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Nous vous proposons de découvrir les fonctionnalités d’un système embarqué sous GNU/Linux et pour lequel le constructeur respecte l’éthique de la GPL : le récepteur GPS Tomtom Go. Notre objectif est d’enrichir les fonctionnalités de cet appareil en s’en servant comme afficheur d’informations acquises par un dispositif dédié, dont les mesures sont transmises par liaison sans fil. Les données ainsi accumulées sont géoréférencées et conservées sur support de stockage de masse non volatil pour exploitation ultérieure.

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Le cœur de processeur ARM annonce les meilleures
performances en termes de puissance de calcul (MIPS) par unité de puissance électrique consommée (watts). Nous proposons une présentation des outils pour développer sur cœur ARM7, et en particulier sur le microcontrôleur Analog Devices ADuC7026. Nous fournissons une toolchain libre fonctionnelle sous GNU/Linux, dont nous illustrerons l’exploitation sur quelques exemples concrets de communication avec divers périphériques pour le stockage et la communication sans fil de données, de calcul de racine de fonctions complexes, et de compression de données. Afin d’exploiter au mieux les fonctionnalités de ce processeur, nous proposons l’exploitation sous Wine du logiciel gratuit de configuration d’une matrice de portes logiques reconfigurables : nous démontrerons ainsi que l’exploitation d’un processeur sous GNU/Linux – avec des outils mis à disposition par le fabricant exclusivement sous forme de binaires pour MS-Windows – est possible sans en limiter les fonctionnalités.

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La Playstation Portable (PSP) est un ordinateur, généralement utilisé comme console de jeu, à base de processeurs MIPS1, fournissant quelques interfaces avec l’utilisateur (boutons, port série, USB et wifi), un clavier de bonne qualité et plus de 32 MB de RAM sans MMU2. Il s’agit donc d’un environnement idéal pour faire tourner uClinux. Nous basant sur divers projets actifs sur le web, nous présentons les étapes pour installer un système uClinux fonctionnel sur cette plateforme, et l’ajout d’une interface avec clavier PS2 pour faciliter les développements. Il s’agit là de bases qui doivent encourager le lecteur à contribuer au portage d’uClinux sur PSP, puisque le support de nombreux périphériques est encore absent du noyau.

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Nous proposons d’explorer pas à pas l’utilisation d’une carte comprenant un FPGA et un processeur pour le développement de systèmes de mesures reconfigurables. Nous allons appliquer les compétences acquises à la réalisation et caractérisation d’un compteur de fréquence pour la mesure d’oscillateurs. Une illustration plus complexe des performances du couple FPGA+processeur sera l’acquisition d’images et affichage sur écran LCD en tentant de décharger au maximum le processeur
par l’exploitation du FPGA comme module autonome d’acquisition.

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Malgré la popularité de GNU/Linux dans la communauté des développeurs, de nombreux utilisateurs s’obstinent à utiliser d’autres systèmes d’exploitations. Notre objectif dans cette présentation est de proposer une solution pour générer des applications utilisables pour un maximum d’utilisateurs, donc pour un maximum de plateformes. De plus, la mode aujourd’hui est aux applications graphiques.

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De nombreux systèmes embarqués peuvent profiter d’un mode de stockage de masse non volatile fournissant une grande quantité de mémoire (plusieurs MB), sans partie mobile et de consommation réduite. Nous proposons ici d’utiliser à ces fins une MultiMediaCard (MMC et MMC+) telle que celles disponibles dans le commerce grand public pour des prix dérisoires compte tenu de leur capacité et répondant à nos contraintes. Lire la suite »

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Ayant présenté les principes de base concernant la génération d’images météorologiques par les satellites en orbite polaire basse, leur mode de transmission et les divers éléments nécessaires à la réception de ces signaux, nous allons appliquer les concepts développés auparavant concernant l’acquisition et le traitement des données pour la réalisation d’un système embarqué capable de stocker et traiter les signaux définissant de telles images. Lire la suite »

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Nous proposons une introduction à la réception d’images issues de satellites en orbite polaire basse de la série NOAA. Nous abordons l’ensemble des étapes, de l’identification et la prédiction de la date de passage des satellites à la réalisation de l’antenne et du récepteur radio puis à la démodulation du signal acquis pour enfin arriver à afficher une image de la Terre obtenue du satellite. Lire la suite »

