J’ai reçu le dernier livre de Jean-Christophe QUETIN, paru aux Editions ENI. Il se nomme micro:bit Programmez la carte avec MakeCode et MicroPython. Je pratique un peu micro:bit et je pense avoir trouvé l’ouvrage de référence sur cette carte !

Programmer micro:bit avec MakeCode et MicroPython

Jean-Christophe nous avait déjà régalé d’un livre sur Arduino et j’avais pu admirer ses réalisations lors de différents événement dont les deux dernières Maker Faire Paris où il avait présenté des animations sur son stand. Les enfants pouvaient faire de la musique avec des mandarines, des bananes et même … des champignons de Paris :-D.

Cette fois c’est sa passion pour micro:bit qu’il a mise sous forme d’un livre tout aussi passionnant à lire mais surtout à utiliser pour réaliser les projets qui y sont présentés.

Qu’est ce que micro:bit ?

Le micro:bit (aussi appelé BBC micro:bit) est un ordinateur à carte unique (SBC) doté d’un processeur ARM. Conçu au Royaume-Uni par la BBC pour un usage éducatif dans un premier temps, le nanoordinateur est maintenant disponible pour le grand public dans de nombreux pays.

La platine mesure 4 × 5 cm et embarque

• un processeur ARM Cortex-M0,
• un capteur de mouvement 3D (ou accéléromètre)
• un magnétomètre 3D (ou boussole numérique),
• Bluetooth,
• connecteur USB,
• une matrice de 5 x 5 de LEDs,
• un bouton de réinitialisation
• deux boutons programmables.

Le circuit peut être alimenté par un connecteur USB sur le port micro-USB ou par deux piles AAA (3V) en série sur un autre connecteur. La carte se connecte au monde extérieur à l’aide de cinq trous destinés à recevoir des fiches bananes ou des vis et par 20 broches de connexion. (source Wikipedia)

Le livre de Jean-CHristophe QUETIN sur micro:bit

Je ne vais pas vous mettre ici la table des matières, vous pourrez la consulter dans son intégralité sur le site ENI. La présentation qui suit est ma vision de ce livre que j’ai exploré et utilisé avant de me lancer dans l’écriture de cet article.

Les bases de la programmation

Le livre s’adressant plutôt à des débutants, on y trouve une description rapide des composants de base utilisés. Les cartes à microcontrôleur (micro:bit et Arduino) sont présentées, ainsi que les cartes à microprocesseur comme le Raspberry Pi. Jean-Christophe aborde ensuite les bases de la programmation en expliquant l’algorithme et l’organigramme et comment ils peuvent aider à la création de projets.

Viennent ensuite les principes de la programmation. Ce sont des notions transversales, qui s’appliquent et s’utilisent dans tous les langages de programmation : Boucles, variables et constantes, opérateurs, conditions, fonctions, bibliothèques et modules.

Dans le cas du micro:bit, c’est surtout MakeCode qui est utilisé. C’est un langage graphique par blocs, comme Scratch. L’auteur présente ces deux langages graphiques et fait le lien avec les langages plus classiques utilisés en informatique. Leur structure est identique. d’un côté on programme en empilant de bloc, de l’autre ce sont des lignes de texte qui contiennent les instructions du programme.

Ce chapitre aborde aussi d’autres langages comme MicroPython avec Mu, Arduino avec l’IDE Arduino, VittaSciences, JavaScript et l’application micro:bit développée par Samsung.

La carte micro:bit et son environnement de développement

L’auteur présente la carte qui va servir tout au long du livre. On commence par un éventuelle mise à jour du firmware afin d’avoir la version la plus à jour de la carte.

Les composants

Les différentes parties de carte sont abordées séparément, ce qui simplifie la lecture et la compréhension des programmes, par ailleurs bien détaillés. Pour chaque composant on trouvera un programme d’application en MakeCode et son équivalent en MicroPython, de quoi faciliter le passage vers un langage de programmation en mode texte, même pour un débutant.

• Matrice de LEDs : affichage d’un caractère, d’un graphique et animation
• Gestion des boutons et des capteurs : Réaliser un podomètre avec l’accéléromètre, créer des jeux (pile ou face, pierre/papier/ciseaux, jeu de dé)
• Utilisation du magnétomètre : boussole avec affichage graphique sur la matrice de LED, compte tours réalisé en collant un aimant sur un objet en rotation
• Mesures de température et de luminosité
• Capteurs sensitifs : Détecter le contact des doigts sur les touches sensitives
• Échange d’informations en Bluetooth entre cartes micro:bit : échanger des caractères, des nombres, synchroniser l’affichage des deux matrices des micro:bit (deux cœurs battant à l’unisson), mesure de la température extérieure, communiquer en morse ou… tricher à Pierre/papier/ciseaux.
• Communication sur le port série

Vous apprendrez aussi comment stocker des données (datalogging) en les enregistrant dans un fichier.

