Tes premières leçons de Python dans le logiciel d’apprentissage du Joy-Pi Note

Depuis 1996, SIMAC Electronics produit et développe sous sa marque “Joy-it”, en plus de la technique de mesure, des PC, des capteurs et d’autres composants techniques, de nombreux produits passionnants et innovants dans le domaine de l'”éducation” électronique.

Sous le slogan “Teaching the Future”, des concepts voient le jour, qui soutiennent les enseignants des écoles, des entreprises et des universités avec des solutions matérielles et logicielles bien pensées, afin de redéfinir la conception de l’enseignement. Ils aident à planifier et à construire les cours et réduisent la préparation à un minimum. C’est le cas par exemple avec le Land de Rhénanie-du-Nord-Westphalie en collaboration dans le cadre du “Pacte pour l’informatique” 2020/21.

Le Joy-PI ADV E de Joy-it s’inscrit précisément dans ce domaine d’application.

Avec son écran IPS de 29,5 cm (11,6″) et son clavier amovible sans fil, il reprend l’idée de base de la mallette d’expérimentation Joy-Pi dans un nouveau format haut de gamme et attractif.

Avec 46 cours et 18 projets, le Joy-Pi Note ne convient pas seulement comme centre d’expérimentation, il est aussi fait pour être utilisé dans un environnement éducatif. Avec plus de 22 capteurs et modules intégrés, il n’y a pas de limites au plaisir d’expérimenter. L’initiation à l’électrotechnique et à la programmation est ainsi simplifiée.

Grâce à la plateforme d’apprentissage installée et spécialement développée pour le Joy-Pi Note, les unités intégrées peuvent être utilisées et apprises indépendamment des connaissances préalables de chacun. Il est également possible de connecter d’autres capteurs et modules via les broches extérieures du Raspberry Pi et de réaliser ainsi des projets plus complexes.

Les langages de programmation Scratch et Python servent de base. Ainsi, les jeunes “débutants” à partir de 8 ans jusqu’aux étudiants peuvent utiliser les capacités et les possibilités du Joy-Pi Note selon leurs besoins.

Bien entendu, le Joy-Pi Note peut également être utilisé comme un ordinateur portable “classique”. Il est possible d’installer tous les programmes compatibles avec le Raspberry Pi® 4. Grâce à la caméra 2MP intégrée, il est par exemple possible de faire des vidéoconférences.

En outre, les coûts engendrés sont faciles à maîtriser par rapport à d’autres concepts, car à part le Joy-Pi Note et un Raspberry Pi de 4e génération, vous n’avez besoin d’aucun autre accessoire. Tout ce dont vous avez besoin se trouve dans votre nouvel “ordinateur portable”.

Afin de vous familiariser avec le Joy-Pi Note, nous allons vous décrire un cas d’utilisation concret:

Degré de difficulté

peut être choisi individuellement, de débutant à avancé

Temps

Selon le projet, entre 20 minutes et 2 heures, le temps nécessaire dépend de la complexité du projet choisi.

Coûts

Joy-Pi Note env. 349,00
Raspberry Pi4 4GB env. 64,00

Matériel informatique

Joy-Pi Note, Raspberry Pi4 ( 4 ou 8GB recommandé )

Logiciel

Le système d’exploitation et l’ensemble des logiciels sont inclus dans la livraison. Sur la page d’accueil du produit (www.joy-pi.net), on peut à tout moment télécharger gratuitement le logiciel, les mises à jour et d’autres matériels d’instruction en cas de besoin.

Leçon “Alerte avec le buzzer”

La leçon “Alerte avec le buzzer” fait partie de l’une des premières leçons Python du logiciel d’apprentissage du Joy-Pi Note. Ici, on explique de manière ludique et pas à pas comment fonctionne le langage de programmation Python et comment les capteurs et modules intégrés dans le Joy-Pi peuvent être utilisés et adressés. Au début, on commence par les bases les plus simples

Au fur et à mesure que les leçons progressent, elles s’appuient les unes sur les autres et relient plusieurs capteurs à des processus de programmation plus complexes. Cependant, une grande importance est toujours accordée au fait de ne pas simplement fournir à l’utilisateur un code de programme complexe, mais de l’expliquer de manière compréhensible et étape par étape.

