Documentation BBC micro:bit MicroPython

• Connexion du micro:bit au ordinateur
• Chargement de programmes au micro:bit

BBC micro:bit est une plaque de développement qui utilise un microcontrôleur. Ce dispositif a pour but d’offrir les étudiants un bon commencement pour développer ses compétences en programmation.

Micro:bit V2 est un ARM Cortex M4, petit et facile d’utiliser. Il est prévu avec 25 LED, sur lesquelles on peut afficher des messages ou des images. Il est prévu, aussi, avec u accéléromètre, qui peut détecter les mouvements, un bussole, Bluetooth, deux buttons, à travers lequel il peut interagir avec l’utilisateur et des autres d’autres capteurs que nous découvrirons au cours du TP.

Les programmes seront écrits sur l’ordinateur et après ils seront chargés sur le micr:obit. Ces programmes restent sur la mémoire flash et ils vont être exécutés quand le microcontrôleur est alimenté.

Qu’est-ce qu'un microcontrôleur?

Le microcontrôleur et un ordinateur réduit dans un seul chip, qui peut exécuter un programme à la fois et consommer beaucoup moins qu’un ordinateur portable ou un ordinateur. En plus, elles sont bonnes pour contrôler et détecter les signaux électriques a l’aide de ses broches. Pour plus des infos tu peux cliquer sur ce lien.

Pour le déploiement des TP, on va utiliser Micropython pour écrire des programmes sur micro:bit. Micropython est un langage de programmation crée pour travailler avec des microcontrôleurs.

Si vous avez une BBC micro:bit V2 passez à la section "La connexion du micro:bit".

Si tu n'as pas un BBC micro:bit suivez les instructions ci-dessous pour utiliser le simulateur.

Le simulateur MicroPython peut également être utilisé pour réaliser les laboratoires. Pour pouvoir l'utiliser, vous devez taper les commandes suivantes dans le terminal, si vous utilisez Windows, tapez les commandes dans cmd.

Si vous n'avez pas installé Python3 ou si vous n'êtes pas sûr de l'avoir, suivez les étapes de ce document.

L'étape suivante est de taper les commandes suivantes:

git clone https://github.com/ducklord420/PythonEditor.git
cd PythonEditor
git submodule update --init --recursive
py -m http.server --bind 0.0.0.0

Pour accéder le simulateur si vous utilisez Linux ou MacOS, tapez la commande:

$ firefox editor.html

Si vous utilisez Windows, vous pouvez soit utiliser la commande précédente, soit aller dans le dossier “PythonEditor” et cliquer sur “editor.html”.

Pour simuler le code, cliquez sur “Sim”. Testez l ' Exemple 1 du section suivante.

Le premier pas pour connecter le microcontrôleur a l’ordinateur est d’utiliser le câble micro USB, qui a été reçu avec BBC micro:bit. Vous devez introduire le USB type B en haut du dispositif et l’autre terminaison de fil dans votre ordinateur.

Pour le développement des TP, on va écrire des programmes dans un éditeur du code en ligne, qui s'appellent Makecode.

Le premier exemple qu’on va l'écrire sera l'affichage de texte “Hello” sur le 25 LED, suivi par l'abréviation “SdE”, qui toutefois va être stocke dans une variable.

from microbit import display  #import "diplay" from microbit library
 
name = "SdE" #declaration of a variable with a String
 
#all the code that is idented under the loop belongs to it
while True: #infinite looop
    # "display" is an object that refers to the LEDs, this method allows us to control them
    display.scroll("HELLO" + " " + name) # concatenation of Strings
 

Le transfert du programme s'appellent flashing, parce que le programme est copié dans la mémoire flash du micro:bit.

Après que vous avez eu connectée le microcontrôleur a l'ordinateur vous pouvez voir “MICROBIT” comme une clé USB.

L’étape suivante est de sauve-garder le programme comme un fichier .hex. Pour cela on doit appuyer sur le bouton “Load/Save”, alors il sera téléchargé, comme on peut voir dans l’image ci-dessous:

La dernière étape pour charger le programme sur micro:bit est d'ouvrir le dossier ou a été télécharge le fichier .hex et lui copier dans “MICROBIT”. se compilera automatiquement sur le microcontrôleur.

