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Scratch et Raspberry Pi S'initier à l'électronique et à la robotique par le jeu

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Présentation

Ce livre sur Scratch et Raspberry Pi vous donne les clés nécessaires pour prendre facilement le contrôle de composants électroniques en levant le frein de l'apprentissage d'un langage de programmation textuel. Il permet une découverte pédagogique de l'électronique et de la robotique et est destiné à toute personne souhaitant créer facilement ses premiers projets makers, que ce soit dans un cadre familial ou scolaire. Aucun prérequis n'est nécessaire, si ce n'est de savoir utiliser les fonctionnalités de base d'un ordinateur.

Après une présentation du nano-ordinateur Raspberry Pi et de Scratch, langage de programmation visuelle à base de blocs, les auteurs exploitent le côté simple et intuitif de Scratch pour introduire, à travers la réalisation d'un jeu vidéo, les notions propres à tout langage de programmation que sont les variables, les boucles ou les procédures. Le lecteur se familiarise ensuite avec les composants électroniques (capteurs et actionneurs), réalise ses premiers circuits et crée ses premiers programmes.

La suite du livre est consacrée à la réalisation de projets décrits pas à pas. De plus en plus complexes, ces projets invitent le lecteur à associer divers composants (LED, bouton, moteur) pour, entre autres, réaliser des jeux interactifs, fabriquer un distributeur de bonbons ou créer une manette de jeu vidéo. Les nombreux exemples et projets présentés dans ce livre ont pour objectif d'aider le lecteur à imaginer ses propres projets.

Le livre se termine par la découverte de trois cartes et de leur potentiel : la Pibrella et la Sense Hat, spécifiques au Raspberry Pi, et la carte Makey Makey.

Des éléments complémentaires sont en téléchargement sur le site www.editions-eni.fr.



Retrouvez le webinaire consacré à Raspberry Pi et Scratch.



Grâce à ce webinaire, découvrez Scratch et Raspberry Pi à travers une présentation des modules et des GPIO du Raspberry Pi et des exemples de projets.

