Micro Python PyBoard LITE

dec 2020: La version Pyboard Lite n'est plus fabriquée.

MicroPython Pyboard Lite

Micro Python est une version rapide, optimisée et allégée du langage de programmation Python 3 pour système embarqué.

PyBoard LITE, la carte MicroPython est une petite carte électronique de moyenne puissance qui exécute MicroPython en "Bare Metal" et vous offre un système d'exploitation Python bas niveau permettant de contrôler toute sorte de projets électroniques.
En ouvrant la gamme Micro Python, MCHobby entame son 4ième projet de documentation sur son wiki.

Python est une langage de scripting vraiment très facile à apprendre, très expressif, vraiment très puissant et disposant d'une gigantesque communauté. En fonctionnant sur un microcontrôleur, MicroPython permet de faire clignoter des LEDs sans aucun effort, lire des tensions, faire bouger des moteurs et servo moteurs, jouer du son, écrire/lire des données sur la carte micro SD, établir des communications sans fils (avec un module complémentaire) et devenir ce cerveau que votre robot attend désespérément. Il y a tant d'autres d'opportunité accessible à PyBoard et MicroPython.... c'est un choix parfait pour votre prochain projet!

La carte Micro Python LITE (PyBoard-LITE pour les intimes) est une carte de développement électronique basée sur un microcontrôleur STM32F411RET6 qui exécute Micro Python. Ce microcontrôleur moins puissant que la carte PyBoard originelle est un des plus puissant disponible sur le marché et à été spécialement sélectionné parce qu'il permettrait à Micro Python de fonctionner à son plein potentiel.
Le microcontrôleur est cadencé à 96MHz (fréquence d'horloge), dispose de 512Kb de Flash et de 128Kb de RAM, un espace mémoire confortable pour écrire de scripts Python d'une certaine complexité.

La carte intègre une interface USB qui se présente comme un périphérique série (CDC VCP) ainsi que comme un périphérique de stockage USB amovible (MSC, l'équivalent de votre clé USB). Lorsque PyBoard est connecté sur un PC, vous pouvez ouvrir un programme de communication série (terminal telnet/minicom ou Putty) et interagir la carte par l'intermédiaire d'une ligne de commande Python.
La carte se comporte également comme un périphérique de stockage (un lecteur Flash USB) vous permettant de facilement copier vos scripts sur le système de fichier de la carte ou de la carte SD. Ces fichiers peuvent être exécutés indépendamment du PC.

Les différences entre PYBoard et PYBoard LITE résident en ceci:

• 512Kb de mémoire flash au lieu de 1Mo.
• 128K de mémoire RAM au lieu de 192K de mémoire.
• Horloge cadencée à 96 Mhz au lieu de 168Mhz
• Pas d'horloge temps réel (contrairement à la PyBoard originelle)
• Consommation moindre (23mA contre 37mA).
• Pas de sortie analogique (contre 2 pour la PyBoard originelle)
• Pas de bus CAN (contre 2 pour la PyBoard originelle)
• 3 Ports série (au lieu de 5)
• 7 Timers indépendant (au lieu de 13)
• Système de fichier réduit à 46Ko
• Pas d'accéléromètre

Voyez ce tableau récapitulatif des différents modèles PyBoard.

Une carte pour tous

La carte Micro Python est adapté pour tous, peu importe le niveau de connaissance en programmation ou électronique. Avec quelques lignes de code Python dans un fichier texte, le débutant pourra faire clignoter les LEDs et réagir en fonction des données de l'accéléromètre, le tout sans soudure, ni connexion de composant, ni installation de logiciel sur votre l'ordinateur. Les utilisateur avancés apprécierons de pouvoir utiliser des types natifs, de l'assembleur iniline ou même d'écrire ses propres programmes en C et de les téléverser en mode DFU.

REPL, Remote Script ou Fichiers

Contrôler la carte de 3 façon différentes:

• REPL: Connecté sur un PC avec un cable USB, la carte apparait comme un port COM virtual (USB Série, CDC VCP) et vous pouvez utiliser n'importe quel programme série pour vous connecter sur sur la carte et obtenir l'accès à la ligne de commande REPL. REPL signifie Read-Evaluate-Print-Loop qui se traduit par Boucle-Lecture-Evaluer-Afficher. Cette ligne de commande REPL permet de taper et exécuter instantanément des commandes Python, comme vous le feriez avec un PC. Vous pouvez également rediriger REPL sur n'importe quel UART (port série) du pyboard.

