Cours programmation Raspberry Pi

Leçon 1 • Modèles et spécifications du Raspberry Pi

Couvre les différences entre les modèles de Pi, les spécifications du processeur, la RAM et la connectivité. Développe la connaissance du matériel nécessaire pour tous les chapitres suivants.

Leçon 2 • Configuration du réseau et de l'accès à distance

Configure le Wi-Fi, SSH et VNC pour le développement à distance. Permet le fonctionnement sans écran utilisé dans les chapitres avancés.

Leçon 3 • Périphériques et accessoires requis

Identifie les périphériques essentiels : bloc d'alimentation, carte SD, écran et dispositifs de saisie. Assure que les étudiants assemblent un poste de travail complet et fonctionnel.

Leçon 4 • Installation du système d'exploitation

Guide les étudiants dans le flashage du système d'exploitation Raspberry Pi OS sur une carte SD et le démarrage du système. Établit la base logicielle pour tout le travail de codage.

Leçon 1 • Gestion des processus et du système

Couvre la surveillance des processus en cours, la gestion des services et la vérification des ressources système. Prépare les étudiants à dépanner et à optimiser les performances du Pi.

Leçon 2 • Navigation dans le terminal

Présente l'interpréteur de commandes Bash, la structure de l'invite et les commandes de navigation essentielles. Forme la base opérationnelle pour toutes les tâches à venir dans le terminal.

Leçon 3 • Opérations sur les fichiers et répertoires

Couvre la création, la copie, le déplacement et la suppression de fichiers et répertoires. Soutient directement l'organisation des projets dans tous les chapitres suivants.

Leçon 4 • Gestion des paquets avec APT

Explique l'installation, la mise à jour et la suppression de logiciels à l'aide d'APT. Permet aux étudiants d'étendre les capacités du Pi avec des outils et des bibliothèques tiers.

Leçon 1 • Syntaxe Python et types de données

Présente les variables, les types de données, les opérateurs et les entrées-sorties de base. Établit la base syntaxique nécessaire pour chaque script Python de ce cours.

Leçon 2 • Contrôle de flux et boucles

Couvre les conditionnelles if/elif/else et les boucles for/while. Permet aux étudiants d'écrire des programmes qui réagissent aux conditions et répètent des actions.

Leçon 3 • Listes, dictionnaires et entrées-sorties de fichiers

Couvre les structures de données de base et la lecture/écriture de fichiers. Les étudiants stockent les données des capteurs et les valeurs de configuration dans des formats structurés.

Leçon 4 • Fonctions et modules

Enseigne la définition de fonctions réutilisables et l'importation de modules de la bibliothèque standard. Favorise la conception de code modulaire utilisé dans tous les projets matériels et réseaux.

Leçon 1 • Concepts des broches GPIO et sécurité

Explique la numérotation des broches GPIO, les niveaux de tension et les limites de courant. Prévient les dommages matériels et établit des pratiques de câblage sécuritaires pour tous les projets.

Leçon 2 • Modulation de largeur d'impulsion

Utilise la PWM pour contrôler la luminosité des DEL et la position des servomoteurs. Étend le contrôle de sortie de binaire marche/arrêt à des signaux variables de type analogique.

Leçon 3 • Construction de circuits sur plaque d'essai

Enseigne la disposition de la plaque d'essai, la lecture de schémas et le câblage des composants. Permet aux étudiants de prototyper des circuits en toute sécurité avant le soudage ou l'assemblage permanent.

Leçon 4 • Contrôle des dispositifs de sortie

Programme les broches GPIO comme sorties pour contrôler les DEL et les avertisseurs sonores avec RPi.GPIO. Démontre la moitié sortie du modèle de programmation entrée/sortie.

Leçon 1 • Communication série UART

Configure l'UART pour la communication série avec les modules GPS et les microcontrôleurs. Enseigne l'analyse des flux de données série en objets Python utilisables.

Leçon 2 • Protocole de communication SPI

Couvre l'horloge SPI, MOSI, MISO et les lignes de sélection de puce avec spidev. Lit une puce ADC pour convertir les tensions de capteurs analogiques en valeurs numériques.

Leçon 3 • Journalisation et stockage des données

Stocke les relevés de capteurs horodatés dans des fichiers CSV et des bases de données SQLite. Prépare les données pour la visualisation et l'analyse dans les chapitres suivants.

Leçon 4 • Protocole de communication I2C

Explique l'architecture du bus I2C, les adresses et l'utilisation de smbus2 en Python. Connecte les capteurs de température et de pression comme exemples pratiques I2C.

Leçon 1 • Intégration de plateforme infonuagique

Connecte le Pi aux plateformes IoT infonuagiques pour la surveillance et le contrôle à distance. Les étudiants configurent les informations d'identification des dispositifs et visualisent les données en direct sur des tableaux de bord infonuagiques.

Leçon 2 • Notions de base de la programmation par sockets

Présente les sockets TCP et UDP en utilisant la bibliothèque socket de Python. Établit les compétences de communication pair à pair qui sous-tendent tous les protocoles réseau.

Leçon 3 • Protocole MQTT pour l'IoT

Implémente la messagerie publication/abonnement avec Mosquitto et paho-mqtt. Connecte le Pi aux courtiers IoT pour un échange de données léger et en temps réel.

Leçon 4 • Construction d'un serveur Web Flask

Crée un serveur Web léger sur le Pi en utilisant Flask pour servir les données des capteurs. Permet une surveillance via navigateur sans services infonuagiques externes.

Leçon 1 • Détection de mouvement

Détecte le mouvement en comparant des images consécutives à l'aide de la soustraction d'arrière-plan. Déclenche des sorties GPIO ou des alertes lorsqu'un mouvement est détecté.

Leçon 2 • Classification d'objets avec TensorFlow Lite

Exécute un modèle TensorFlow Lite pré-entraîné sur le Pi pour la classification d'objets. Introduit l'inférence d'IA en périphérie dans les contraintes matérielles du Pi.

Leçon 3 • Configuration du module caméra Pi

Connecte et configure le module caméra Pi à l'aide de la bibliothèque Picamera2. Établit le pipeline de capture nécessaire pour tous les projets basés sur la vision.

Leçon 4 • Traitement d'images avec OpenCV

Applique des opérations OpenCV, y compris le redimensionnement, la conversion de couleur et le filtrage. Prépare les images brutes de la caméra pour la détection et l'analyse des caractéristiques.

Leçon 1 • Déploiement de service systemd

Empaquète les applications Python en tant que services systemd qui démarrent automatiquement au démarrage. Permet un fonctionnement fiable et sans surveillance des projets Pi déployés.

Leçon 2 • Programmation multifil et asynchrone

Utilise le module threading et asyncio pour exécuter des tâches simultanées telles que la lecture de capteurs et la mise en réseau. Empêche le blocage qui dégrade la réactivité du système en temps réel.

Leçon 3 • Planification et exécution du projet de synthèse

Guide les étudiants dans la définition de la portée, la construction et la documentation d'un projet Pi complet. Intègre les compétences en matériel, logiciel, réseau et déploiement en un seul livrable.

Leçon 4 • Analyse du rendement et optimisation

Profile les scripts Python avec cProfile et optimise l'utilisation du CPU et de la mémoire. Répond aux ressources limitées du Pi pour atteindre un rendement en temps réel acceptable.