Spécialisation Introduction à la programmation de l'Internet des objets (IOT)

L'Arduino est une plateforme matérielle/logicielle informatique à code source ouvert permettant de construire des appareils numériques et des objets interactifs capables de détecter et de contrôler le monde physique qui les entoure. Dans ce cours, vous apprendrez comment fonctionne la plateforme Arduino en termes de carte physique, de bibliothèques et d'environnement de développement intégré (IDE). Vous apprendrez également à connaître les shields, qui sont des cartes plus petites qui se branchent sur la carte Arduino principale pour exécuter d'autres fonctions telles que la détection de la lumière, de la chaleur, le suivi GPS ou l'affichage d'une interface utilisateur. Le cours abordera également la programmation de l'Arduino à l'aide du code C et l'accès aux broches de la carte via le logiciel pour contrôler des dispositifs externes. Veuillez noter que ce cours ne comprend pas de forums de discussion. À l'issue de ce cours, vous serez en mesure de : 1. Décrire la composition de la carte de développement Arduino 2. Décrire ce que signifie programmer le micrologiciel de la carte 3. Lire les schémas de la carte 4. Installer l'IDE Arduino 5. Décrire ce que sont les "shields" et comment ils sont utilisés 6. Préciser le rôle des bibliothèques dans l'utilisation des shields 7. Compiler et exécuter un programme 8. Nommer les variables et les types en C 9. Nommer les opérateurs C courants 10. Utiliser les conditionnelles et les boucles 11. Expliquer les fonctions, leur définition et leur invocation 12. Expliquer les implications des variables globales 13. Entreprendre le processus de construction de l'Arduino 14. Décrire le rôle des outils derrière l'IDE 15. Décrire comment invoquer des fonctions dans les classes 16. Expliquer la structure d'un sketch Arduino 17. Accéder aux broches de l'Arduino 18. Faire la différence entre les broches numériques et analogiques 19. Déboguer un logiciel embarqué 20. Expliquer l'importance de la contrôlabilité et de l'observabilité dans le processus de débogage 21. Décrire les architectures de débogage courantes pour les systèmes embarqués 22. Expliquer le fonctionnement du protocole de communication série UART 23. Décrire comment la bibliothèque Arduino Serial effectue la communication série

L'Arduino détecte l'environnement en recevant des entrées de dispositifs supplémentaires tels que des capteurs, et peut contrôler le monde qui l'entoure en réglant des lumières, des moteurs et d'autres actionneurs. Dans ce cours, vous apprendrez comment et quand utiliser les différents types de capteurs et comment les connecter à l'Arduino. Puisque le monde extérieur utilise des signaux continus ou analogiques et que le matériel est numérique, vous apprendrez comment ces signaux sont convertis dans les deux sens et comment vous devez en tenir compte lorsque vous programmez votre appareil. Vous apprendrez également à utiliser les boucliers spécifiques à Arduino et les bibliothèques logicielles de boucliers pour interfacer avec le monde réel. Veuillez noter que ce cours ne comprend pas de forums de discussion.

Le Raspberry Pi est un petit ordinateur monocarte abordable que vous utiliserez pour concevoir et développer des appareils IoT amusants et pratiques tout en apprenant la programmation et le matériel informatique. En outre, vous apprendrez à configurer l'environnement Raspberry Pi, à faire fonctionner un système d'exploitation Linux et à écrire et exécuter un code Python de base sur le Raspberry Pi. Vous apprendrez également à utiliser les environnements de développement intégrés (IDE) basés sur Python pour le Raspberry Pi et à tracer et déboguer du code Python sur l'appareil. Veuillez noter que ce cours ne comprend pas de forums de discussion.

Le Raspberry Pi utilise une variété de dispositifs d'entrée/sortie basés sur des protocoles tels que HDMI, USB et Ethernet pour communiquer avec le monde extérieur. Dans ce cours, vous apprendrez à utiliser ces protocoles avec d'autres dispositifs externes (capteurs, moteurs, GPS, orientation, écrans LCD, etc.) pour que votre dispositif IoT interagisse avec le monde réel. La plupart des dispositifs physiques utilisent des signaux analogiques, alors que le matériel informatique est numérique. Dans ce cours, vous apprendrez comment ces signaux sont convertis dans les deux sens et comment vous devez en tenir compte lorsque vous programmez votre dispositif. La conception de base d'un système capteur-actionneur sera également abordée. Vous apprendrez également à construire des systèmes matériels plus sophistiqués en utilisant des cartes d'extension Raspberry Pi pour créer des dispositifs IoT amusants et passionnants. Veuillez noter que ce cours ne comprend pas de forums de discussion.

Dans ce cours Capstone, vous concevrez un système embarqué basé sur un microcontrôleur. En option, vous pouvez également construire et tester un système. L'objectif de votre projet sera de concevoir le système de manière à ce qu'il puisse être construit à faible coût pour une application réelle. Pour mener à bien ce projet, vous devrez utiliser toutes les compétences acquises dans le cours (programmation de microcontrôleurs, conception de systèmes, interfaces, etc.) Le projet comprendra certaines exigences de base, mais laissera une place à votre créativité dans la manière dont vous aborderez le projet. Au final, vous produirez un projet final unique, susceptible d'être présenté à de futurs employeurs potentiels.

Notez que pour les trois devoirs obligatoires, vous n'avez PAS besoin d'acheter des logiciels et du matériel pour suivre ce cours. Il y a un quatrième devoir optionnel pour les étudiants qui souhaitent construire et démontrer leur système en utilisant un Arduino ou un Raspberry Pi. Veuillez également noter que ce cours n'inclut pas de forums de discussion. A l'issue de ce cours, vous serez en mesure de : 1. Rédiger un document de spécification des besoins 2. Créer une conception au niveau du système 3. Explorer les options de conception 4. Créer un plan de test