Monter un ordinateur

Dans cette séquence, je vais vous parler de Raspberry Pi. C'est une idée un peu folle d'un développeur de jeux vidéo, David Braben, qui a eu l'ambition de fabriquer un petit ordinateur pour moins d'une cinquantaine d'euros ou de livres, en l'occurrence, puisque c'est un Anglais. Celui-ci a créé une fondation dans l'optique de fabriquer un outil qui soit accessible à tous les étudiants et au-delà de ça, à tous les gens qui n'avaient pas forcément les moyens d'acheter un ordinateur, mais qui avaient les moyens de récupérer peut-être du vieux matériel, des vieux écrans, des vieux claviers. En se disant que le cœur de la machine, c'était la carte mère, le processeur.

Le Raspberry Pi

Donc je vais vous montrer ce que c'est qu'un Raspberry Pi, ce qu'on peut faire avec et comment ça se présente, et comment ça se met en œuvre.

• Alors quand je vous dis qu'un Raspberry Pi, c'est un ordinateur réduit à sa plus simple expression puisque le contenu tient dans une petite boîte. Ce qu'on trouve à l'intérieur, c'est juste une carte dans laquelle on va retrouver l'essentiel des composants internes que vous pouvez voir dans la séquence "Démonter un ordinateur". Donc ici on a le processeur, la mémoire vive et les différents ports de communication.
• Ici un port HDMI, qui va permettre de se connecter à n'importe quel téléviseur ou écran d'ordinateur. 
• Un port S-vidéo, donc aussi pour les téléviseurs, mais de génération encore plus ancienne. Ici on a un port audio sur lequel vous pouvez brancher votre casque, le même casque que vous branchez sur votre téléphone, avec exactement le même style de port jack.
• Ici, on a deux ports USB, et ici un port Ethernet qui permettra de se connecter au réseau le cas échéant.

Ça, c'est ce qu'on a dans la boîte, mais pour le faire fonctionner, il manque plusieurs choses pour avoir un ordinateur complet. Ces plusieurs choses, ça va être effectivement, un écran, un clavier, mais aussi une alimentation, un peu de mémoire, c'est-à-dire ce qui était le disque dur et la connexion entre ces différents éléments.

• Donc je vais aller chercher tout ce qui manque pour faire un ordinateur : un clavier USB, souris USB, un écran au format HDMI, qui est le format du port du Raspberry. J'ai ici une clé Wifi qui va me permettre de connecter le Raspberry au réseau Wifi. Si j'avais un Raspberry plus récent que celui-là, je n'aurais pas besoin de cette clé, parce que dans les derniers modèles, le Wifi y est directement intégré. Et puis j'ai besoin du disque dur, de la mémoire, donc j'ai récupéré en fait cette clé micro SD et cet adaptateur SD qui vont aller se mettre ici, dans le connecteur qui est à l'arrière de la carte. Alors, avant de glisser cette carte dans le Raspberry, il y a eu un petit travail à faire, c'est que le Raspberry, pour qu'il fonctionne, a besoin d'un système d'exploitation.
• Le système d'exploitation qui est conseillé pour fonctionner avec cette machine, c'est un système Linux, une version Debian qu'il faut aller récupérer et installer directement, déjà sur la mémoire pour qu'on puisse l'utiliser.
• Il existe des micros SD qui sont directement préinstallés si on ne sait pas le faire. Sinon, il est possible de récupérer ce logiciel si on dispose d'une autre machine sur Internet et de l'installer sur la carte, ce qui n'est pas très difficile (documentation disponible à partir du site de Raspberry).
• Ensuite, je vais brancher les différents périphériques USB, et là je m'aperçois que j'ai trois périphériques USB alors que je n'ai que deux ports USB. Alors là encore si j'avais un Raspberry plus récent, j'aurais quatre ports USB, mais puisque ce n'est pas le cas, je vais utiliser une multiprise USB, ce qui a un autre avantage, c'est qu'elle me fournit des prises qui sont alimentées. Alors bon pour faire fonctionner un clavier ce n'est pas très important, mais pour la clé Wifi et pour la souris, ça me permet de ne pas utiliser l'alimentation du Raspberry qui peut être faible pour alimenter les périphériques USB. Je mets la clé, le clavier, la souris, sans rien oublier.
• Donc l'écran est là, mais il n'est pas branché, il faut le brancher sur le port HDMI. Le hub USB, maintenant que tout est branché dessus, je le connecte sur le port USB. Il ne me manque donc plus que le module d'alimentation. Voilà, ici un petit module d'alimentation en 3 volts, je peux le brancher, ce qui va provoquer le démarrage du Raspberry automatiquement. Voilà, normalement c'est parti.
• Donc avec ce Raspberry Pi qu'on a réussi maintenant à démarrer, on se retrouve dans un environnement de travail qui fonctionne sous Linux. On a accès à tout un tas d'outils qu'on a classiquement avec d'autres ordinateurs.
• Par exemple, on a accès à un navigateur pour aller sur Internet, à un éditeur de textes, à des outils de développement de code classiques. Avec quand même, à mentionner, deux langages qui sont nativement inclus dans cette distribution. En environnement de développement, le langage Python et le Wolfram langage, qu'on connaît plus sous le nom de Mathematica, qui permet de faire tout un tas de calculs et de manipulations graphiques, entre autres.
• Mais ce qu'il y a en plus avec le Raspberry Pi, qu'on ne retrouve pas dans un ordinateur classique, c'est un accès à quelque chose que je ne vous ai pas encore montré jusqu'à présent : des connecteurs.
• Alors ces connecteurs, ce sont des GPIO, c'est-à-dire des "General Ports for Input and Output". Ce sont des petits connecteurs logiques sur lesquels on peut aller lire, ou écrire des signaux. Et à travers les langages, notamment à travers Mathematica et Python, on va être capable d'aller lire et écrire sur ces connecteurs. Et donc de se connecter à des objets, à des cartes électroniques et à des capteurs afin de pouvoir exploiter les informations et actionner d'autres objets à partir de calculs qu'on a faits sur ces informations.
• Pour illustrer l'utilisation de ces connecteurs GPIO, on a récupéré un petit bras robotique. On a transformé sa télécommande en un petit bricolage électronique, qui fait que les ordres vont se donner simplement en envoyant des signaux, à droite, à gauche, en haut, en bas, sur quatre des fils raccordés à ces connecteurs.