Notion d'informatique embarquée
Historique succinct
Regardez la vidéo suivante en essayant de mémoriser les grandes dates :
A l'issue du visionnage, répondez au questionnaire du dépôt d'activité
Système informatique embarqué
Fonctionnement simplifié d'un ordinateur
Lorsque vous utilisez votre ordinateur portable, vous saisissez des informations sur le clavier ou déplacez votre doigt sur le pavé tactile.
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Chaque appui est capté puis traduit en signaux électriques
Ces signaux électriques sont ensuite convertis en une succession de 0 et de 1.
Cette succession de 0 et de 1 est prise en charge par le processeur qui, en coopération avec un mémoire vive de stockage, traite cette information numérique suivant des programmes donnant les instructions à exécuter selon une méthode imposée : l'algorithme.
Une fois ces calculs effectués, le processeur renvoie un résultat sous forme d'une succession aussi de 0 et de 1.
cette suite de nombres est reconvertie en signal électrique, signal qui reçu par l'écran ou les haut-parleurs conduit à un changement d'image ou de son.
Un système informatique (embarqué) peut être vu de la même manière :
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Le système capte une information physique
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elle est converti en binaire
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l'information est traitée par un (micro)processeur en permanence
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l'information traitée est reconverti en signal électrique
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Ce signal électrique conduit à l'action d'un élément du système qui agit sur l'extérieur.
Voici une liste de différentes définitions. Chacune correspond à un des mots suivants : actionneur, capteurs, logiciel, mémoire, processeur.
Associer à chaque définition suivante, le mot lui correspondant :
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objet qui recueille des données provenant de ce que qui l'environne.
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objet qui stocke une information binaire composée de 0 et de 1.
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programme permettant de savoir comment traiter une information pour un objectif précis.
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objet qui traite des données numériques de manière automatique.
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objet qui en modifiant son état peut agir sur le monde physique qui l'environne.
Un système informatique embarqué est une machine dédiée à une tâche définie.
Il peut être vu comme une chaîne d'opérations en boucle traitées en permanence, chaîne entre le monde physique/réel et l'objet contenant
ce système informatique embarqué.
Il est composé de :
- de capteurs,
- d'un (micro)-processeur,
- d'une mémoire,
- de programmes,
- d'actionneurs.
Voici une liste d'objets, certains sont des capteurs, d'autres des actionneurs :
gyrophare ; Sonde d’humidité ; détecteur de présence ; lumière ; télécommande ; bouton poussoir ; sirène ; moteur électrique ; détecteur de lumière.
Dans cette liste, quels sont les capteurs ?
Interface Homme Machine
un Interface Homme/Machine, d'acronyme IHM, est un dispositif permettant à un humain de communiquer avec une machine.
Voici un thermostat régulant la température d'une maison :
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Citer un capteur en lien avec ce thermostat ?
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Citer au moins un actionneur en lien avec ce thermostat ?
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Pourquoi ce thermostat peut être vu comme une Interface Homme Machine (IHM) ?
Principe du système antoblocage ABS (de l'allemand Antiblockiertsystem) :
Un véhicule est équipé sur chacune de ses roues d'un mesureur de vitesse de rotation de la roue. Si, lors d'un freinage, la vitesse mesurée en temps réel est nulle, l'information est transmise au calculateur qui va alors commander de relâcher la pression hydraulique sur les freins afin que la roue se remettre à tourner. Le système va ainsi, jusqu'à vingt-quatre fois par seconde, bloquer et débloquer les freins, quand bien même le conducteur continue à appuyer à fond sur la pédale de frein. Ces réajustements répétés peuvent être ressentis par le conducteur au niveau de la pédale de freinage.
Voici un schéma représentant le système :
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Citer les capteurs en lien avec le système ABS.
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Citer les actionneurs en lien avec le système ABS.
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Écrire en langage naturel un programme permettant de décrire le fonctionnement du système ABS.
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Dans la seconde phrase décrivant le principe de fonctionnement, quel est le groupe de mot qui permet d'assurer que le pilotage du système se fait à une vitesse adaptée à l'évolution du système ?
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Est-ce à la base un "objet connecté" ? Pourquoi ?
Introduction à notre objet connecté, la carte Micro:bit
BBC micro:bit est une carte à microcontrôleur conçue en 2015 au Royaume-Uni pour développer l'apprentissage de l'algorithmique et de la programmation.
Ce petit appareil intègre beaucoup de fonctionnalités : il a 25 LED rouges qui peuvent afficher des messages, et deux boutons programmables pouvant être utilisés pour contrôler des jeux, ou, par exemple, faire une pause et sauter des chansons sur une liste de lecture ; le BBC micro:bit peut détecter le mouvement, la température, la luminosité, et vous dire dans quelle direction vous vous dirigez ; il peut aussi utiliser une connexion Bluetooth à faible énergie pour interagir avec d'autres appareils et Internet.
Ce petit ordinateur possède la dernière technologie qui équipe les appareils modernes : téléphones mobiles, réfrigérateurs, montres intelligentes, alarmes antivol, robots, etc...
Ainsi, il s'apparente à ce que l'on nomme l'Internet des objets : Internet of Things, abrégé IoT.
Grâce à la connexion à l'IoT, nous pouvons interagir avec un large éventail de capteurs à travers le monde entier en temps réel et nous pouvons maintenant prendre des décisions intelligentes en utilisant nos appareils.
Un micro:bit est à la fois autonome et extensible. En plus d'utiliser ses LED intégrées, boutons et capteurs, nous pouvons élargir sa gamme de fonctions en l'insérant dans un connecteur