• Script en Remote: vous pouvez passer du mode REPL eu mode REPL raw (REPL brute) en envoyant un ctrl-A. Une fois en mode REPL raw, vous pouvez envoyer un script Python de façon arbitraire sur la carte où il sera exécuté immédiatement. Il y a un script Python disponible pour rendre l'utilisation de se mode vraiment très simplement. Vous exécutez simplement python pyboard.py script_a_exécuter.py et votre script script_a_exécuter.py sera exécuté sur la PyBoard et vous recevrez le résultat produit par le script.

• Depuis un fichier: pyboard dispose d'un petit système de fichier intégré au coeur de MicroPython. Ce système de fichier prend place dans une partie de la mémoire Flash du microcontrôleur, ainsi que sur la carte SD (si présente). Lorsque vous connectez la PyBoard sur votre PC, elle apparaît comme un périphérique de stockage et vous pouvez accéder au système de fichier interne (via un mount). Si vous copiez un script python sur le système de fichier de la PyBoard et si vous l'appelez main.py alors la carte exécutera automatiquement ce script au démarrage.
  De cette façon vous pouvez exécuter des scripts sans être connecté sur un ordinateur.

Fonctionnalités de la PyBoard

PyBoard c'est de nombreuses broches aux fonctionnalités multiples. Avec PyBoard vous avez sous la main:

• 30 GPIO - Broches d'entrées/sorties pouvant servir à de nombreuses applications. Avec un GPIO, vous pouvez commander des LEDs, des relais (via transistor ou UNL2803), des moteurs (via L293). Lire l'état de boutons et senseurs. Commander des périphériques tels que des écrans LCD, afficheurs graphiques, des cartes d'extension, etc.
• 2 bus I2C - Pour commander des périphériques à l'aide de 3 fils.
• 2 bus SPI
• 3 UARTs - Un port série c'est un outil de communication très utile... en avoir 5 c'est absolument génial.
• 20 PWMs - Permettant de produire des signaux permettant de contrôler des servo-moteurs ou la puissance d'une LED
• 16 ADC - Convertisseur Analogique->Digital permettant de lire une tension analogie (pratique pour utiliser des senseurs flex, photo-résistance, potentiomètre, etc).
• 7 timers - Les timers permettent de mesurer des durées et d'exécuter du code/fonction à intervalle régulier. C'est un élément de synchronisation important lorsque l'on désire écrire des applications avancées.  
• 16 ext int - Les interruptions externes permettent d'interrompre le programme principal pour exécuter du code (fonction d’interruption) lorsqu'une broche change d'état. Cela permet d'écrire des programmes réagissant instantanément à changement de conditions physique autour du la carte. Exemple: arrêter immédiatement des moteurs si l'arrêt d'urgence est activé.
  Cette information doit encore être confirmée.
• 4 LEDs - Les LEDs/DELs sont bien pratiques pour informer l'utilisateur sur l'état du programme. En avoir sur la carte permet de tester/prototyper rapidement du code sans avoir besoin de faire des raccordements.

Détails techniques

• Microcontrôleur STM32F405RGT6 (fiche technique)
• CPU Cortex-M4 cadencé 96 MHz avec unité de calcul flottant à 32-bit.
• 512 Ko de mémoire Flash pour le stockage, 128 Kb de RAM.
• Connecteur USB microB avec support logiciel USB Série, périphérique de stockage de masse USB, et USB HID (souris, clavier).
• connecteur pour carte micro SD.
• 4 LEDs, 1 bouton Reset, un bouton utilisateur.
• Un régulateur 3.3V LDO (à faible perte) de 300mA. Alimenté depuis le connecteur USB ou alimentation externe entre 3.6V et 10V.
• 30 broche d'entrée/sortie GPIO, 28 sont tolérante 5V (excepté en mode ADC / Analogique->Digital).
• Communication:
  
  • 2 bus SPI,
  • 2 bus I2C,
  • 3 USART (port série).
• 14x entrée analogique avec résolution 12-bit, Valeur entre 0 et 4095 (ADC, Analogic to Digital Converter).
• Dimension de la carte: 33 x 40mm.
• Poids de la carte: 6 grammes.
• Connexion sur la carte: 46 trous avec empattement standard de 2.54mm.