Conception et réalisation de la commande à distance d’une maison intelligente à base d’Arduino.

1.1. Avantages de systèmes embarqués

Les systèmes embarqués présentent plusieurs avantages, on peut citer :

- La simplicité ;

- La flexibilité des systèmes informatiques ;

- La faible consommation d'énergie ;

- La miniaturisation ;

- La robustesse des plages de fonctionnement ;

- Une grande capacité d'adaptation à leur environnement de fonctionnement ; etc...

1.2. Classification de systèmes embarqués

On peut distinguer quatre principaux types de systèmes embarqués en fonction du type d'application visé :

1. Les systèmes embarqués à usage général exécutent des applications similaires à celles exécutées sur des ordinateurs « traditionnels », mais ils sont embarqués dans des packages de petite taille. On a, par exemple, les assistants personnels (PDA) et les guichets automatiques bancaires (ATM).

2. Les systèmes embarqués de contrôle sont utilisés pour effectuer un contrôle en boucle rétroactive fermée de systèmes temps réel. On les retrouve notamment dans les moteurs de voiture, les centrales nucléaires et pour le contrôle aérien.

3. Les systèmes embarqués pour traiter des signaux, c'est-à-dire réaliser des calculs sur des gros flux de données. Ces derniers se retrouvent typiquement dans le traitement audio et vidéo et dans les radars et sonars.

4. Les systèmes embarqués sont également utilisés dans le domaine des communications et réseaux, pour effectuer la transmission de données et réaliser des communications. Ils sont notamment utilisés dans la téléphonie et pour l'internet.

1.3. Architecture d'un système embarque

Les systèmes embarqués utilisent généralement des microprocesseurs à basse consommation d'énergie ou des microcontrôleurs, dont la partie logicielle est en partie ou entièrement programmée dans le matériel, généralement en mémoire dans une mémoire morte (ROM), EPROM, EEPROM, FLASH, etc.

Un système embarqué est constitué de deux types de composantes : des composantes matérielles et de composantes logicielles. Cette composition dépend fortement du type de système embarqué.

La figure1.5-1 résume les composantes de base que l'on rencontre par exemple dans tous les systèmes embarqués dédiés au contrôle.

Figure 1.4-1 Architecture générale des systèmes embarqués

L'architecture de base est généralement composée d'une unité centrale de traitement (CPU), d'un système d'exploitation qui réside parfois uniquement en un logiciel spécifique, ainsi que de capteurs (capteurs de température, de flamme, de vibration, accéléromètre, GPS...) et d'actionneurs (moteurs, buzzer, lampe, ...).

Ici, le fonctionnement de notre système peut se résumer ainsi :

· Réception des informations depuis l'environnement extérieur à travers les différents capteurs.

· Numérisation des données captées pour un traitement de l'information en temps réel par l'ensemble CPU, ASIC et systèmes auxiliaires via le logiciel embarqué.

· Le résultat du traitement effectué crée une commande qui est envoyée sur les actionneurs (par exemple les moteurs) pour ainsi modifier l'environnement extérieur.