La carte micro:bit est un nano-ordinateur, c'est-à-dire une carte électronique programmable munie d'un microcontrôleur et permettant de réaliser des projets électroniques ou robotiques. C'est un projet qui a été lancé en 2015 par la chaîne anglaise BBC dans le but d'initier le plus grand nombre d'enfants à la programmation.
La carte BBC micro:bit
Il existe deux versions de la micro:bit, la v1 et la V2 (octobre 2020).
La micro:bit v1 se présente sous la forme suivante :
Caractéristiques :
- Elle est équipée d'un microcontrôleur ARM 32 bits cadencé à 16 MHz, 256 ko de mémoire flash, 16 ko de RAM.
- Matrice de LED 5×5.
- 2 boutons A et B (+ 1 bouton RESET).
- Connectivité USB, Bluetooth et radio (2,4 GHz).
- Capteur de luminosité ambiante.
- Capteur de température.
- Accéléromètre.
- Boussole.
- Connecteur 25 broches permettant de relier la carte micro:bit à une carte d'extension, ou à un robot.
- Programmable en Python, C++, langage de blocs type Scratch.
- Dimensions : 51,60 mm × 42,00 mm × 11,65 mm.
- Alimentation en 3,3 V (via USB) ou en 3 V (via bloc piles).
La micro:bit v2 se présente sous la forme suivante : (en rouge les changements et les ajouts par rapport à la v1)
- Elle est équipée d'un microcontrôleur ARM 32 bits cadencé à 64 MHz, 512 Ko de mémoire flash, 128 ko de RAM.
- Matrice de LED 5×5.
- 2 boutons A et B (+ 1 bouton RESET et ON/OFF).
- Un bouton tactile (au niveau du logo).
- Connectivité USB, Bluetooth et radio (2,4 GHz).
- Capteur de luminosité ambiante.
- Capteur de température.
- Accéléromètre.
- Boussole.
- Microphone.
- Haut-parleur.
- Connecteur 25 broches permettant de relier la carte micro:bit à une carte d'extension, ou à un robot.
- Programmable en Python, C++, langage de blocs type Scratch.
- Dimensions : 51,60 mm × 42,00 mm × 11,65 mm.
- Alimentation en 3,3 V (via USB) ou en 3 V (via bloc piles).
A part ces quelques différences, le fonctionnement des deux versions est le même. Mais certaines applications peuvent ne fonctionner que sur la version 2 pour des raisons d'occupation mémoire.
Les cartes d'extension
Lorsqu'on veut faire autre chose qu'utiliser les fonctionnalités intégrées de la micro:bit, il est possible de la relier au monde extérieur afin d'utiliser des capteurs, des moteurs, des châssis robotisés, etc... Pour cela on utilise une carte d'extension, dans laquelle la carte micro-bit va s'insérer :
Il en existe plusieurs modèles, mais leur but est le même : rendre accessible de façon simple toutes les broches disponibles sur le connecteur de la micro:bit. Certaines de ces cartes d'extension sont munies de breadboard, qui permettent de réaliser de petits montages électroniques, à des fins de prototypage. Un autre modèle de carte d'extension intéressant est le shield Grove (en bas à droite sur la photo précédente). Le système Grove est intéressant car il est "plug and play" : il existe de très nombreux modules Grove qui vont se brancher directement à laide de cordons et de prises adaptées :
Dans cet exemple, nous voyons une carte micro:bit équipée d'un shield Grove relié à un module afficheur LCD (à cristaux liquides) et à un module potentiomètre. Le système Grove permet de faire des montages très rapidement, sans faire de soudures et sans utiliser de breadboard... A condition de trouver le bon module au format Grove ! A savoir que le système Grove est aussi compatible avec d'autres microcontroleur, comme l'Arduino par exemple. Il existe aaussi d'autres systèmes du même type, comme le système Gravity.
Pour voir deux applications réelles de ces cartes d'extension pour micro:bit, vous pouvez aller voir le colorimètre à micro:bit, ainsi que le thermomètre à micro:bit.
La programmation des cartes micro:bit
Il y a trois(*) façons de programmer une carte micro:bit :
- Si on branche en USB la carte micro:bit à un PC, elle apparaît dans l'explorateur de fichiers comme un lecteur nommé "MICROBIT". Si on possède un fichier ".hex" pour la micro:bit, il suffit de le faire glisser dans le lecteur "MICROBIT". La LED jaune de la micro:bit va clignoter pendant le transfert du programme dans la carte, qui va ensuite se réinitialiser et lancer le programme. Vous pouvez tester cette méthode de transfert avec le programme de démonstration fourni avec une carte micro:bit neuve.
- On peut utiliser un environnement de développement intégré installé sur le PC. Il y a par exemple Thonny (utilisé en NSI) ou Mu editor.
- Il existe des éditeurs en ligne, permettant de programmer la micro:bit en python (micro:bit Python Editor) ou en langage de blocs (Microsoft MakeCode for micro:bit). Attention : ces solutions en ligne nécessitent un navigateur compatiblee avec la technologie WebUSB : Google Chrome, Microsoft Edge, Opera, ... Mozilla Firefox n'est PAS compatible.
(*) Il est techniquement possible de programmer la carte micro:bit à l'aide d'un appareil Android. Par USB ça marche relativement bien, par Bluetooth, ça marche... moins bien !
