Les cartes Raspberry Pi
Une carte de la famille des Raspberry Pi est un nano ordinateur à faible coût, de petite taille se rapprochant de la taille d'une carte de crédit. Cette mini-carte électronique permet de réaliser divers projets tels que l'apprentissage et l'initiation à la programmation, à l'électronique et la robotique, à divers projets de type DIY, etc. Avec Electro-robot, nous allons l'utiliser pour vous présenter et réaliser divers types de projets électroniques nécessitant une carte programmable, dont nos futurs projets électroniques et robotiques. Ce genre de carte de la famille Raspberry Pi (la photo ci-dessous nous présente une carte Raspberry Pi model 4 B proposée par Jainath Ponnala sur Unsplash) peut être également utilisé pour la réalisation des mini-PC voire même des mini-serveurs (Web, FTP, etc.).
Vu son faible prix ne dépassant pas en général quelques dizaines d'euros, ce type de carte nous permettra de concevoir différentes solutions prototypées en robotique et en domotique, dont nous nos allons vous les exposer au fur et à mesure dans les prochaines sections et activités.
Raspberry Pi, un mini-PC ?
Historiquement, le premier prototype a été développé tout au début par des professeurs du département informatique de l'université de Cambridge; leur objectif initial était de démocratiser l'accès aux ordinateurs et aux solutions simplifiées de digital making. Contrairement à d'autres solutions telles que les cartes de la famille Arduino, ESP32, etc, Raspberry Pi propose une alternative différente, plus puissante et plus performante, de carte programmable, basé sur un processeur de chez ARM, pouvant jouer même le rôle d'un petit ordinateur.
En effet, le coeur de la puissance des cartes Raspberry Pi réside dans la puissance de leurs processeurs utilisés. Basé sur la famille des processeurs Cortex destinée pour ce genre d'applications, les cartes Raspberry Pi tels que le Raspberry Pi 3 B, Raspberry Pi 3 B+, Raspberry Pi 4 et même le Raspberry Pi 5 sont équipées d'un processeur Cortex-A. Ce type de processeur que nous retrouvons un peu partout équipe aujourd'hui nos téléphones, nos tablettes, ... pour sa capabilité de faire fonctionner la majorité des systèmes d'exploitations tels que Linux, Android, Windows IoT, etc.
Par exemple, le Raspberry Pi 3 Model B, un peu ancien par rapport aux derniers modèles proposés par Raspberry Pi présente des caractéristiques intéressantes pour vous initier à la robotique et à la programmation. Nous pouvons citer les plus importants :
- Processeur (CPU pour Central Processing Unit en anglais) : Quad-core ARM Cortex-A53 ayant une fréquence de 1.2 GHz
- Mémoire vive (RAM pour Random Access Memory en anglais) : 1 Go
- Stockage : la carte dispose une loge pour une carte microSD qui fera office de support pour le système d'exploitation.
- Carte graphique (GPU pour Graphics Processing Unit en anglais) : Broadcom VideoCore IV, capable de décoder de la vidéo Full HD (1080p)
- Connectivités : Wi-Fi, Bluetooth, port Ethernet, 4 ports USB type A.
- 40 broches d’entrées/sorties programmables ; ce qu'on appelle les pin GPIO
Les principaux types de cartes Raspberry Pi
Si vous réalisez une petite recherche sur le web, vous allez sûrement trouver plusieurs modèles de cartes Raspberry Pi avec plusieurs modèles (références). C'est en fonction de notre utilisation que nous allons choisir le modèle requis. Pour le moment, nous pouvons se dire que ces différentes références peuvent se classer principalement en 4 grandes familles telles que:
- Des cartes complètes avec des entrées sorties telles que HDMI, USB, Audio, Ethernet, ... idéales pour réaliser des mini-ordinateurs, serveurs, bureautique légère, robotique, multimédiatelles comme la carte Raspberry Pi 2 B, Raspberry Pi 3 B, Raspberry Pi 3 B+, Raspberry Pi 4 et même le Raspberry Pi 5.
- Des cartes de taille miniatures idéales pour l'Iot, les objets connectés, les projets compacts y compris la robotique, etc telles que : Raspberry Pi Zero, Raspberry Pi Zero W, Raspberry Pi Zero 2W, etc.(la photo ci-dessous proposée par Harrison Broadbent sur Unsplash nous présente la carte Raspberry Pi zero).
- Des cartes de taille plus petites; pico; ce ne sont pas des mini-ordinateurs commes les précédents mais une carte microcontrôleur programmable comme les cartes de la famille Arduino par exemple : Raspberry Pi Pico 1 series et Raspberry Pi Pico 2. Cette catégorie de carte est aussi intéressante pour développer des robots miniatures (de petites tailles) ainsi que la domotique. La photo ci-dessous prise par Vishnu Mohanan sur Unsplash nous présente la carte Raspberry Pi Pico :
Il existe aussi d'autres types de cartes de la famille Raspberry Pi telles que la carte Raspberry Pi Compute Module destinée pour l'industrie, la carte Raspberry Pi 400 que nous retrouvons intégrée directement dans certains Pc éducatifs, ...