La première étape est de connecter le dispositif en appuyant le bouton “Connect” depuis le menu de l’éditeur de code.

Une fenêtre similaire à celle ci-dessous apparaîtra. Il ne reste plus qu’à cliquer sur le dispositif “BBCmicrobit” que Makecode a détecte.

La dernière étape c’est d’appuyer le bouton “Flash”. Il y a possible que vous devez attendre quelques secondes jusqu’à le programme va être charge sur micro:bit.

Contrairement aux autres langages de programmation, en Python il ne faut pas déclarer les variables ou leur type avant de les utiliser. De ce point de vue, Python fait partie de la catégorie des langages de programmation dynamiquement typés, où le type des variables n'est interpété qu'au moment de l'exécution.

Python supporte 2 types numériques: entiers et réels.

# Syntaxe pour déclarer un numéro entier:
myInt = 7
 
# Syntaxe pour déclarer un numéro réel:
myFloat = 7.0
myFloat = float(7)

myString = 'hello'
myString = "hello"

On peut réaliser l'attribution des valeurs aux plusieurs variables simultanément, mais sans mélanger les valeurs numériques avec les strings:

# Instructions valides
a, b = 1, 2             
suma = a  + b

# Instructions valides
hello = "hello"
world = "world"
message = hello + " " + world

# Cela ne va pas fonctionner
 
one = 1
two = 2
three = 3
hello = "hello"
 
print (one + two + three + hello)

one = 1
two = 2
three = 3
hello = "hello"
 
print ( str(one) + str(two) + str(three) + hello )

Les listes sont similaires aux array. Elles peuvent contenire n'importe quel type de variables et le nombre des éléments n'est pas limité.

Pour créer une liste qui contient des éléments de type entier on va utilise la suivante ligne de code:

myList = [1,2,3,4,5]

On peut créer une liste vide, auquel on va ajouter des éléments:

# Déclaration de la liste
 
mylist = []
 
# Insertion des éléments
 
mylist.append(1)
mylist.append(2)
mylist.append(3)

En extraire un élément d'une liste on va utiliser une construction de type liste[indice]:

mylist = [1,2,3]
 
# On affiche chaque élément
 
print( mylist[0] )
print( mylist[1] )
print( mylist[2] )
 
# Output
1
2
3

Pour créer une liste avec des éléments entiers, on va utiliser la fonction range, qui va retourne une liste avec toutes les numéros entiers d'un certain intervalle. La fonction a la suivante définition: range(start, stop, pas), où start est la première valeur dans la liste, stop est la valeur d'arrêter (la valeur n'est pas incluse), pas est le pas d' incrémentation et est un paramétré optionnel (la valeur défauts est 1).

Exemple

Pour créer une liste avec des valeurs paires de 2 a 12, on va avoir la suivante ligne de code:

mylist = range (2, 13, 2)

• cmp( listName1, listName2) → comparer les éléments des 2 listes
• len( listName ) → numéro des éléments de la liste
• max( listName ) → l'élément ayant la valeur maximale
• min( listName ) → l'élément ayant la valeur minimale

• listName.append( element ) → insérer un élément a la fin de la liste
• listName.count( element ) → nombre d'occurrences de l'élément dans la liste
• listName.index( element ) → index de la première occurrence de l'élément dans la liste
• listName.insert( index, element ) → insertion de l'élément à l'index indiqué dans la liste
• listName.pop() → supprime et renvoie le dernier élément de la liste
• listName.remove( element ) → supprime le dernier élément de la liste
• listName.reverse() → inverser l'ordre des éléments dans la liste
• listName.sort( [function] ) → trier les éléments de la liste selon la fonction indiquée

Un dictionnaire est une structure de données, similaire aux vecteurs ou aux listes, mais fonctionne avec des valeurs et des clés au lieu des indices. Chaque valeur stockée dans un dictionnaire peut être accessible à l'aide d'une clé, représentée par n'importe quel type d'objet (une chaîne, un nombre, une liste, etc.), au lieu d'utiliser un index pour l'adresser.

