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STeaMi. Code. Communicate. Create
<aside> ⚠️ Fruit d’une coopération d’envergure dans le cadre du projet I-NOVMICRO porté par le Campus d’Excellence Industrie du Futur – GIP FCIP et financé dans le cadre du PIA3, la carte pédagogique STeaM32 est un support matériel pour les activités d'apprentissage de la programmation dans l'enseignement secondaire.
Outre les aspects purement techniques et technologiques importants pour illustrer les concepts, la carte est adaptée dans sa forme et son utilisation pour être utilisée dans une classe avec des élèves de 10 à 18 ans.
Une grande partie de sa facilité de mise en œuvre provient de son intégration logicielle dans les différentes plateformes éducatives telles que Makecode, Scratch et CircuitPython. Cependant, la forme et la facilité d'utilisation sont d'une grande importance pour obtenir un produit qui répond aux besoins des enseignants.
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<aside> ℹ️ La carte STeaM32 est basé sur la famille STM32 de microcontrôleurs 32-bits en circuits intégrés réalisés par la société Franco-Italienne STMicroelectronics. Le processeur d'application STM32WB55 est le lieu d'exécution des programmes utilisateurs. Une seule application complète, comprenant le code utilisateur, le code d'exécution et la pile Bluetooth, est chargée et exécutée directement depuis la mémoire flash de la puce. Toutes les broches GPIO accessibles à l'utilisateur sont fournies par ce processeur. Il y a un moteur radio 2.4GHz intégré utilisé pour fournir des capacités Bluetooth via une antenne hors puce.
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Le transciver 2.4GHz embarqué supporte les communications Bluetooth via le MCU M0, qui fournit une pile Bluetooth Low Energy entièrement qualifiée. Cela permet à la carte de communiquer avec une large gamme de périphériques Bluetooth, y compris les smartphones et les tablettes :
Les six boutons à l'avant de la carte, et le bouton 1 à l'arrière, sont des boutons tact momentanés de type "push to make". Le bouton arrière est connecté au processeur STM32WB55 pour la réinitialisation du système. Cela signifie que l'application se réinitialisera indépendamment du fait qu'elle soit alimentée par USB ou par batterie.
Les boutons avant peuvent être programmés dans l'application utilisateur pour n'importe quel usage. Ils sont débités par le logiciel, ce qui inclut également la détection des pressions courtes et longues. Les boutons fonctionnent dans un mode électrique inversé typique, où une résistance de rappel garantit un '1' logique lorsque le bouton est relâché, et un '0' logique lorsque le bouton est enfoncé. Les boutons A et B sont connectés aux broches GPIO qui sont également accessibles sur le connecteur de bord.
L'écran est un écran circulaire IPS TFT couleur pour du texte et des graphiques haute résolution. Il est connecté au processeur d'application. Le logiciel d'exécution rafraîchit de façon répétée cet écran à une vitesse élevée, de sorte qu'il se trouve dans la plage de persistance de la vision de l'utilisateur et qu'aucun scintillement ne soit détecté.
La carte est équipée d'une puce combinant un accéléromètre et un magnétomètre qui fournit une détection sur 3 axes et une détection de l'intensité du champ magnétique. Elle comprend également une détection matérielle de certains gestes (comme la détection de chute) et une détection de gestes supplémentaires (par exemple, logo vers le haut, logo vers le bas, secousse) via des algorithmes logiciels. Un algorithme logiciel dans le runtime standard utilise l'accéléromètre embarqué pour transformer les lectures en une lecture de boussole indépendante de l'orientation de la carte. La boussole doit être étalonnée avant d'être utilisée, et le processus d'étalonnage est automatiquement lancé par le logiciel d'exécution. Ce dispositif est connecté au processeur d'application via le bus I2C.
Le connecteur de bord fait ressortir de nombreux circuits GPIO du processeur d'application. Certains de ces circuits sont partagés avec d'autres fonctions de la carte, mais beaucoup de ces circuits supplémentaires peuvent être réaffectés à un usage général si certaines fonctions logicielles sont désactivées.
L'alimentation de la carte peut se faire via la connexion USB, via la puce d'interface (qui possède un régulateur intégré), ou via une batterie branchée sur le connecteur supérieur. Il est également possible (avec précaution) d'alimenter la carte à partir du pad 3V situé en bas. Le pad 3V du bas peut être utilisé pour fournir une petite quantité de puissance aux circuits externes.
La puce gère la connexion USB, et est utilisée pour flasher un nouveau code sur la carte, envoyer et recevoir des données série vers votre ordinateur principal.