De cette manière, même les novices et les débutants ne sont pas impitoyablement dépassés et surchargés. Il est possible d’élargir et d’améliorer en permanence son propre niveau de connaissances.

Dans la première leçon, on apprend à contrôler le premier module, le buzzer.

Mais qu’est-ce qu’un buzzer exactement ? Le buzzer est un composant qui émet un son dès qu’il est alimenté en électricité. Le buzzer dispose de deux broches : GND et GPIO18, ce qui signifie que le buzzer est connecté à la broche GPIO 18 (mode GPIO.BCM) du Joy-Pi Note pour être commandé. Il est également connecté à la connexion GND du Joy-Pi Note pour fermer le circuit électrique. Mais comment activer le buzzer via Python ? Voici comment écrire la première commande:

import RPi.GPIO as GPIO

La bibliothèque RPi.GPIO est la bibliothèque officielle du Raspberry Pi qui permet d’accéder aux modules et aux composants via la connexion GPIO. RPi.GPIO est cependant un peu long pour être écrit en toutes lettres à chaque fois. C’est pourquoi la bibliothèque est importée et l’abréviation GPIO est indiquée. Désormais, il suffira d’accéder à la bibliothèque par son abréviation. On saisit maintenant ce qui suit:

import time

La deuxième bibliothèque qui est maintenant importée s’appelle time. Il s’agit d’une grande bibliothèque, mais seule la commande sleep y est utilisée. Elle permet de mettre le programme en pause pendant un certain temps avant de poursuivre l’exécution. Ceci est particulièrement utile dans cette leçon pour laisser le buzzer travailler avant de continuer le reste du programme et de l’éteindre. L’étape suivante consiste à saisir ce qui suit:

buzzer_pin = 18

Comme nous l’avons déjà appris, le buzzer est connecté à la broche GPIO 18 du Joy-Pi Note. On configure donc maintenant l’affectation des broches du buzzer. On peut maintenant configurer le mode GPIO avec la commande suivante:

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

Comme nous l’avons déjà mentionné, le mode GPIO.BCM est utilisé pour référencer les broches GPIO correspondantes. Le buzzer est connecté à la broche 18 du layout GPIO.BCM, pas selon le layout GPIO.Board. Celui-ci doit donc être pris en compte dans la configuration avec la commande. Comme le buzzer est un périphérique de sortie, la broche doit également être définie comme OUTPUT:

GPIO.setup(buzzer_pin, GPIO.OUT)

Les périphériques de sortie sont contrôlés par l’envoi d’un signal. D’où la configuration du buzzer_pin avec GPIO.OUT. Le buzzer retentit maintenant grâce à la saisie suivante :

GPIO.output(buzzer_pin, GPIO.HIGH)

En principe, un module est activé par l’instruction GPIO.HIGH. Elle indique au module qu’il doit être allumé. Certains modules peuvent se comporter différemment, mais en principe, un module est activé par cette instruction. Bien entendu, le buzzer ne doit pas sonner en permanence. C’est pourquoi le programme n’est mis en pause que pendant une demi-seconde en utilisant la commande time.sleep-:

time.sleep(0.5)

La fonction time.sleep met en pause l’exécution du programme pendant une demi-seconde. En mettant le programme en pause après l’instruction GPIO.HIGH, le buzzer reste activé pendant ce temps avant d’être ensuite désactivé. Ceci est mis en œuvre avec l’instruction suivante:

GPIO.output(buzzer_pin, GPIO.LOW)

Une fois le buzzer activé, il ne s’arrêtera que lorsqu’il recevra le signal GPIO.LOW. Ensuite, il faut encore ranger les broches GPIO pour qu’elles puissent être réutilisées dans la prochaine leçon:

GPIO.cleanup()

Grâce au nettoyage, les mêmes broches peuvent être réutilisées plus tard à d’autres fins. Exécutons maintenant le script et voyons comment le buzzer s’active pendant une demi-seconde!

import RPi.GPIO as GPIO
import time
buzzer_pin = 18
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(buzzer_pin, GPIO.OUT)

# Activer le buzzer

GPIO.output(buzzer_pin, GPIO.HIGH)
time.sleep(0.5)

# Désactiver le buzzer

GPIO.output(buzzer_pin, GPIO.LOW)
GPIO.cleanup()