Table des matières

  • Présentation
    • 1. Introduction
    • 2. Scratch et la programmation
      • 2.1 Un programme informatique
      • 2.2 Programmer avec Scratch
      • 2.3 Que faire avec Scratch ?
    • 3. Le Raspberry Pi
    • 4. Scratch et le Raspberry Pi
      • 4.1 Pourquoi un Raspberry Pi ?
      • 4.2 Que faire avec Scratch sous Raspberry Pi ?
  • Description technique
    • 1. Introduction
    • 2. Le Raspberry Pi Zero
      • 2.1 Présentation
      • 2.2 Les composants du Raspberry Pi Zero
        • 2.2.1 Vue de dessus
        • 2.2.2 Vue de dessous
        • 2.2.3 Vue latérale
      • 2.3 Le SoC du Raspberry Pi Zero
        • 2.3.1 Le CPU du Raspberry Pi Zero
        • 2.3.2 Le GPU du Raspberry Pi Zero
        • 2.3.3 La mémoire du Raspberry Pi Zero
      • 2.4 Le port USB du Raspberry Pi Zero
      • 2.5 Les sorties vidéo du Raspberry Pi Zero
        • 2.5.1 Sortie vidéo analogique
        • 2.5.2 Sortie vidéo HDMI (numérique)
      • 2.6 Le bus CSI du Raspberry Pi Zero
      • 2.7 Le GPIO du Raspberry Pi Zero
      • 2.8 La LED ACT du Raspberry Pi Zero
      • 2.9 L'alimentation du Raspberry Pi Zero
      • 2.10 Le connecteur de carte micro SD du Raspberry Pi Zero
      • 2.11 Le circuit manquant
      • 2.12 Miniaturisation des prises et conséquences
      • 2.13 Les dimensions physiques du Raspberry Pi Zero
      • 2.14 Horloge
      • 2.15 Conclusion
    • 3. Le Raspberry Pi 3
      • 3.1 Présentation
      • 3.2 Les composants du Raspberry Pi 3
        • 3.2.1 Vue de dessus
        • 3.2.2 Vue de dessous
      • 3.3 Le SoC du Raspberry Pi 3
        • 3.3.1 Le CPU du Raspberry Pi 3
        • 3.3.2 Le GPU du Raspberry Pi 3
      • 3.4 Les ports USB et Ethernet du Raspberry Pi 3
      • 3.5 Le Wi-Fi et le Bluetooth du Raspberry Pi 3
      • 3.6 Les sorties vidéo du Raspberry Pi 3
        • 3.6.1 Vidéo numérique du Raspberry Pi 3
        • 3.6.2 Vidéo analogique du Raspberry Pi 3
      • 3.7 Les sorties audio du Raspberry Pi 3
        • 3.7.1 Audio numérique du Raspberry Pi 3
        • 3.7.2 Audio analogique du Raspberry Pi 3
      • 3.8 Le bus CSI du Raspberry Pi 3
      • 3.9 Le bus DSI du Raspberry Pi 3
      • 3.10 Le GPIO du Raspberry Pi 3
      • 3.11 L'alimentation du Raspberry Pi 3
        • 3.11.1 Par la prise d'alimentation
        • 3.11.2 Par le GPIO
        • 3.11.3 Par les ports USB
      • 3.12 Les LED d'état du Raspberry Pi 3
      • 3.13 Le connecteur de carte micro SD du Raspberry Pi 3
      • 3.14 Les dimensions physiques du Raspberry Pi 3
      • 3.15 L'horloge temps réel
    • 4. Tableau comparatif
  • Installation et utilisation de Stretch
    • 1. Introduction
    • 2. Préparer la carte micro SD
      • 2.1 Choisir la carte micro SD
      • 2.2 Installer la distribution
    • 3. Installer et démarrer le Raspberry Pi
      • 3.1 Configurer le Raspberry Pi
      • 3.2 Se connecter au réseau Wi-Fi
    • 4. L’interface du bureau
      • 4.1 La barre des tâches
      • 4.2 La logithèque
    • 5. Piloter le Raspberry Pi à distance
    • 6. Scratch2GPIO
      • 6.1 Scratch 2 et Scratch2GPIO
      • 6.2 Installer Scratch2GPIO sous Raspbian Stretch
        • 6.2.1 Mettre à jour Raspbian Stretch
        • 6.2.2 Installer Scratch2GPIO
      • 6.3 Installer Scratch2GPIO sous Raspbian Jessie
    • 7. Conclusion
  • L'interface de Scratch
    • 1. Introduction
    • 2. Les menus et les outils
      • 2.1 Les menus
      • 2.2 Les outils
    • 3. La scène
    • 4. La fenêtre des lutins
      • 4.1 Créer des lutins
      • 4.2 La fenêtre informative
      • 4.3 Les costumes
      • 4.4 Les sons
    • 5. La fenêtre des arrière-plans
      • 5.1 Les arrière-plans
      • 5.2 Créer des arrière-plans
    • 6. La palette graphique
      • 6.1 Le mode bitmap
      • 6.2 Le mode vecteur
    • 7. La palette des blocs
      • 7.1 Les catégories
      • 7.2 La forme des blocs
    • 8. L'espace des scripts
      • 8.1 Utiliser les blocs
      • 8.2 Créer des programmes
    • 9. Conclusion
  • Les blocs de programmation
    • 1. Introduction
    • 2. La catégorie Mouvement
      • 2.1 Les déplacements absolus
      • 2.2 Les déplacements relatifs
      • 2.3 Les blocs pour orienter les lutins
      • 2.4 Autres déplacements
    • 3. Les catégories Évènements et Contrôle
      • 3.1 Les évènements
      • 3.2 Les messages
      • 3.3 Les contrôles
      • 3.4 Les boucles
      • 3.5 Les conditions
      • 3.6 Les clones
    • 4. La catégorie Apparence
      • 4.1 L’apparence des lutins et les costumes
      • 4.2 Les effets graphiques
      • 4.3 La taille
      • 4.4 Créer des dialogues
