Programmez!, Garatronic et MCHobby s’associent pour créer une plateforme d’apprentissage surpuissante, compacte, abordable 10€ à 13€)  et documentée en Français : la PYBSTICK26. La carte est développée et fabriquée en France et un groupe de makers/béta testeurs s’amuse avec la carte depuis quelques mois.

La carte PYBSTICK26 sous toutes les coutures

[stextbox id=’info’ caption=’Photos du prototype’]Les photos de la carte sur cette page sont celle du proto qui me sert pour les tests. Comme tout bon prototype, il est patché pour corriger les erreurs de routages, classiques lors du développement d’une nouvelle carte. Le batch final en cours de fabrication sera bien entendu exempt de ces « reprises ».[/stextbox]

L’origine

La carte PYBStick est un projet commun de Garatronic et MCHobby qui voulaient réaliser une carte MicroPython suffisamment abordable, pratique et bien documentée en Français pour pouvoir être incluse dans tous les projets sans devoir s’inquiéter du prix. La PYBStick existe en version Lite et standard. La plateforme inclut un puissant STM32, ce qui permet d’avoir une carte supportant à la fois Arduino IDE et MicroPython… que demander de plus? Le magazine Programmez! s’est joint à l’aventure pour rendre la PYBStick accessible au plus grand nombre.

La PYBSTICK26 en images

La carte PYBSTICK26 se présente sous la forme d’une mini clé USB. Elle dispose de 26 pastilles (d’où son nom) pour interagir avec le monde extérieur. La carte seule mesure 35×18 mm, ce qui en fait un module vraiment miniature.

Elle pourra s’utiliser, si vous soudez des broches mâles, avec un support de Circuit Intégré standard, car les dimensions ont été prévues pour une parfaite compatibilité (espacement des broches 2,54mm et espace des rangées 15,24mm).

Vous pourrez aussi l’utiliser sur une breadboard puisque l’espacement des rangées et des trous correspond. Une grande facilité pour développer ses projets !

La carte PYBSTICK26 est livrée nue. Il en existe plusieurs modèle, une version Lite sans support micro SD, la version normale avec un support micro SD et une version USB non soudée qui réduit encore l’encombrement de la carte et facilite son intégration dans vos projets.

Un boîtier pour votre carte PYBSTICK26

Le boîtier n’est pas fourni pour la carte PYBSTICK26, mais les fichiers sont disponibles gratuitement sur Thingiverse et vous pouvez imprimer votre boîtier et son couvercle muni de 2 boutons poussoirs.

Le boîtier protège la petite carte qui, comme tout module électronique, adore dégager de la fumée en crépitant, lorsque vous la mettez nue en contact avec des objets métalliques qui traînent sur le plan de travail (agrafes, trombones, extrémités de fils Dupont, tournevis…)

Avec la carte vous recevez 2 rangées de contact pour les fils Dupont, à souder. Les contacts ne sont pas soudés pour vous permettre de souder des broches mâles

• sous la carte (insertion de la carte dans un support de circuit intégré ou une breadboard)
• sur le dessus de la carte (utilisation avec des fils Dupont femelle).

C’est vous qui choisissez l’interface physique de votre carte.

Le couvercle du petit boîtier est prévu avec des ouvertures pour laisser passer les connecteurs femelle. Une fois fermé vous avez un ensemble protégé et compact. Les boutons poussoirs sont imprimés sur le couvercle (à droite de l’image). En comparaison avec un Arduino, on voit que la PYBSTICK26 possède un gros avantage côté encombrement !

Les caractéristiques

J’ai emprunté les lignes suivantes à Dominique de MCHOBBY Belgique. Dominique met à disposition de la communauté de nombreuses docs qu’il réalise et des traductions de notice en anglais. Un travail considérable. Faites un tour sur le blog et le wiki… vous verrez

La carte PYBStick Standard 26 est propulsée par un STM32F411 à 100 MHz, un microcontrôleur plus puissant que celui de la version Lite, disposant de 512 Ko de Flash et 128 Ko de RAM. Il s’agit de la même famille de microcontrôleur que la carte MicroPython Pyboard originale, ce qui assure un excellent support MicroPython pour la plateforme.

La PYBStick Standard 26 (STD-F411RE) propose une interface 26 broches (compatible avec la version Lite):

• 17 GPIO
• 8 entrées analogiques (ADC)
• 15 sorties PWM
• 3 port série (UART)
• 2 bus I2C
• 2 bus SPI
• Format compact

La carte PYBStick existe en 4 déclinaisons PYBStick Lite, PYBStick Standard, PYBStick Pro et PYBStick Duino (arduino uniquement).

Côté MicroPython

La carte peut être équipée du connecteur USB (type A) permettant de brancher directement la carte sur un ordinateur pour être programmée. Ce produit se présente comme une clé USB… le mémoire de la carte est présentée comme un lecteur Flash permettant ainsi d’éditer directement les scripts Python sur la PYBStick. L’interface USB permet également à la PYBStick d’exposer un port série pour communiquer avec l’ordinateur ainsi qu’un interpréteur de commande Python interactif appelé REPL.

L’interpréteur de commande REPL permet:

• De voir les messages affichés par vos script MicroPython,
• D’interagir avec vos scripts en cours de fonctionnement (arrêter le script, inspecter l’état de variables)
• De tester des scripts en cours de développement (importation à la volée avec la commande import).
• De saisir des instructions Python pour tester des fonctionnalités de la plateforme microcontrôleur de façon interactive.

Côté Arduino IDE

Il suffit de brancher la plateforme sur votre ordinateur, de la placer en mode de programmation puis de lancer la compilation et téléversement de votre croquis Arduino. Garatronic à prévu des instructions pour installer le support Arduino IDE pour la PYBStick.

