La machine à Ottawa

Ces jours-ci, deux créations de la compagnie française La Machine déambulent dans les rues d'Ottawa, dans le cadre des célébrations du 150e anniversaire du Canada:  Long Ma le dragon-cheval, et Kumo l'araignée géante.

Les voici sur deux petites vidéos que j'ai tournées plus tôt aujourd'hui.

P.S.:  Je suis conscient d'être un peu hors-sujet mais:

1. C'est les vacances!
2. Y a-t-il quelque part un maker qui ne rêve pas de construire un jour un truc de ce genre?

Yves Pelletier   (Twitter, Facebook)

Module Bluetooth HC-06 et STM32 Nucleo (mbed)

Aujourd'hui, je vous explique comment établir une connexion bluetooth avec une carte STM32 Nucleo équipée d'un module HC-06.

(Si vous souhaitez utiliser le HC-06 avec un Arduino, un Raspberry Pi , un PIC ou un MSP430 Lauchpad, vous pouvez vous référer à d'autres billets sur ce blog. )

Pour réaliser cet expérience, vous aurez besoin d'une carte STM32 Nucleo (j'ai utilisé le modèle F030R8), d'un module bluetooth HC-06, et d'un autre appareil qui supporte le protocole bluetooth, que ce soit un téléphone, une tablette ou un ordinateur (j'ai utilisé une tablette android).

Connexions

Au dos de mon module HC-06, on indique que le niveau logique est de 3,3 V (ce qui est parfait pour le Nucleo), et que l'alimentation doit se situer entre 3,6 V et 6 V (nous utiliserons donc la sortie 5 V de la carte Nucleo).

Le module HC-06 envoie par bluetooth tout ce que le microcontrôleur lui envoie par liaison série (UART), et il envoie au microcontrôleur tout ce qu'il reçoit par bluetooth.

On pourrait croire que les broches à utiliser pour la communication série sont D0 et D1, comme pour l'Arduino (d'autant plus que ces broches sont clairement identifiées "TX" et "RX" sur la carte), mais ce n'est pas le cas:  par défaut, les broches D0 et D1 du Nucleo sont désactivés car l'UART qui leur est associé est utilisé pour la communication avec l'ordinateur (par USB).  Si vous tenez à activer ces deux broches (afin d'utiliser un shield Arduino, par exemple), vous devrez sortir votre fer à souder et modifier quatre des ponts de soudure situés au verso de la carte.

Je ne me suis pas donné cette peine puisque le Nucleo comporte deux autres canaux de communication série.  J'ai utilisé les broches D8 (TX) et D2 (RX).

Les connexions sont donc:

• VCC du module HC-06 :  5V du Nucleo
• GND du module HC-06: GND du Nucleo
• TXD du module HC-06:  D2 du Nucleo
• RXD du module HC-06:  D8 du Nucleo

Notez que le TX (transmission) du HC-06 est branché au RX (réception) du Nucleo, et vice-versa.

Lorsque le module HC-06 est alimenté, une LED rouge se met à clignoter, ce qui indique l'absence de liaison bluetooth avec un deuxième appareil (une fois cette connexion établie, la LED restera allumée, sans clignoter).

Couplage avec un appareil hôte

S'il s'agit de la première utilisation de ce module HC-06 avec le deuxième appareil (smartphone, tablette, ordinateur) il faut coupler les deux dispositifs.  Voici la procédure pour l'appairage avec un appareil android (c'est similaire si vous utilisez autre chose qu'un appareil android).

Dans Paramètres, Bluetooth, assurez-vous d'abord que Bluetooth est activé.  S'il est alimenté, le module HC-06 devrait figurer dans la liste des appareils disponibles.

Cliquez sur le nom du module. Le mot de passe par défaut est "1234" (si ce mot de passe ne vous plaît pas, il est possible de le modifier).

Si tout se passe bien, le HC-06 apparaît ensuite dans la liste des périphériques couplés.

À cette étape, la LED rouge du module HC-06 continue de clignoter.  Ce n'est que lorsque la connexion sera établie avec une application de l'appareil android qu'elle demeurera allumée de façon continue.

