Travaux Pratiques

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http://robert.cireddu.free.fr/SNIR/

http://robert.cireddu.free.fr/SNIR/NIR

Extrait du référentiel : BTS Systèmes Numériques option A (Informatique et Réseaux) Niveau(x) S6. Systèmes d’exploitation

S6.1. Notions fondamentales

S7. Réseaux, télécommunications et modes de transmission S7.9.Applications utilisateur

Administration système : shell scripts

Protocoles applicatifs : Telnet, FTP, etc.

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Objectifs du TP :

- Configuration de la liaison série

- Connexion pour une utilisation en « Headless » - Le GPIO :

- connexion de la LED - connexion du lecteur RFID - Tests DEL et liaison série

- L’application

Support d’activité :

- Logiciels : PuTTY, suite bureautique - Fichiers : rfidled.c et minicom-2.7.1.tar.gz - Raspberry Pi configuré en Headless (fin du TP1) - Internet

- Ce document au format PDF

Pré-requis :

- Activité pratique : Raspberry Pi en Headless

Vous rédigerez un compte-rendu numérique.

Pensez aux captures d’écran pour imager votre compte-rendu.

Sauvegardez votre travail régulièrement !

Des modifications peuvent exister selon la version du logiciel utilisée.

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Vous devez disposer d’un Raspberry correctement configuré (celui que vous avez utilisé lors de la première activité sur le Raspberry).

- le système d’exploitation Raspbian est installé ;

- la configuration du serveur mandataire est réalisée (proxy) ; - vous connaissez l’adresse physique de votre Raspberry ;

- vous connaissez l’adresse logique de votre Raspberry configurée en APIPA fixe.

- vous connaissez le login et le mot de passe pour ouvrir une session.

Si un ou plusieurs points ci-dessus ne sont pas OK : reportez-vous sur l’activité précédente (TP sur les système d’exploitation/TP sur le Raspberry/ TP1)

Rappels des consignes de sécurité :

Toutes interventions physiques sur le Raspberry doit se faire hors énergie ! Coupez toujours l’alimentation du Raspberry côté source d’alimentation.

Copiez puis collez le dossier « TP2 sur le Raspberry PI-GPIO et RFID » dans « D:/SNIR1/… ».

CONFIGURATION DE LA LIAISON SÉRIE

Sur la carte µSD, dans le fichier : /boot/cmdline.txt supprimez les paramètres suivants : console=serial0,115200 console=tty1

CONNEXION POUR UNE UTILISATION EN « HEADLESS »

Reliez la carte réseau du Raspberry Pi à l’aide du câble RJ45 sur la carte réseau de votre PC. Les deux machines sont maintenant dans un réseau nommé « P2P, peer to peer ou encore pair à pair », ici dans le plus simple des réseaux.

Alimentez votre Raspberry Pi.

Connectez-vous via le protocole « SSH » sur votre Raspberry.

La liaison série sera à 9600 bauds et en mode raw (mode direct).

Pour la configurer :

Dans le fichier : /etc/rc.local ajoutez la ligne stty –F /dev/ttyAMA0 9600 raw

rc.local est un script qui s’exécute automatiquement à chaque démarrage du Raspberry.

Rebootez le raspberry.

LE GPIO

Vous allez désormais utiliser le « GPIO » de votre Raspberry pour dans un premier temps allumer une led, puis l’éteindre et dans un deuxième temps lire l’identifiant d’un badge RFID.

L’application finale souhaitée est que lorsque le badge RFID est reconnu (lu), une led s’allume.

Pour cela, vous devrez utiliser un programme.

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Votre raspberry PI dispose d’un GPIO (General Purpose Input Output) de 40 broches. Ce sont les entrées/sorties disponibles (Analogiques, Numériques, Bus spécialisés, …) pour que votre système embarqué « dialogue » avec des périphériques extérieurs (Capteurs, Actionneurs, …).

Le GPIO du Raspberry PI 2 modèle B

CONNEXION DE LA LED

La diode LED (Light Emitting Diode) sera connectée entre le GPIO 4 et la masse (GND).

Une diode est composée de deux pôles : l’anode et la cathode (repérée par son méplat).

Question 1

Quel pôle de la LED doit être selon vous connecté à la masse ?

Coupez l’alimentation de votre Raspberry.

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Question 2

Câblez la LED sur le GPIO.

CONNEXION DU LECTEUR RFID

Le lecteur RFID dispose de quatre pins : Vcc, Tx (Transmission), Rx (Réception) et la masse.