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Classiquement, les microcontrô-leurs communiquent avec les ordinateurs personnels par le port série (RS232). Or, la tendance actuelle de l’évolution du matériel informatique force aux constats suivants : le port série (RS232) est voué à disparaître, et le port série est trop lent pour certaines applications. Lire la suite »

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Nous présentons les outils de développement sous GNU/Linux pour le microcontrôleur Texas Instruments MSP430. Ce microcontrôleur a été développé spécialement pour les applications embarquées consommant un minimum d’énergie. Il présente néanmoins une puissance de calcul et une architecture intéressante avec 16 registres de 16 bits et de nombreux périphériques. Nous présenterons dans ce document les méthodes de développement sur ce processeur en assembleur et en C grâce à la cross-compilation de code pour MSP430 par le compilateur gcc, en insistant sur l’interaction de ces deux langages afin de tirer le meilleur parti de chacun selon les situations. Les applications présentées se concentrent autour de la métrologie du temps, en implémentant d’abord une horloge, puis en asservissant un oscillateur à une référence précise fournie par le GPS, pour finalement ajouter la prévision des horaires de lever et coucher du soleil. Ce dernier calcul illustre l’utilisation des bibliothèques mathématiques émulant le calcul flottant sur un processeur capable de ne travailler que sur des entiers (absence d’unité matérielle de calcul flottant). Ces applications nous fournissent le prétexte de mettre en pratique des sujets aussi divers que quelques principes de base de l’asservissement d’un système par contrôleur PI ou l’estimation de l’énergie consommée par une opération de calcul. Lire la suite »

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Un certain nombre de projets visant à constituer des bases de données open source de chemins et routes ont été lancés [1, 2]. Ces projets s’organisent autour de la contribution volontaire de traces GPS accumulées lors de trajets avec l’espoir que suffisamment de contributeurs finiront par constituer une cartographie dense et précise des routes. Lire la suite »

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Les photographies numériques sont devenues si simples à obtenir qu’elles emplissent rapidement des supports de stockage de masse pour être finalement oubliées, faute d’une indexation efficace. Le lieu de la prise de vue est un indicateur pertinent dans de nombreuses applications qui permet de retrouver efficacement une photographie selon un critère géographique. Par ailleurs, la géolocalisation de photographies permet d’envisager un suivi dans le temps d’observations prises précisément au même lieu afin d’en observer l’évolution. Nous allons présenter ici diverses solutions de gestion géographique des photographiques numériques, en présentant dans un premier temps un circuit de connexion d’un récepteur GPS aux appareils photographiques numériques Nikon réflex haut de gamme (D200, D2X). Ces appareils étant rarement accessibles à l’amateur, nous allons ensuite proposer une solution applicable à tout appareil numérique muni d’une horloge et sauvegardant cette information dans l’en-tête de la photographie. La solution finale consiste en l’inclusion des photographies dans un contexte de vues aériennes fournies par Google Maps.

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Nous présentons ici l’évolution d’une plate-forme en cours de développement combinant, autour d’un processeur de consommation modeste, un certain nombre de capteurs (consommation électrique, position, température) et de modules de communication sans fil dans le but d’obtenir un outil de base pour la réalisation d’un réseau de capteurs mobiles. Nous abordons ici l’aspect le plus coûteux en ressources de calcul et de bande passante : la transmission d’images sans fil. Il s’agit, en effet, ici, de l’application la plus gourmande en puissance électrique et en communication, justifiant l’utilisation d’un processeur puissant pour la compression et la transmission des données, au-delà de laquelle la transmission de données scalaires (courant consommé, latitude et longitude du capteur, quantités physiques) n’apparaissent que comme des compléments à la charge associée à la communication d’une image. Nous avons sélectionné la communication par réseau Bluetooth comme compromis entre une bande passante modeste, mais aussi une consommation électrique raisonnable, un réseau de petites dimensions compatibles avec la géométrie du réseau que nous envisageons de réaliser, et surtout la disponibilité à faible coût de matériel supportant ce protocole. Lire la suite »

Nous proposons de présenter les outils de développement libres pour la console de jeux PlayStation Portable. Après l’installation de la chaîne de cross-compilation et un premier exemple simple d’affichage graphique, nous interfacerons un récepteur GPS à la console et afficherons les coordonnées GPS courantes ou le trajet parcouru. L’objectif est de géolocaliser les points d’accès wifi détectés au moyen de l’interface de communication sans fil dont est équipée la console et de réaliser ainsi un outil de wardriving peu encombrant et présentant une autonomie de quelques heures. Lire la suite »