Appli bluetooth

Il existe tout plein d'applications android permettant la communication bluetooth.  Pour effectuer mes tests, j'ai utilisé avec succès Serial Bluetooth Terminal par Kai Morich, mais plusieurs autres options sont possibles.  Vous pouvez même utiliser l'application réalisée dans cet article au moyen de MIT App Inventor.

Après avoir démarré Serial Bluetooth Terminal, il est important d'établir la communication bluetooth avec le Nucleo en cliquant sur le bouton illustré ci-dessous:

Lorsque la communication est établie, le bouton change de forme, et la LED rouge du module HC-06 cesse de clignoter.

Un premier script pour le Nucleo:  un compteur (communication unidirectionnelle)

Ce premier script est particulièrement utile pour vérifier rapidement si la communication bluetooth fonctionne.  Le Nucleo envoie des nombres croissants.  Évidemment, si tout va bien, ces nombres seront affichée par l'application android.



Voici le résultat à l'écran de Serial Bluetooth Terminal:

Un deuxième script pour le Nucleo:  contrôler deux LEDs branchées au Nucleo

Dans le script précédent, la communication était strictement unidirectionnelle (du Nucleo vers l'autre appareil).  Essayons maintenant une communication bi-directionnelle.

Nous branchons deux LEDs au Nucleo (sorties D3 et D4), tel qu'illustré ci-dessous.   On envoie le message "a", "b", "c", "d" ou "e" au moyen de l'appareil android.  Sur réception du message, le Nucleo allume ou éteint les LEDs appropriées, et retourne un message précisant l'état actuel des deux LEDs.

Lorsque vous envoyez le message "a" au moyen de Serial Bluetooth Terminal, la LED branchée à D3 s'allume, et le message "LED 1 allumee, LED 2 eteinte" s'affiche à l'écran.  Le Nucleo devrait réagir aux commandes "a", "b", "c", "d" et "e".

Yves Pelletier   (Twitter, Facebook)

Afficheur 8 chiffres, 8 LEDs, 8 boutons TM1638 et Arduino

Vous pouvez facilement trouver sur eBay des modules constitués de 8 afficheurs 7 segments, 8 LEDs et 8 boutons, dont la pièce maîtresse est un circuit intégré TM1638 (mon modèle porte la mention "LED AND KEY").

Même s'il est peu probable que vous ayez besoin de la totalité des composants qu'il contient, un tel module peut grandement faciliter la mise au point d'un prototype, d'autant plus qu'il n'accapare que 3 entrées/sorties de votre microcontrôleur.

Ce court tutoriel vous indiquera comment brancher un tel module à votre carte Arduino, et comment utiliser les différents éléments qui le composent.

Connexions

Le module comporte 5 connecteurs, qui seront branchés à l'Arduino de la façon suivante:

VCC du module TM1638 :  5V de l'Arduino
GND du module TM1638:  GND de l'Arduino
STB* (strobe) du module TM1638:  pin 4 de l'Arduino
CLK* (clock) du module TM1638:  pin 2 de l'Arduino
DIO* (digital input output) du moduleTM1638:  pin 3 de l'Arduino

*: Les connecteurs STB, CLK et DIO peuvent être branchés à d'autres pins de l'Arduino si désiré:  il s'agira de modifier les sketches proposés ci-dessous pour en tenir compte.

Installation de la bibliothèque

Nous allons utiliser la bibliothèque conçue par Ricardo Batista spécialement pour ce type de module. Il y a évidemment une page github d'où on peut télécharger la bibliothèque, afin de l'installer dans l'IDE Arduino.

Pendant que vous y êtes, le wiki de cette même page github dresse la liste de toutes les fonctions (ou devrais-je dire "méthode"?) de cette bibliothèque.

Initialisation de la bibliothèque

Dans chaque sketch qui utilise cette bibliothèque, on créé un objet de type "TM1638" en précisant, dans l'ordre, le numéro de la pin reliée à DIO, CLK et STB.

Puisque nous avons branché DIO à 3, CLK à 2 et STB à 4, je peux donc utiliser la syntaxe suivante:

TM1638 afficheur(3, 2, 4);

...où "afficheur" est le nom que j'ai choisi pour désigner cet objet.