Bon marché et multi-usage

La carte PYBStick a été conçue autour de plusieurs points clés.

• Orientée vers les Makers
• Orientée vers l’apprentissage et le scolaire
• Orientée vers la mise en production

Le prix est assez bas pour ne pas avoir à réfléchir avant d’inclure la PYBStick dans un projet ou un autre.
Il est possible de demander des PYBStick avec l’USB non soudé pour permettre l’intégration dans vos projets avec un encombrement minimum. Côté apprentissage, cela permet de déporter le connecteur, envisager une mise en boîtier ou même envisager une autre connectique USB.

Les connecteurs GPIO disposent d’un espacement standard 2,54mm. Cela ravira tous les makers, professeurs car il est facile de placer la carte sur un breadboard ou un Perfboard. Et comme la carte fait 13 broches de large, elle reste malgré tout plus petite qu’un stick USB grand public.

Interface utilisateur incluse

La carte embarque quatre LED de couleur ainsi qu’un bouton utilisateur et un bouton DFU (pour faire la mise-à-jour du Firmware MicroPython/Arduino mais également utilisable comme bouton utilisateur). La mise en œuvre et les premiers programmes peuvent se faire rapidement avec la carte seule.

Aussi pour les professionnels

L’espace entre les deux rangées de connecteurs correspond à la dimension DIL des anciennes EPROM. Vous pouvez développer vos propres cartes en prévoyant un connecteur standard. Il ne restera plus qu’à connecter votre PYBStick dessus.
La carte peut être livrée avec connecteur USB Type-A non soudé, plus approprié pour le monde professionnel ou les makers avancés… Ceci permet d’avoir une solution très puissante et très compacte mais restant facile à mettre en œuvre.

Pourquoi un USB Type-A?

C’est vrai que cela peut sembler étrange à l’heure du micro SD ou de l’USB-C mais il y a plusieurs bonnes raisons à cela.

• Les powerbank disposent d’USB standard. Donc le projet peut facilement être alimenté en le branchant sur un PowerBank.
• L’USB A permet d’utiliser directement le PYBStick comme périphérique de stockage USB ‘mass storage‘, périphérique HID (clavier,souris) ou périphérique série (port série virtuel).
  Il uffit de bancher la PYBSTICK sur le PC ou un HUB USB et c’est parti.
  Il y a un exemple copier/collé dans le livre « MicroPython et Pyboard » ainsi que sur le GitHub PYBStick-project.
• L’USB-A est mécaniquement très robuste, idéal pour l’éducation / l’apprentissage où les premières manipulations sont parfois plus rudes.
• Parce qu’il est possible d’obtenir la PYBStick sans le connecteur soudé, l’utilisateur confirmé aura ainsi le choix du connecteur souhaité.

La connectique

La connectique est très complète. La présence de « seulement » 26 broches implique que certaines fonctions peuvent être câblées sur la même broche. Il appartient à l’utilisateur de gérer cela et de na pas piloter les deux fonctions en même temps !

Détails techniques

• Dimensions : 28x35mm (sans USB), 28×50.5mm (avec USB)
• Épaisseur : 6mm (sans USB), 7mm (avec USB)
• Régulateur 3.3V 300mA
  • 350mA max, 580mA over-current shutdown
  • VIN max 18v
• Fiche technique ME6215C33 (régulateur de tension)
• STM32F411RE datasheets

Test de chaque carte

Une presse de test en impression 3D permet de tester une à une les cartes Pybstick26 sous #micropython et #Arduino. Associée à une Rasbperry Pi pour le téléchargement du programme, le test (JTAG) et le debug (Openocd). #OpenSource les fichiers de la presse seront bientôt disponible en ligne.

Une carte qui a déjà fait ses preuves

Test d’Alexandre

Alexandre est l’auteur du livre Raspberry Pi et Windows IoT Core paru aux Editions ENI.

Test de Philippe

Aujourd'hui fin des tests d'animation en #Micropython sur #pybstick26 de @garatronic. Poke @RaspiWin : 530 ms pour le rafraîchissement complet de l'écran en 240×320. Pas dit que j'aille plus vite en #C / #Arduino 🤪. La lecture sur SD a mis à terre mon #esp32 🤫 niveau perf. pic.twitter.com/k5ocRpl40J

— Philippe (@philippeminerve) May 31, 2020

Philippe est un #Maker qui participe à de nombreux événements

Test de Papsdroid.fr

Olivier est le webmaster de papsdroid.fr

Test de Dominique

Dominique a réalisé un automate programmable en MicroPython avec la carte PYBSTICK et une carte UNIPI.

Conclusion

Chacun des makers explore les possibilités de la carte, chacun dans son domaine de compétences (et d’envies). Pour ma part (et sans surprise) je vais tâcher de voir comment on peut utiliser cette carte PyBStick26 avec un Raspberry Pi.

On s’en serait douté 😀 

Dans un premier temps je vais voir comment dialoguer avec la carte en MicroPython, puis comment l’utiliser avec l’IDE Arduino, puisque la PyBStick26 est officiellement reconnue et supportée dans la bibliothèque STM32 de l’IDE Arduino. Ce sera l’objet de prochains articles.

Documentation et sources

Toute la documentation en français se trouve sur le github de MC HOBBY.

Télécharger les fichiers STL du boîtier

Le lien vers la boutique si vous souhaitez acheter cette carte : https://shop.mchobby.be/fr/micropython/1844-pybstick-standard-26-micropython-et-arduino-3232100018440-garatronic.html

La page de Garatronic : https://blog.garatronic.fr/index.php/fr/actualite-fr/77-carte-pybstick26-feu

Découvrir la carte  PYBSTICK sur Papsdroid.fr