Coopération des matériels et logiciels : exemple du Raspberry pi pour les mesures scientifiques appareil de mesure (pHmètre P310 Chauvin-Arnoux) Pierre DIEUMEGARD, Saint-Etienne, 5 juillet 2017

Raspberry et Arduino : - même taille - (presque) même prix - des plaques à enficher pour augmenter les capacités - mais un rôle fondamentalement différent Raspberry Pi 3 (50 euros) : un vrai ordinateur, mais connexion délicate vers le monde physique Arduino Uno (20 euros) : interaction facile avec le monde physique, mais interaction difficile avec les humains.

Arduino Uno: - alimentation très tolérante entre 5V et 12 V - plusieurs entrées analogiques (entre 0 et 5V, 10 bits) - nombreuses entrées et sorties binaires (0 / 5V) - plusieurs sorties PWM (presque des sorties analogiques entre 0 et 5V, commande facile de servo-moteurs) mais - programmation uniquement externe (par un logiciel sur un ordinateur, puis transmission à l'Arduino) - tel quel, pas de clavier, ni de souris, ni d'écran vidéo, ni de son,

- clavier et souris occupent toutes les prises USB https://www.gotronic.fr/art-carte-pcduino8-uno-22720.htm#complte_desc Dans la gamme Arduino, il existe des versions plus proches d'un vrai ordinateur, avec un vrai système d'exploitation, 2 prises USB, 1 prise vidéo mais... - clavier et souris occupent toutes les prises USB - apparemment, alimentation peu tolérante (5V par prise micro-USB)

Raspberry Pi 3 : - wifi+ prise réseau - 4 prises USB : clavier, écran, clé USB + autre périphérique - vidéo HDMI à haute définition (mais parfois un peu lente) - système d'exploitation Raspbian (par exemple) = Linux Debian - mais processeur ARM, différent des processeurs 386 des PC habituels ==> il ne suffit pas de copier directement les logiciels exécutables. - certains logiciels absents (Wine, PureBasic...) - (pas d'entrée analogique)

(il existe des extensions pour rapprocher le Raspberry de l'Arduino) https://www.gotronic.fr/art-shield-alamode-pour-raspberry-20387.htm#complte_desc (il existe des extensions pour rapprocher le Raspberry de l'Arduino)

Ou bien associer un Raspberry normal à un Arduino normal. (ou à d'autres appareils d'expérimentation) Raspberry > ordinateur normal : - faible encombrement - (faible coût) - faible consommation électrique - (broches d'entrée-sortie) mais - système d'exploitation Linux spécifique (<> 386) : il faut compiler tous les programmes...

écran de Raspberry/Raspbian : - bonne définition (affichage parfois un peu lent) - tous les logiciels habituels (LibreOffice, Gimp...) + autres

Ici, logiciels de programmation importants : - logiciel Arduino (non indispensable si on a un autre ordinateur) Pour programmer les pilotes : - langage C (par exemple avec Codeblocks) - langage Pascal (FreePascal/Lazarus) - langage Basic (FreeBasic) Pour utiliser les pilotes (logiciels d'application) : - les mêmes (C, Pascal, Basic) - Python

(quelques heures de travail, un peu plus que prévu, parce que la version de Lazarus était plus récente) Passage à l'acte : Logiciel d'application Mensurasof-LZ (Lazarus) (Delphi et Purebasic ne sont pas disponibles)

Résultat fonctionnel (même s'il reste quelques problèmes) Fenêtre graphique des mesures, transformation des variables, mesures possibles sur plusieurs appareils simultanément, exportation en fichiers, ou dans le presse-papier, commande de sorties analogiques (éventuellement par programme), commande de sorties logiques, fichiers de configuration, etc...

exportation des mesures précédentes vers LibreOffice : on profite de la puissance des tableurs-grapheurs (et éventuellement d'autres logiciels de traitement de données)

Fonctionnement en plusieurs langues, grâce à des fichiers de langues

Pilotes en FreeBasic - pilote spécifique des broches (mesure de résistance par temps de recharge d'un condensateur) - pilote pour Arduino - (bientôt?) pilote pour pHmètre Heito/Chauvin-Arnoux - et normalement divers appareils à brancher sur prise USB (spectrophotomètres, balances, ExpEyes, etc.)

adaptation possible (et rapide?) des programmes pour Windows et Linux. MensuRaspberry : adaptation possible (et rapide?) des programmes pour Windows et Linux. Avantage des logiciels libres : on peut faire l'adaptation librement. Avantage du système Mensurasoft : on peut faire l'adaptation par modules, en séparant les logiciels d'application des pilotes d'appareils de mesure - faible consommation électrique (un ordinateur de bureau > 100 W) - faible encombrement : on peut coller un Raspberry à un appareil de mesure.--> appareil de mesure avec un ordinateur intégré, éventuellement avec un logiciel dédié. contact : pierre.dieumegard@free.fr http://sciencexp.free.fr