Afficher des nombres

La bibliothèque TM1638 met à notre disposition plusieurs fonctions permettant d'afficher des nombres grâces aux 8 afficheurs à 7 segments:

setDisplayToDecNumber:  pour afficher un nombre décimal positif
setDisplayToSignedDecNumber: pour afficher un nombre décimal positif ou négatif
setDisplayToBinNumber:  pour afficher un nombre binaire
setDisplayToHexNumber:  pour afficher un nombre hexadécimal
setDisplayToString:  pour afficher des lettres plutôt que des nombres
clearDisplay:  pour effacer ce qui était précédemment affiché

Il est également possible de réglez un des 8 chiffres en particulier (plutôt que l'ensemble du nombre à 8 chiffres) en utilisant setDisplayDigit et clearDisplayDigit.

Penchons-nous sur la fonction "setDisplayToDecNumber", puisque c'est celle qui me semble la plus utile.  Elle comporte 3 arguments:

1.  un ombre de type "long" qui est le nombre à afficher
2.  un byte indiquant le ou les points décimaux qui doivent être  allumés
3.  un booléen indiquant si les zéros qui précèdent le nombre doivent être affichée (True) ou non (False).

Par exemple:

"afficheur.setDisplayToDecNumber(12345, 0, true);"     affichera "00012345"

"afficheur.setDisplayToDecNumber(12345, 0, false);"     affichera "12345"

"afficheur.setDisplayToDecNumber(12345, 0b0001000 , false);"     affichera "12.345"

"afficheur.setDisplayToDecNumber(12345, 0b11111111 , true);"     affichera "0.0.0.1.2.3.4.5."

C'est dommage que la bibliothèque n'offre pas une fonction qui permettrait d'afficher un nombre décimal (float) sans qu'on soit forcé de placer nous-mêmes le point décimal à l'endroit approprié.

L'exemple ci-dessous est un simple compteur dont la valeur augmente d'une unité à chaque seconde.

Allumer des LEDs

La fonction "setLED" comporte deux arguments:

1. La couleur de la LED:  TM1638_COLOR_RED, TM1638_COLOR_GREEN ou TM1638_COLOR_NONE (LED éteinte).  Sur certains module, les LEDs peuvent s'allumer en rouge ou en vert.  Mon module ne comporte que des LEDs rouges.
2. Le numéro de la LED qu'on désire allumer ou éteindre, de 0 à 7 (La LED 0 est celle qui est située à gauche du module).

L'exemple ci-dessous allume successivement chaque LED, de gauche à droite.

Lire l'état des boutons

La fonction "getButtons" retourne un octet qui décrit l'état de chaque bouton.  Le bit est à 1 si le bouton correspondant est enfoncé, et à 0 s'il ne l'est pas.

Par exemple, si vous appuyez sur le deuxième bouton à partir de la gauche (S2), getButtons retourne la valeur binaire "01000000".  Grâce à la fonction bitRead (qui est une fonction régulière Arduino et non une fonction spécifique à la bibliothèque), il est facile de vérifier l'état de chaque bouton.

L'exemple ci-dessous indique dans le moniteur série le numéro du bouton enfoncé.


À lire également:

• Utiliser un module TM1638 avec un ESP8266 ou un ESP32, avec un Raspberry Pi Pico, avec un ATTiny85, ou avec un STM32 Nucleo programmé avec mbed.

Yves Pelletier   (Twitter, Facebook)

Livre: Raspberry Pi 3 ou Pi Zero par François Mocq

Raspberry Pi 3 ou Pi Zero
Exploitez tout le potentiel de votre nano-ordinateur
par François Mocq
ENI Editions
2016
850 pages

J'ignore si vous réalisez à quel point la rédaction d'un livre général sur le Rasbperry Pi est héroïque. Premièrement, il faut avoir des connaissances encyclopédiques concernant le Raspberry Pi, Linux, les GPIOs,  Python, Scratch et tous les logiciels fournis par défaut avec Raspbian.  Il faut s'assurer que le livre sera aussi utile à ceux qui veulent construire un robot qu'à ceux qui veulent mettre sur pied un serveur web.  Il faut être capable d'expliquer ça clairement, en partant du principe que, très souvent. la personne qui débute avec le Rasbperry Pi n'a jamais utilisé Linux auparavant.   Finalement, puisque les choses bougent vraiment très rapidement dans le monde du Rasbperry Pi, il faut se résigner à ce qu'une bonne partie de ce qu'on a écrit doive être mise à jour dans les mois qui suivront!

