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Netduino : Microtrôleur avec Framework .NET
Posté le 2012-12-16 13:04:09 par Administrateur

Systèmes embarqués

Et cette semaine on va s'intérésser à un micrcontrôleur encore assez peu connu, il s'agit du "Netduino", ce micro embarque un processeur de chez Atmel (SAM7X) ainsi que plusieurs CAN, un support de divers protocoles : I2C,SPI,RS232, des IO numériques, des sorties PWM (Pulse Width Modulation) mais surtout il embarque le Micro Framework 4.11 de chez Microsoft et là autant dire que c'est un gros avantage pour les développeurs qui sont habitués à l'environement de développement Visual Studio ! Oui, Visual Studio, en effet toute la programmation, la compilation et le débogage de ce µC se feront sous cet environnement. Les langages de programmation supportés ? (Oui LES) On retrouve le Visual Basic et le C# (dans des versions allégés celà va de soi, on est quand même sur du système embarqué). Voila pour un tour rapide de la bête, pour plus d'infos, voir la suite de ce post.




Il faut savoir que ce module Netduino existe en plusieurs versions :

"Netduino" : Version de base

"Netduino Plus" : Version de base + support du réseau via connecteur RJ45 (Ethernet 100)

"Netduino Go" : Version orienté "scolaire" fonctionne avec une interconnexion entre différents petits autres modules (capteurs, afficheurs...)

"Netduino Mini" : Version allégé du netduino et beaucoup plus petite

Pour les détails des caractéristiques voir sur le site officiel : http://netduino.com/hardware/

Dans cet article je ne vais m'intérésser qu'au Netduino Plus car c'est celui que je possède, tour rapide du propriétaire :

  • alimentation: via port USB ou bloc secteur CC, 6 à 12 Vcc
  • microprocesseur: Atmel (Cortex-M4) @ 168 MHz (Plus puissant qu'une architecture ARMV7 du Netduino "normal")
  • mémoire flash: 384 KB
  • mémoire RAM: 100 KB
  • 14 broches d'E/S dont 2 PWM et 6 UART
  • 6 entrées analogiques dont 2 I²C
  • intensité par E/S: 16 mA
  • Horloge µP : 168 MHz
  • RS232, I2C, SPI
  • Connecteur micro USB (pour programmation/debogage)
  • Dimensions: 70 x 54 x 15 mm
  • Connecteur pour carte MicroSD (max 2Go en FAT32)

Une photo du netduino

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L'attribution des broches est la suivante :

NUMERIQUE :

  • 0-1: UART 1 RX, TX
  • 2-3: UART 2 RX, TX
  • 5-6: PWM, PWM
  • 7-8: UART 2 RTS, CTS
  • 9-10: PWM, PWM
  • 11-13: SPI MOSI, MISO, SPCK

ANALOGIQUE :

  • 4-5: I2C SDA, SCL (Si déclarés en tant que tel dans le code, sinon CAN)
  • 0-5 : Convertisseurs analogiques numériques 10 bits

AUTRES INFOS :

  • Sorties 5V/3V : 8 mA
  • Connecteur numérique :16 mA
  • Connecteur analogique : 2 mA
  • Imax sur µP : 200 mA

Vous l'aurez compris on est plutôt complet du coté de la connectique et des protocoles supportés, de plus netduino est un projet entièrement OpenSource c'est à dire que même les schémas des cartes sont accessibles gratuitement ! Il y a aussi une forte communauté existante, des forums, des sites, de la doc, des exemples, bref tout ce qu'on aime bien quand on débute.


Coté programmation comme dit plus haut on utilisera Visual Studio (gratuit dans sa version Express) auquel on ajoutera le support du MicroFramework ainsi qu'un système de déploiement (NetMFDeploy) tous ces fichiers sont dispos sur le site officiel.

Vous devez surement avoir envie de voir à quoi ressemble un petit morceau de code ? Et bien il n'y à qu'à demander :

ledscode.gif

Ce code permet de faire clignoter la petite DEL présente sur le netduino, remarquez aussi l'utilisation de la méthode Thread.Sleep(x) pour marquer des pauses, mais surtout on pourra par la suite créer des thread ce qui est très très utile (imaginez un serveur web qui tourne sur le netduino pendant que ce dernier fait des mesures en les enregistrant sur la carte SD....)

Un chose dont j'ai oublié de parler c'est le prix, comptez environ 50 € pour le Netduino Plus, c'est assez abordable au vu des caractéristiques de l'engin.

Ce microcontrolleur est donc très puissant, on peut y rajouter des extentions sous formes de "Shields" (petites cartes superposables sur les connecteurs) il en existe même qui permettent d'obtenir un accès GSM et d'envoyer des SMS. La seule limite de ce microcontrolleur c'est donc notre imagination !

Pour les curieux, voici un petit exemple de programme pour lire des tonalités musicales (RTTTL) : http://bricolomania.power-heberg.com/article.php?sid=13

Bon développement à tous les intéréssés, je publierais dans quelques jours des exemples de programmes avec les schémas de cablage

PS : Pensez à vous munir d'une plaque d'éssais pour bricoler avec ce genre d'engins, c'est toujours plus pratique !

 

Abréviations de cet article :

Atmel : Fabricant de microprocesseurs, spécialisé dans les processeurs "légers" ou "embarqués"

µP : Microprocesseur, cerveau du système, il effectue les calculs et le traitement des signaux

µC : Microcontroleur, il comprend le microprocesseur et les mémoires (code + RAM)

RAM : Random Acces Memory (mémoire de "travail du processeur", sotckage des calculs à virgule flotante)

Flash : Désigne un type de mémoire à accès rapide et effacable électriquement (souvent pour le code)

RS232 : Liaison série (on fait voyager les données en série, contraire de parallèle), voir les ports de COM sur les PC fixe

I2C : Liaison à 2 fils (horloge/signal) inventé par Philips

SPI : Liaison à 3 fils (convoi de données en mode série)

Visual Studio :  C'est un environement (logiciel) dans lequel on écrit et teste ses programmes

C# : Langage de programmation orienté objet crée par Microsoft, utilisant les technologies .net

Framework .net : Ensemble de librairies et ressources qui constituent les technologies de microsoft




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