Les E/S

Le chapitre sur les ports d’Entrée/Sortie commence par une description des différents ports de la carte

• E/S numériques
• E/S analogiques
• Entrées tactiles
• Boutons
• Bus SPI et I2C
• Anneaux (pour fiches bananes ou pince crocodiles)

Il aborde également l’utilisation avec la carte micro:bit de breadboard et de cartes munies de connecteurs comme la carte Grove Shield.

Utiliser les E/S

C’est la partie pratique, pleine de projets à réaliser avec

• Utiliser des boutons connectés aux E/S, un potentiomètre
• Connecter et utiliser une photo résistance pour mesurer la lumière
• Connecter un capteur d’humidité
• 
  Réaliser un feu tricolore, un feu de chantier en reliant les deux micro:bit en Bluetooth, afficher le temps restant sur les 2 cartes…
• 
  Piloter une LED RGB
• Jouer de la musique sur un buzzer
• Mettre en œuvre la synthèse vocale.

Les kits et modules dédiés à la carte micro:bit

Comme pour le Raspberry Pi, la carte micro:bit a généré tout un écosystème. On trouve quantité de cartes et de modules dédiés. Jean-Christophe a pu tester (grâce à la gentillesse des fournisseurs concernés)

Les kits

Sont abordés et détaillés

Inventor’s Kit, la valise Grove, Gravity IoT Starter Kit

Les modules

Présentation et utilisation avec le micro:bit de

• LED NéoPixel seule ou en anneau
• Capteur de distance à ultrason
• Détecteur infrarouge PIR
• Commande d’un module relais
• 
  Module sensor board : Mesure le niveau sonore, la température, la luminosité (Mc Hobby)
• 
  
  Lamp:bit : Allumage de l’éclairage si la lumière baisse (Mc Hobby)
• Joystick pour micro:bit : manette de jeu avec joystick analogique + 7 boutons
• GameZip 64 : Carte avec 6 boutons, un buzzer, une matrice de 64 LEDs pour développer des jeux sur la matrice de LEDs
• KLEF Piano : Carte en forme de piano avec des touches tactiles pour faire de la musique
• View Text 32 : Module d’extension micro:bit comportant un écran LCD à 2 lignes de 16 caractères
• Motor driver Board : Commande de 2 moteurs courant continu par pont en H
• Carte Servolite : commande de 3 servomoteurs avec support 3 piles pour alimentation + commande pour des NeoPixels
• Barrière de passage à niveau
• Driver Expansion Board : pilotage de 4 moteurs CC et de 8 servomoteurs
• Crickit Adafruit : Module complet permettant de piloter moteur CC, servomoteur, NeoPixel, 8 E/S, 4 touches tactiles et 4 sorties relais.

Les robots

• Me Arm : un bras robot avec une interface micro:bit
• Move Mini : Carte Servolite (voir ci-dessus) avec 2 servomoteurs à rotation continue. C’est un petit rover avec une extension parechoc, suiveur de ligne et… pelle de bulldozer
• Robot Maqueen : un robot très bien équipé avec un buzzer, un récepteur infrarouge, deux LEDs au dessus, 4 NeoPixels dessous, un capteur de distance à ultrason, capteurs de suivi de ligne, et des connecteurs pour d’autres extensions
• Micro Car : Un petit robot muni de chenilles. Il comporte une batterie, 4 LED, un buzzer et un système de reconnaissance des couleurs

Pour chacun de ces robots vous apprenez comment gérer et utiliser les différents composants, en MakeCode et en MicroPython.

Jean-Christophe termine ce chapitre en vous expliquant comment réaliser votre propre robot.

Les autres cartes

Les derniers chapitres ouvrent sur des cartes comparables à la carte micro:bit, mais crées par d’autres entreprise :

• La carte Circuit Playground Express d’Adafruit et son extension Crickit
• La PyBoard pour apprendre à développer en MicroPython
• Les cartes Arduino, Makey Makey, Ozobot

Conclusion

Jean-Christophe QUETIN nous avait déjà étonnés avec son livre sur Arduino. Ici il se révèle comme un spécialiste et un très bon vulgarisateur du micro:bit. Les exemples d’applications sont nombreux, détaillés et permettront à chacun de démarrer facilement sur la carte micro:bit. Les débutants (de 8 à 88 ans) coderont avec MakeCode pour découvrir les premières joies de réaliser et de programmer une application soi même, mais ceux qui ont déjà découvert la programmation graphique pourront passer à la programmation en mode texte avec les exemples en MicroPython

La présence des deux versions (MakeCode et MicroPython) pour chaque application garantit un passage en douceur de l’une à l’autre.

Un livre que je recommande pour démarrer avec la carte micro:bit, en FabLab mais aussi pour les profs de collège et lycée qui aborderont la programmation facilement avec MakeCode et MicroPython selon le niveau des participants.

A noter que si vous commandez le livre aux Editions ENI vous bénéficierez de la version numérique consultable en ligne avec les images en couleur.

Merci à Jean-Christophe qui m’a offert les images pour illustrer cet article.

Video

 

Sources

Commander le livre micro:bit chez ENI.

Le Micro:bit Qu’est ce que c’est ?!