Publié le 20 octobre 2021 - par

Raspberry Pi Build HAT pour piloter vos projets Lego

Le 18 octobre, la Fondation Raspberry Pi a annoncé la sortie de la carte Raspberry Pi Build HAT, un tout nouveau produit qui, pour la première fois, facilite l’intégration des moteurs et capteurs LEGO® Technic™ avec les nano ordinateurs Raspberry Pi. Elle a été conçue conçu pour permettre des expériences d’apprentissage amusantes et créatives pour les jeunes, les enseignants et les makers.

Raspberry Pi Build HAT pour piloter vos projets Lego

Cet article est la traduction d’un article de la Fondation Raspberry Pi

Raspberry Pi Build HAT

Le Build HAT est issue d’une collaboration entre Raspberry Pi et LEGO® Education pour augmenter l’impact et la portée de l’apprentissage STEAM. LA Fondation est  vraiment enthousiasmés par les possibilités que cette nouvelle association va apporter, tout comme l’équipe de LEGO Education. “Nous sommes ravis de travailler avec Raspberry Pi pour fournir des outils aux étudiants, aux enseignants et aux fabricants du monde entier afin qu’ils puissent développer leurs compétences numériques créatives et découvrir des expériences d’apprentissage pratiques“, a déclaré Andrew Sliwinski, responsable de l’expérience produit, LEGO Education.

Photo en angle d’un Build HAT Raspberry Pi : une carte de circuit imprimé verte approximativement carrée avec des trous traversants pour un connecteur à 40 broches, quatre ports LPF2, un emplacement pour passer le câble du module caméra Raspberry Pi, un connecteur d’alimentation jack et un trou de montage dans chaque coin. Le logo Raspberry Pi et les mots “Raspberry Pi Build HAT” sont imprimés sur la carte.

La carte Build HAT (Hardware Attached on Top), dont le prix est de 25 dollars, est une nouvelle carte additionnelle pour votre Raspberry Pi. Elle se connecte au connecteur GPIO à 40 broches et peut être utilisée pour contrôler jusqu’à quatre moteurs et capteurs LEGO® Technic™ de la gamme LEGO® Education SPIKE™.

Cette carte HAT fonctionne avec toutes les cartes Raspberry Pi à 40 broches GPIO, notamment Raspberry Pi 4 et Raspberry Pi Zero. Avec l’ajout d’un câble en nappe ou d’un autre dispositif d’extension, vous pouvez également l’utiliser avec le Raspberry Pi 400.

Grâce à la conception originale de la Build HAT, tous les composants se trouvent dessous, ce qui laisse de la place sur le dessus de la carte pour les figurines LEGO ou pour une mini plaque prototype (breadboard). Vous pouvez connecter le HAT directement à votre Raspberry Pi avec le connecteur joint, en utilisant des entretoises de 9 mm pour assurer une fixation stable, ou vous pouvez ajouter un connecteur plus haut pour garder les broches GPIO inutilisées accessibles. Quelle que soit la méthode choisie, veillez à positionner le Build HAT dans le bon sens lorsque vous l’installez sur votre Raspberry Pi !

Comme le Raspberry Pi Pico, le Raspberry Pi Build HAT utilise la puce RP2040 développée par la Fondation Raspberry Pi.

La puissance des briques LEGO® avec Raspberry Pi

Les moteurs LEGO Technic sont très puissants. Et comme pour la plupart des moteurs, il faut une alimentation externe de 7,5 V pour les piloter. La carte Build HAT n’est pas le seul nouveau produit puisque la Fondation a également créé une toute nouvelle alimentation pour le Build HAT qui est fiable, robuste et parfaite pour tirer le meilleur parti de ces moteurs. Son prix est de 15 dollars.

Un bloc d’alimentation blanc Raspberry Pi Build HAT est branché sur une prise électrique britannique standard. L’alimentation est connectée à un Raspberry Pi Build HAT monté sur un Raspberry Pi, lui-même monté sur un grand élément LEGO plat et rose vif.

Si vous souhaitez uniquement lire les encodeurs des moteurs et le capteur de force SPIKE, vous pouvez alimenter votre Raspberry Pi et le Build HAT de la manière habituelle, via la prise d’alimentation USB de votre Raspberry Pi. Les capteurs de couleur et de distance SPIKE, comme les moteurs, nécessitent une alimentation externe.

LEGO® Education SPIKE™ Prime

Les dispositifs LEGO Technic de la gamme SPIKE sont parfaits pour prototyper rapidement votre prochain projet de robotique ou d’informatique physique. Les capteurs disponibles comprennent un capteur de distance, un capteur de couleur et un capteur de force polyvalent. Les moteurs angulaires, qui existent en plusieurs tailles, comprennent des encodeurs intégrés que vous pouvez interroger pour connaître leur position. Cela signifie que vous pouvez contrôler avec précision le mouvement de votre création ou utiliser les encodeurs comme dispositifs d’entrée à part entière.

Vous pouvez acheter les appareils LEGO Technic en tant qu’articles individuels, ou avec d’autres choses vraiment utiles dans les ensembles SPIKE Prime et SPIKE Prime Expansion. Cette dernière comprend un élément LEGO exclusif, le tout premier conçu pour se connecter à quelque chose qui n’est pas une autre pièce LEGO : la Maker Plate. La Maker Plate est conçue pour qu’il soit très facile d’ajouter un Raspberry Pi à votre construction LEGO. Mais ne vous inquiétez pas, il existe de nombreuses autres façons créatives de monter votre Raspberry Pi si vous n’avez pas de Maker Plate.

