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 maîtrise 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 : alimentation, carte SD, écran et périphériques d'entrée. 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 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 résoudre les problèmes et à optimiser les performances du Pi.

Leçon 2 • Navigation dans le terminal

Présente le shell 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 de répertoires. Soutient directement l'organisation des projets dans chaque chapitre suivant.

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 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 les bases de la syntaxe requises pour chaque script Python de ce cours.

Leçon 2 • Flux de contrôle 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 utilisée dans tous les projets matériels et réseau.

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 sûres pour tous les projets.

Leçon 2 • Modulation de largeur d'impulsion

Utilise la PWM pour contrôler la luminosité des LED et la position des servomoteurs. Étend le contrôle de sortie du 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 en sorties pour contrôler les LED et les buzzeurs avec RPi.GPIO. Montre 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 les lignes d'horloge SPI, MOSI, MISO et de sélection de puce avec spidev. Lit une puce ADC pour convertir les tensions des capteurs analogiques en valeurs numériques.

Leçon 3 • Journalisation et stockage des données

Stocke les relevés horodatés des capteurs 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 des capteurs de température et de pression comme exemples pratiques d'I2C.

Leçon 1 • Intégration de plateforme cloud

Connecte le Pi aux plateformes IoT cloud pour la surveillance et le contrôle à distance. Les étudiants configurent les identifiants des appareils et visualisent les données en direct sur les tableaux de bord cloud.

Leçon 2 • Principes de base de la programmation socket

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 en temps réel.

Leçon 4 • Construction d'un serveur web Flask

Crée un serveur web léger sur le Pi à l'aide de Flask pour servir les données des capteurs. Permet une surveillance via le navigateur sans services cloud 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 IA en périphérie dans les contraintes matérielles du Pi.

Leçon 3 • Configuration du module caméra du Pi

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

Leçon 4 • Traitement d'images avec OpenCV

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

Leçon 1 • Déploiement de services Systemd

Empaquete 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 multithread et asynchrone

Utilise le threading et asyncio pour exécuter des tâches concurrentes 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 du périmètre, 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 des performances et optimisation

Profile les scripts Python avec cProfile et optimise l'utilisation du CPU et de la mémoire. Traite les ressources limitées du Pi pour atteindre des performances acceptables en temps réel.