Par exemple, les dictionnaires peuvent être utiles pour implémenter des bases de données. Supposons que nous ayons une base de données d'étudiants et que nous devons retenir la spécialisation pour laquelle chacun d'entre eux a opté.

Déclarer un dictionnaire

specialisation = {}
 
specialisation["Ana"] = "Informatique"
specialisation["Radu"] = "Electronique"

Ou bien

specialisation = {
   "Ana": "Informatique",
   "Radu": "Electronique"
}

Parcourir les éléments d'un dictionnaire

for nom, spec in specialisation.iteritems():
   print ("Le nom de l'optionel ou {} a été répartisé est: {}".format(nom, spec))

Eliminer des valeurs d'un dictionnaire

del optionalRepartizare["Ana"]
 
# ou
 
optionalRepartizare.pop("Ana")

Propriétés des clés dans un dictionnaire

Dans un dictionnaire, on n'a pas de restrictions pour les valeurs, mais les clés doivent etre uniques. Au cas ou on ne respecte pas cette propriété et on a 2 entrées ayant la meme clé, seulement le dernier enregistrement va rester valide. Par exemple, pour la suivante séquence de code:

age = {
    "Ana" : 14,     
    "Ioana" : 13,     
    "Ana" : 16,     
    "Ioana" : 22,     
    "Ana" : 11
}
 
print ("Ana a  {} années et Ioana a {} années.".format(age["Ana"], age["Ioana"]))

On va afficher le message suivant: “Ana a 11 années et Ioana a 22 années.”

• cmp(dictionarUnu, dictionarDoi) → comparer les éléments des 2 dictionnaires
• len(numeDictionar) → numéro des éléments d'un dictionnaire
• str(numeDictionar) → génère une version facile a afficher du dictionnaire

numeDictionar.clear() → éliminer toutes les éléments du dictionnaire

• numeDictionar.copy() → retourne une copie du dictionnaire
• numeDictionar.get(key, default=None) → la valeur contenue dans le dictionnaire pour la cle “key”, ou la valeur “default” sinon
• numeDictionar.has_key(key) → “true” s'il y a un enregistrement avec la clé indiquée et “false” sinon
• numeDictionar.items() → une liste avec toutes les paires du type (clé, valeur) qui se trouvent dans le dictionnaire
• numeDictionar.keys() → liste des clés
• dictionar1.update(dictionar2) → ajoute le contenu du dictionnaire dictionar2 dans le dictionnaire dictionar1
• numeDictionar.values() → liste avec toutes les valeurs stockées dans le dictionnaire

1. Écrivez un programme qui en appuyant simultanément les boutons A et B, va afficher une image qui représente “OUI”. Si pas de boutons est appuyé sur l'écran va affiche une image qui représente “NON” “NON”. Voir les image sur documentation.
2. Modifier l’exercice antérieur tel que en appuyant le bouton A va afficher sur l’écran la lettre “A” et en appuyant le bouton B va afficher sur l’écran la lettre “B”.
3. Écrivez un programme qui affiche le nombre actuel de secousses sur l’écran. Lorsque le micro-bit enregistre 9 secousses, une image apparaît sur l’affichage.
4. Créez un programme qui enregistre le nombre des inclinaisons à gauche et à droite. Chaque fois que le micro: bit est pointé dans l’un des deux côtés, il doit afficher sur l’écran le nombre actuel d’inclinaisons de ce côté. Hint: utilisez la méthode sleep
5. Écrivez un programme qui en atteignant le logo (le capteur tactile) va faire toggle entre une image avec un diamant et une image avec un petit diamant.
6. Écrivez un programme qui, lors de l’enregistrement d’un son, affichera une image sur l’écran et parlera avec la parole “ON”. Si aucun son n’est pas enregistré, l’affichage reste vide. Affichez le niveau sonore pour une action a votre choix (appui sur un bouton, logo tactile, inclinaison, etc.)
7. Changer le code de exemple 7 pour que le micro:bit détecte la lumière pour utiliser le haut-parleur pour lire de la musique JUMP_UP, et lorsque la lumière est éteinte pour lire de la musique JUMP_DOWN. Pour accéder à la bibliothèque “musique”, voir la documentation.