Quiconque visite régulièrement Framboise 314 a pu constater à quel point François Mocq communique habilement ses vastes connaissances en matière de Raspberry Pi.  Et pour ce qui est de se tenir à jour, pas d'inquiétude: ce livre, publié fin 2016, fait suite à celui sur le Rasbperry Pi 2 (publié en 2015) et celui sur le Rasbperry Pi tout court (publié en 2014).

Voici un petit survol des nombreux sujets traités dans ce volumineux bouquin de 850 (!!!) pages:

Chapitre 1:  Présentation de l'historique du Raspberry Pi.

Chapitre 2:  Une description très précise et détaillée du côté "hardware" du Raspberry Pi 3 et du Raspberry Pi Zero (les version précédentes ne sont pas couvertes ici).

Chapitre 3:  Raspbian est le système d'exploitation dominant, mais plusieurs autres OS peuvent être utilisés sur le Raspberry Pi.  Ce chapitre nous les présente brièvement.

Chapitre 4:  Marche à suivre très détaillée pour préparer notre carte micro SD.

Chapitre 5:  Le premier démarrage de Raspbian (raspi-config, etc.).

Chapitre 6:  L'utilisation de Raspbian Jessie en mode graphique, incluant une impressionnante visite guidée des applications pré-installées.  Évidemment, on ne peut pas inclure dans un seul livre le guide d'utilisation complet de chacune de ces applications, mais c'est intéressant de savoir à quoi sert chacune d'entre elles.

Chapitre 7:  Utilisation de la ligne de commande; le strict minimum à connaître pour naviguer dans les fichiers sur Linux, et parfois un peu plus (initiation aux scripts shell!).

Chapitre 8:  Se connecter à distance au Raspberry Pi (SSH et VNC).

Chapitre 9: Gestion du réseau (avec beaucoup d'information théorique bien vulgarisée sur le fonctionnement d'un réseau, qu'il comporte un Raspberry Pi ou non).

Chapitre 10:  Utilisation d'une mémoire de masse externe (clé USB ou disque dur)

Chapitre 11:  Démarrage à partir d'un disque externe

Chapitre 12:  "Que faire avec un Raspberry Pi?" :  bureautique, centre multimédia, serveur web et caméra de surveillance.  Évidemment, il existe de nombreuses autres possibilités qui ne sont pas abordées ici, mais c'est une sélection intéressante.

Chapitre 13:  La programmation en Scratch, incluant la création d'un jeu complet.

Chapitre 14:   La programmation en Python

Chapitre 15:  Utilisation des entrées/sorties GPIO en ligne de commande, avec Python et avec Scratch.

Chapitre 16:  Exploration de quelques périphériques pour le Rasbperry Pi (caméra, cartes HAT, HifiBerry DAC+, ADC Pi Plus, IO Pi Plus, RTC Pi Plus, PiFace Digital 2, moteur pas à pas, moteur cc)

Chapitre 17:  Dépannage du Raspberry Pi.  Que faire si votre Raspberry Pi refuse de démarrer, si vous avez des problèmes avec la qualité de l'image ou du son ou encore ... si le clavier est QWERTY?!?!? Mais ce n'est pas un problème, ça!  Au Québec, c'est une configuration AZERTY qui serait fichtrement problématique.  Si je me mettqit q écrire sur un tel clqvier, il y qurait tout plein de mquvqises lettres dans mes textes!

Voilà!  Ça nous fait beaucoup, beaucoup de sujets différents dans un même livre, mais puisque l'auteur dispose de 850 pages, chaque thème est traité avec une profondeur appréciable.  Il s'agit donc d'un excellent livre de référence, très probablement le meilleur de sa catégorie.

Yves Pelletier   (Twitter, Facebook)