Fiche : Informatique embarquee

Theme 6 du programme SNT

Notions essentielles

Systeme embarque : Systeme informatique integre dans un objet pour une fonction specifique (voiture, lave-linge, montre...).
Microcontroleur : Mini-ordinateur sur une puce (processeur + memoire + E/S). Exemples : Arduino, ESP32, Raspberry Pi Pico.
Capteur : Composant qui mesure une grandeur physique et la convertit en signal electrique (temperature, lumiere, mouvement...).
Actionneur : Composant qui effectue une action physique (moteur, LED, buzzer, servomoteur...).
IoT (Internet of Things) : Objets connectes a Internet capables de communiquer et d'echanger des donnees.
Temps reel : Systeme qui doit reagir dans un delai garanti. Critique pour la securite (freinage ABS, airbag).
IHM (Interface Homme-Machine) : Moyens permettant a l'utilisateur d'interagir avec le systeme (boutons, ecran, voix...).

GPIO: General Purpose Input/Output : broches programmables pour connecter capteurs et actionneurs.
PWM: Modulation de largeur d'impulsion : technique pour simuler un signal analogique (variation de luminosite, vitesse moteur).
Firmware: Logiciel permanent stocke dans la memoire du microcontroleur.
Signal analogique: Signal continu pouvant prendre une infinite de valeurs (ex: temperature).
Signal numerique: Signal discret avec un nombre fini de valeurs (0 ou 1 pour le binaire).
CAN/ADC: Convertisseur Analogique-Numerique : transforme un signal analogique en valeur numerique.
Bus: Systeme de communication entre composants (I2C, SPI, UART...).
Protocole de communication: Regles d'echange entre objets connectes (WiFi, Bluetooth, Zigbee, LoRa...).

CAPTEURS

Temperature, lumiere, mouvement...

→

MICROCONTROLEUR

Traitement, decision, programme

→

ACTIONNEURS

Moteur, LED, buzzer...

1.
Microcontroleur ≠ Microprocesseur : Le microcontroleur integre memoire et peripheriques, le microprocesseur est juste le CPU.
2.
Arduino ≠ Raspberry Pi : Arduino = microcontroleur simple, Raspberry Pi = mini-ordinateur avec OS.
3.
Capteur ≠ Actionneur : Capteur mesure (entree), actionneur agit (sortie). Ne pas confondre !
4.
IoT et securite : Les objets connectes sont souvent mal securises (mots de passe par defaut, pas de mises a jour).
5.
Consommation energetique : Les systemes embarques sont souvent sur batterie, l'optimisation energetique est cruciale.