Raspberry Pi monté sur un grand élément LEGO plat et rose vif, la Maker Plate LEGO. Une sélection variée d’autres éléments LEGO, ainsi qu’un Build HAT, sont éparpillés autour.

La Fondation a compilé une liste de tous les éléments LEGO compatibles que vous pouvez utiliser avec le Build HAT, afin que vous puissiez vérifier ce qui conviendra le mieux à votre projet.

Nouvelle bibliothèque Python Build HAT

Pour faciliter la création de prototypes combinant la puissance de calcul de Raspberry Pi et votre collection de briques LEGO, une bibliothèque Python pour la Build HAT a été créée. Elle devrait être familière à tous ceux qui ont utilisé d’autres bibliothèques Raspberry Pi comme gpiozero ou celle de la Sense HAT.

La bibliothèque Build HAT prend déjà en charge tous les dispositifs LEGO Technic inclus dans la gamme SPIKE, ainsi que ceux du kit LEGO® MINDSTORMS® Robot Inventor et d’autres dispositifs qui utilisent un connecteur LPF2.

De tout nouveaux projets Build HAT

De nombreux projets éducatifs étonnants sont disponibles avec SPIKE Prime. L’ajout d’un Raspberry Pi et d’un Build HAT donne aux apprenants davantage d’options de créativité et de flexibilité dans leurs projets, leur permettant d’aller encore plus loin et de faire passer leur aventure de fabrication au niveau supérieur : ils peuvent maintenant avoir un ordinateur programmable, en réseau, avec un accès à des sources de données en ligne au cœur de leur construction, et ils peuvent facilement ajouter d’autres composants électroniques via les broches GPIO de Raspberry Pi.

Un visage de robot construit à l’aide des éléments LEGO Education SPIKE Prime. Il s’agit d’un visage large, plat et carré avec des yeux, des sourcils, un nez et une bouche. Un module caméra Raspberry Pi est visible, monté juste au-dessus du visage, et un Raspberry Pi et un Raspberry Pi Build HAT sont placés de chaque côté.

Pour aider les apprenants à commencer à utiliser le Build HAT et à programmer leurs constructions LEGO Education, il y a cinq tout nouveaux guides de projet Build HAT en ligne qui les aideront à prendre confiance en tant que makers. Vous trouverez ces projets amusants, accessibles et intéressants ! Suivez-les pour fabriquer votre propre contrôleur de jeu DIY et mettez la main à la pâte pour jouer à des jeux rétro, ou pour créer un buggy robot que vous dirigez avec votre téléphone via Bluetooth.

Un buggy robot construit à l’aide des éléments SPIKE Prime, avec un Raspberry Pi, un Build HAT et des câbles de liaison visibles en haut de la construction. Il est posé sur un bureau à côté d’un Raspberry Pi, de LED et de câbles de connexion éparpillés, d’un téléphone portable, d’un mug, d’un Build HAT et d’une plante.

Vous pourrez explorer ensuite les thèmes de la vision par ordinateur et de l’apprentissage automatique en construisant un visage de robot expressif, et vous étudierez de nouvelles façons de représenter les données locales et en ligne en créant un traceur ou un tableau de bord de données.

La Fondation travaille déjà sur d’autres guides de projets Build HAT pour les apprenants. En attendant, amusez vous avec votre ordinateur Raspberry Pi, Build HAT, et votre collection de briques LEGO préférée. Partagez votre création en utilisant le hashtag #BuildHAT.

Crédits et remerciements

Il est juste de dire que la création du Build HAT et de tout ce qui le soutient a été un projet énorme au cours des deux dernières années. Voici une liste nécessairement incomplète des personnes remerciées pour leur contribution aux projets Build HAT et Raspberry Pi Build HAT :

Lauren Hancock, Anthony Morton, Mark Owen, Dominic Plunkett, Simon West, Carrie Anne Philbin, George Boukeas, James Robinson, Marc Scott, Mark Calleja, Greg Annandale, Chris Richardson, Martin O’Hanlon, Rik Cross, Faye Magellan, Sam Alder, Helen Lynn, Jack Willis, Brian O Halloran, Jan Ander, Olympia Brown, Sarah Millar, Rhodri James, Gawain Edwards.

Pour LEGO Education : Marianne Nytoft Bach, Jane Damgaard, Jesper Elling, Eva Guldmann, Arthur Sacek, Peter Thesbjerg, Ralph Hempel, Tobias Thyrrestrup, Zoe Bergeal, Gitte Grønborg, Andrew Sliwinski.

Sources

Meet the Raspberry Pi Build HAT: create with Raspberry Pi and LEGO® Education

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À propos François MOCQ

Électronicien d'origine, devenu informaticien, et passionné de nouvelles technologies, formateur en maintenance informatique puis en Réseau et Télécommunications. Dès son arrivée sur le marché, le potentiel offert par Raspberry Pi m’a enthousiasmé j'ai rapidement créé un blog dédié à ce nano-ordinateur (www.framboise314.fr) pour partager cette passion. Auteur de plusieurs livres sur le Raspberry Pi publiés aux Editions ENI.

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