À l’occasion de ses 10 ans de Macé Robotics, l’entreprise organise un concours qui se déroulera jusqu'au 26 février 2026.
Macé Robotics est une entreprise individuelle fondée et gérée par moi-même (Nicolas), basée en Bretagne, spécialisée dans la conception et la réparation électronique, aussi bien pour les entreprises que pour les particuliers. Depuis 2016, je fabrique aussi du matériel Open Source également des robots mobiles Open Source destinés à l’enseignement supérieur et à la recherche. Ces robots sont basés sur un système Linux (Raspberry Pi OS), intégrant une carte Raspberry Pi ainsi qu’un microcontrôleur (Pico) dédié à la gestion des moteurs et des capteurs. J’utilise la suite logicielle KiCad sous licence GNU GPL (https://www.kicad.org/) pour la conception des circuits imprimés de ces robots.
Ces robots sont principalement utilisés dans les filières de génie informatique afin de faciliter l’apprentissage du système Linux, des réseaux informatiques et du langage Python à travers des projets concrets et ludiques.
Retour sur la course de robots – Saint-Brock Robot Race d'une dépêche précédente
Suite à la dépêche de décembre 2024 concernant l’organisation de la course de robots mobiles, voici quelques retours sur cet événement : malgré plusieurs annulations d’écoles survenues quelques semaines avant la compétition, la course a tout de même pu avoir lieu.
Environ quinze participants ont pris part à la compétition. Parmi les robots engagés, on comptait un robot DIY piloté par un microcontrôleur ESP32, aux côtés de plusieurs robots basé sur Raspberry Pi, offrant ainsi une belle diversité technologique.
Tout récemment, je voulais utiliser un module RFM69 sur un Compute Module 5 (autrement dit l'équivalent d'un Raspberry-Pi 5) faisant fonctionner un logiciel écrit Python.
Une API MicroPython sous Python
Ecrivant de nombreux pilotes pour MicroPython (Python pour MicroContrôleur), je me suis dit qu'il devait être possible de réutiliser le code MicroPython du RFM69 sous Python sans devoir réécrire tout-ou-une-partie du code pour qu'il fonctionne sur Raspberry-Pi.
Le problème, c'est que Python n'a aucune idée de ce qu'est l'API MicroPython (celle utilisée par MicroPython pour accéder directement à la couche matérielle).
Il existe cependant des moyens d'accéder au matériel depuis Python mais c'est sans aucun rapport avec l'API exposée MicroPython.
L'idée c'est de recréer l'API MicroPython sous Python pour permettre l'utilisation du RFM69 depuis Python:
Ajouter les déclarations d'encodage (nécessaire à Python)
L'image ci-dessous se présente le module RFM69HCW 433MHz . Ce module permet de transmettre des données sur un réseau numérique utilisant le ondes-radios comme medium de transfert. C'est un peu le protocole internet appliqué à la radio.
Comme le Pilote est développé sous le précepte "Plateform Agnostic Driver" de sorte à pouvoir fonctionner indépendamment de la plateforme MicroPython cible.
Les connexions suivantes sont établies entre le module RFM69 et le GPIO Raspberry-Pi.
La broche CS (chip select) est branchée sur le GPIO 25 alors qu'il existe les broches CE0 (GPIO8) et CE1 (GPIO7).
Le problème ici est que CE0 et CE1 sont automatiquement gérés par le système d'exploitation alors que sous MicroPython, c'est le code utilisateur qui gère l'état du signal CS.
Dans le cas présent, la gestion automatique de CE0 et CE1 empêche l'utilisation du burst_read sur le module RFM69 raison pour laquelle le GPIO25 est utilisé comme signal CS (ce signal étant contrôlé par le code utilisateur).
Récupérer l'exemple test_config.py utilisé pour tester la communication avec le module RFM69. Nous y ajoutons également l'information d'encodage dans le fichier.
Couche de compatibilité Python --> MicroPython
Création des fichiers machine.py et micropython.py pour accueillir les classes Pin & SPI ainsi que la déclaration de la fonction const()
Le script le plus intéressant est hack_time.py car celui-ci permet d'ajouter les fonctions MicroPython (ticks_ms, ticks_diff, sleep_ms, etc) manquantes dans Python.
Il ne reste plus qu'a adapter le script d'exemple pour créer l'instance du bus SPI (sur le RPi) et passer le tout à la bibliothèque MicroPython originale.
#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
from machine import SPI, Pin
import hack_time
from rfm69 import RFM69
# Machine.py for Raspberry-Pi 5
spi = SPI( 0 )
nss = Pin( 25, Pin.OUT, value=True ) # Do not use the RPI CE0/CE1, it is not compatible with the Burst_Read of RFM69
rst = Pin( 18, Pin.OUT, value=False )
rfm = RFM69( spi=spi, nss=nss, reset=rst )
rfm.frequency_mhz = 433.1
....
Le bus SPI est rattaché au bus matériel SPI0 & CE0.
Une broche Enabled (nss) alternative est utilisé avec le GPIO25 pour contrôler les transactions du bus SPI. La broche CE0 du GPIO est donc ignorée.
Enfin, le GPIO 10 est utilisé pour réinitialisé le module RFM69.
Au final, la création de l'instance RFM69 et le restant du code (y compris la bibliothèque RFM69) est identique entre MicroPython et Python (sur RPi5).
L'exécution de l'exemple sur le Raspberry-Pi 5 produit le résultat attendu (identique lorsqu'il est exécuté sur un Pico).
test_config.py : exécution de la bibliothèque MicroPython RFM69 sur Raspberry-Pi 5
Ressources
MicroPython-API-for-Python experiment is published on GitHub.
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