Jumper en position U

Connecteur 4 fils :

Gnd relié au GND du GPIO Vcc relié au + 5V du GPIO RX non utilisé

TX relié au UART0_RXD soit GPIO 15

Antenne :

Connecteur 2 fils reliés Le lecteur RFID Sen 11425p

Description et fiche technique du lecteur RFID :

https://www.gotronic.fr/art-lecteur-rfid-grove-125-khz-113020002-19038.htm Question 3

Réalisez quelques recherches sur la technologie RFID.

(fréquences, principe de fonctionnement, distance badge (tag), les différents types de badge, antennes passives, antennes actives, …).

Question 4

Quel type de lecteur possédez-vous (modèle et fréquence) ? Quels sont les pins de votre lecteur que vous allez connecter ? Sur quel « pin » du GPIO ?

Question 5

Câblez votre lecteur sur le GPIO et appeler le professeur pour valider votre montage.

TEST DE LA DEL

Alimentez votre Raspberry Pi.

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Vous allez configurer le GPIO 4 en sortie.

Par défaut, les « pins » du GPIO ne sont pas configurés.

Ajoutez dans le ficher rc.local situé dans le répertoire /etc les lignes suivantes : cd /sys/class/gpio

echo 4 > export cd gpio4

echo out > direction

Il est possible de remplacer les trois dernières lignes par : gpio export 4 out

Rebootez le Raspberry.

Question 6

Expliquez les lignes du script précédent.

Placez-vous dans le répertoire gpio4 situé dans /sys/class/gpio/.

Question 7

Effectuer la commande : echo 1 > value Que constatez-vous ?

Effectuer la commande : echo 0 > value Que constatez-vous ?

TEST DE LA LIAISON SÉRIE

Il vous faut tester la liaison série, pour cela vous avez trois solutions :

1^ère solution : installez le paquet « minicom » (cette méthode est simple et assez classique mais il vous faudra un accès à Internet = donc remettre votre Raspberry sur le réseau de la section).

2^ème solution : installez le paquet (minicom) se trouvant dans un fichier archive : copiez l’utilitaire (voir fichier « minicom-2.7.1.tar.gz » disponible dans le dossier « Support » de l’activité sur une clé USB pour le transférer ensuite sur votre Raspberry (voir la méthode pour le montage de la clé USB au paragraphe suivant).

La commande pour décompresser l’archive en CLI : tar zxvf minicom-2.7.1.tar.gz

Lisez le fichier « README » une fois l’archive décompressée et faites attention aux droits lors de l’installation.

Pour les versions récentes de l’OS : le point de montage et le montage de la clé USB sont automatiques.

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3^ème solution : utilisez la commande ci-dessous : cat /dev/ttyAMA0

Question 8

Si vous choississez la 1^ère ou la 2^ème solution : Installez « minicom » selon la solution 1 ou 2.

Lancez minicom avec la commande : minicom –b 9600 –o –D /dev/ttyAMA0 Lisez l’aide d’utilisation de minicom.

Approchez le badge RFID. Que constatez-vous ? Fermez minicom.

minicom :

http://www.delafond.org/traducmanfr/man/man1/minicom.1.html https://openmaniak.com/fr/minicom.php

https://fossies.org/linux/misc/minicom-2.7.1.tar.gz/

Si vous choississez la 3^ème solution : Utilisez la commande donnée.

Approchez le badge RFID. Que constatez-vous ?

L’APPLICATION

Copiez sur votre clé USB le programme source « rfidled.c » se trouvant dans le dossier

« Support » de l’activité.

Il vous faut maintenant transférer le programme sur le Raspberry. Ce dernier dispose de port USB mais il faut au préalable monter « le device » sous Linux.

Pour cela :

Créez un répertoire « travail » dans votre répertoire « user ».

Pour le montage de la clé USB, tapez la commande : sudo mount –t vfat –o rw /dev/sda1 /media

Attention aux espaces dans la ligne de commande !

Copiez le fichier « rfidled.c » dans le répertoire « travail » avec la commande : sudo cp /media/rfidled.c /usr/local/rfidled.c

Le fichier « rfidled.c » se trouve ici sur la racine de la clé USB.

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Si vous n’avez plus besoin de la clé USB, il faut démonter le périphérique avec la commande suivante :

sudo umount /media

Compilez le fichier source avec le compilateur « gcc ».

gcc -o rfidled rfidled.c

Vérifiez les permissions puis lancez l’application.

Question 9

Testez l’application. Que constatez-vous ? Question 10

Ouvrez le fichier source. Lisez le code source. Ce dernier utilise l’API termios (TERMinal Input Output System) pour paramétrer et gérer la liaison série.

Donnez les caractéristiques de cette liaison série (vitesse, nombre de bits de stop, parité, nombre de bits de données).

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