cours vise à décrire succinctement, au sens des caractéristiques matérielles bas niveau, ces capteurs et ces actionneurs, non pas du point de vue de leurs principes physiques, mais de leur mise en œuvre pratique autour d’un microcontrôleur.

Cette mise en œuvre fait intervenir des liens de communication (souvent avec les capteurs) et de gestion dynamique d’énergie (souvent avec les actionneurs). Par ailleurs, des interfaces particulières d’un microcontrôleur sont concernées par les capteurs et les actionneurs. Ces interfaces seront décrites au travers d’exemples, avec leurs codes informatiques associés.

Des quiz vous permettront d’évaluer l'acquisition des différentes notions enseignées. Ce cours vous proposera d’utiliser deux plateformes de développement microcontrôleur : la plateforme Pic Kit 3 de la société Microchip, et la plateforme Arduino UNO, les deux étant accessibles à des prix abordables. En plus de ces plateformes, du petit matériel (émetteurs-récepteurs radio, moteurs, LED, etc.) sera utilisé.

PART #1 - DÉCOUVREZ LES ACTIONNEURS ÉLECTROMÉCANIQUES AU SEIN DES SYSTÈMES EMBARQUÉS

Introduction

1. Décrivez l’objectif du contrôle d’un actionneur électromécanique

2. Découvrez les besoins électriques d'actionneurs électromagnétiques usuels

3. Découvrez les interfaces et les périphériques d'un microcontrôleur

Quiz: Testez vos connaissances des périphériques d'un microcontrôleur et des actionneurs associés

PART #2 - ALIMENTEZ ÉLECTRIQUEMENT UN SYSTÈME EMBARQUÉ ET GÉREZ SA CONSOMMATION ÉLECTRIQUE

1. Découvrez des cas typiques d’alimentation électrique

2. Convertissez l'énergie électrique prélevée sur le secteur

3. Convertissez une tension continue

Quiz: Testez vos connaissances des stratégies d’alimentation électrique

PART #3 - CRÉEZ UN LIEN RADIOFRÉQUENCE AVEC LES CAPTEURS DE SERVICE

1. Décrivez les principaux paramètres d’une transmission radio

2. Découvrez les principales techniques de transmission de données à faible débit

3. Mettez en place une communication radio

Quiz: Testez vos connaissances du contexte de la communication radio bas niveau

PART #4 - UTILISEZ LES PÉRIPHÉRIQUES D'UN MICROCONTRÔLEUR

1. Découvrez les principaux périphériques d’un microcontrôleur autour d’un exemple

2. Mettez en œuvre un timer et un convertisseur analogique/numérique

3. Abordez les stratégies de gestion de la consommation électrique d'un microcontrôleur

Quiz: Testez vos connaissances autour de la mise en oeuvre du microcontrôleur dans un système embarqué

Microdoing & Survey

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