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Publié : 24 juillet 2011

[STI2D-SIN] - Technologie .NET en STI2D et S SI

Une réflexion sur le choix des outils logiciels en SIN

La technologie .NET (dotNet), développée par Microsoft, met à notre disposition un ensemble d’outils logiciels permettant de répondre aux productions attendues du projet SIN.

Les extraits ci-dessous sont issus du document d’accompagnement (page 110 ) " Ressources pour le cycle terminale. Enseignements technologiques transversaux et enseignements spécifiques (série STI2D)". Ils sont accompagnés de propositions matérielles et logicielles liées à la technologie .NET.

Un tableau récapitulatif, apportant des informations complémentaires (liens, prix, intentions pédagogiques...), est accessible en téléchargement en bas de cet article.

« Les productions attendues du projet SIN »  : Extraits

« Extrait 1 Le prototypage et la réalisation de maquettes en spécialité SIN s’intéressent à la mise en œuvre effective de solutions techniques à partir :
- des systèmes des laboratoires (instrumentation, évolution par développement de solutions) ;
- des composants ou sous-systèmes permettant la concrétisation de la solution :
- cartes d’évaluation de circuits spécifiques proposés directement par les fournisseurs industriels (microcontrôleur, FPGA) ou des sociétés spécialisée dans le matériel didactique (module GPS, LCD) ;
- composants d’entrées/sorties, d’instrumentation ;
- composants de communication et réseaux spécialisés : routeurs, switches manageables,modules Wifi, bluetooth ;

- ... »

La carte FEZ PANDA II de la société GHI Electronics présentée ci-dessous est dotée d’un processeur ARM7 (32bits) cadencé à 72MHz, de 512KB de Flash et de 96KB de RAM. Il se programme en C# avec l’IDE Microsoft Visual Studio enrichi du Micro Framework .NET.

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FEZ PANDA 2
Carte de la société GHI Electronics distribuée par Lextronic

Quelques caractéristiques :

- 54x Digital I/O ports.
- 6x 10-bit analog Inputs.
- 10-bit analog output (with audio WAV playback).
- 6x Hardware PWM channels etc...

L’afficheur tactile (240 x 320) de 2,4 pouces, est placé sur une carte additionnelle.

Voir l’article "Microcontrôleur et POO" pour plus d’informations.

« Extrait 2 Il faut éviter de multiplier le nombre de logiciels auxquels est confronté un élève durant sa scolarité. »

Microsoft Visual Studio peut constituer le seul environnement de programmation (en terminale !) puisqu’il permet de programmer des application (IHM, serveur...) pour des objets aussi divers qu’un téléphone portable, une tablette PC, une carte à microcontrôleur (comme celle décrite ci-dessus) ou un PC en utilisant le langage C# (proche du C pour la syntaxe et équivalent à Java).

PNG - 54.7 ko
IDE Visual Studio
Environnement de développement intégré

La programmation des robots sera plutôt abordée en Virtual Programming Language (VPL) afin de s’affranchir des difficultés liées à leur fonctionnement asynchrone et parallèle.

« Extrait 3 Les outils de programmation graphiques seront à privilégier pour définir tant une structure programmable (FPGA, P-Soc) que le comportement (micro contrôleur, IHM). »

VPL est un langage graphique de flux de données. Il est inclus dans Robotics Developer Studio ; sorte de boîte à outils s’insérant dans Microsoft Visual Studio. Ce langage permet de programmer "simplement" des robots tels que l’aspirateur Roomba de iRobot ou le NXT de Lego.

Voir l’article "Serious games" et applications robotiques avec Microsoft Robotics Developer Studio.

« Extrait 4 La modification de programmes ou de structures fera appel à des librairies de fonctions logicielles et/ou structurelles (blocs IP) »

Les bibliothèques graphiques des Frameworks .NET permettent de programmer, en C#, des IHM ayant pour cible :
- un PC, un smartphone windows, une tablette,

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Interface graphique
Programmé en C#

- l’écran tactile associé à la carte FEZ PANDA II. Voir la vidéo de présentation sur Tinyclr.com.

« Extrait 5 Il est à noter que les « composants » utilisés ici sont souvent des cartes comportant les circuits électroniques spécialisés dans la réalisation de la fonction recherchée, les circuits et la connectique permettant leur mise en œuvre (alimentation, adressage, programmation in situ). »

La carte ci-dessous (compatible Arduino) permet de transformer la FEZ PANDA II en serveur Web. Les classes du Micro Framework .NET permettent d’implémenter les protocoles (ARP, TCP, SMTP etc..). De nombreuses cartes Arduino existent (interface pour moteur CC, wifi, MP3 etc...)

« Extrait 6 La limitation de la diversité des applications logicielles auxquelles doit être confronté l’élève, fait que l’utilisation d’une solution « généraliste » est à privilégier qui permette la gestion aussi bien de l’instrumentation virtuelle à travers une grande diversité de cartes ou interfaces d’E/S, que des appareils de mesure de marques différentes via un bus GPIB ou l’USB. »

Il semble que cette technologie corresponde.

Conclusion Après avoir installé la version gratuite de Visual Studio 2010 Express et en m’appuyant sur des exemples, j’ai pu tester les outils logiciels et matériels décrits dans cet article, sans une réelle maîtrise des réseaux informatiques et de la POO (quelques notions sur l’héritage, la construction d’un objet et l’appel des méthodes d’une classe). Comme Java, C# permet de débuter en POO sans être confronté à un langage "de spécialiste" tel que C++.

J’envisage de mettre ces outils en œuvre avec les élèves de STI2D en fin de première et en terminale lorsqu’ils auront acquis les notions liées à la programmation procédurale ou en PPE avec les terminales S SI.

Autres articles sur la technologie .NET
- STI2D SIN : "Serious games" TP en 1ère SIN avec Microsoft Robotics Developer Studio (1ère partie)
- STI2D SIN : "Serious games" TP en 1ère SIN avec Microsoft Robotics Developer Studio (2ème partie)
- "Serious games" et applications robotiques avec Microsoft Robotics Developer Studio
- Microcontrôleur et programmation orientée objet (POO)

Voir en ligne : Visual Studio 2010 Express

Documents joints

  • Récapitulatif sur la technologie .NET, PDF, 274.9 ko - Téléchargé 480 fois

    Tableau récapitulant les différents outils logiciels accessibles à partir de Microsoft Visual Studio (Express) et les cibles matérielles envisageables en STI2D. Ce tableau inclus des liens permettant d’obtenir des informations complémentaires.