      • 4.5 L’apparence des arrière-plans
    • 5. La catégorie Capteurs
      • 5.1 Les capteurs et les conditions
      • 5.2 Créer un dialogue
      • 5.3 Les blocs informatifs
    • 6. La catégorie Sons
      • 6.1 Les sons et les instruments
      • 6.2 Le tempo et le volume
    • 7. La catégorie Opérateurs
      • 7.1 Les blocs mathématiques
      • 7.2 Les comparaisons et les conditions
      • 7.3 Les autres blocs
    • 8. La catégorie Stylo
    • 9. La catégorie Données
      • 9.1 Créer et utiliser des variables
      • 9.2 Créer et utiliser des listes
    • 10. La catégorie Ajouter blocs
    • 11. Conclusion
  • La programmation avec Scratch
    • 1. Introduction
    • 2. Quelques règles pour écrire un programme
    • 3. Le jeu du perroquet
      • 3.1 Le graphisme
        • 3.1.1 Les arrière-plans
        • 3.1.2 Les lutins
      • 3.2 Les programmes
        • 3.2.1 Les variables
        • 3.2.2 Le programme des arrière-plans
        • 3.2.3 Le programme du lutin Start
        • 3.2.4 Le programme du lutin joueur
        • 3.2.5 Le programme des lutins nuage 1 et nuage 2
        • 3.2.6 Le programme des lutins rocher 1 à rocher 3
        • 3.2.7 Le programme des lutins obstacle oiseau 1 et obstacle oiseau 2
        • 3.2.8 Le programme du lutin fin
      • 3.3 Améliorer le code
    • 4. Conclusion
  • Le matériel et les composants
    • 1. Introduction
    • 2. Le matériel
      • 2.1 La platine d'expérimentation
      • 2.2 Les câbles
      • 2.3 L’alimentation externe
      • 2.4 Les résistances
    • 3. Les actionneurs
      • 3.1 Les LED
      • 3.2 La diode laser
      • 3.3 Le buzzer
    • 4. Les moteurs
      • 4.1 Le servomoteur
      • 4.2 Le moteur pas à pas
    • 5. Les capteurs
      • 5.1 Le bouton poussoir
      • 5.2 Le potentiomètre
      • 5.3 La cellule photorésistante
      • 5.4 Le capteur de distance
    • 6. Les cartes additionnelles
      • 6.1 La carte PiBrella
      • 6.2 La carte Sense HAT
      • 6.3 La carte Makey Makey
      • 6.4 Les autres cartes
    • 7. Pour aller plus loin
    • 8. Conclusion
  • Des composants pilotés par des blocs
    • 1. Introduction
    • 2. Les blocs
    • 3. Fichiers .sb2 et .sbx
    • 4. Les ports GPIO
    • 5. Contrôler des LED
      • 5.1 Allumer une LED
      • 5.2 Faire un blink
      • 5.3 Modifier l'intensité d'une LED
    • 6. Contrôler un bouton poussoir
      • 6.1 Les branchements
      • 6.2 Les programmes
      • 6.3 Allumer une LED avec un bouton poussoir
        • 6.3.1 Les branchements
        • 6.3.2 Les programmes
    • 7. Allumer/éteindre une LED RGB
      • 7.1 Les branchements
      • 7.2 Le programme
    • 8. Utiliser un buzzer
      • 8.1 Les branchements
      • 8.2 Le programme
      • 8.3 Un buzzer dans un projet
    • 9. Utiliser une diode laser
      • 9.1 Les branchements
      • 9.2 Le programme
    • 10. Piloter des capteurs
      • 10.1 Les branchements
      • 10.2 Le programme
      • 10.3 Quelques capteurs
    • 11. Piloter un capteur infrarouge passif
      • 11.1 Description
      • 11.2 Les branchements
      • 11.3 Le programme
    • 12. Piloter des moteurs
      • 12.1 Un servomoteur
        • 12.1.1 Les branchements
        • 12.1.2 Les programmes
      • 12.2 Un moteur pas à pas
        • 12.2.1 Les branchements
        • 12.2.2 Les programmes
    • 13. Conclusion
  • Projet 1 : des dispositifs de signalisation
    • 1. Introduction
    • 2. Réaliser un feu tricolore
      • 2.1 Les branchements
      • 2.2 Le programme
    • 3. Animer un feu tricolore
      • 3.1 Graphisme
      • 3.2 Le programme
    • 4. Commander une barrière
      • 4.1 Les branchements
      • 4.2 Les programmes
        • 4.2.1 Le programme du feu tricolore
        • 4.2.2 Le programme de la barrière
    • 5. Conclusion
  • Projet 2 : un appareil Morse
    • 1. Introduction
    • 2. Un appareil morse avec un buzzer
      • 2.1 Le graphisme
      • 2.2 Les branchements
      • 2.3 Le programme
    • 3. Un appareil morse avec des LED
      • 3.1 Le graphisme
      • 3.2 Les branchements
      • 3.3 Les programmes
        • 3.3.1 Le programme du lutin manette 1
        • 3.3.2 Le programme du lutin manette 2
    • 4. Conclusion
  • Projet 3 : le Mastermind
    • 1. Introduction
    • 2. Les branchements
      • 2.1 La manette du joueur 1
      • 2.2 La manette du joueur 2
    • 3. Le graphisme
    • 4. Les programmes
      • 4.1 Les listes
      • 4.2 Le programme du lutin Code secret
      • 4.3 Le programme du lutin Essai 1
      • 4.4 Le programme du lutin Correction 1
      • 4.5 Le programme du lutin Essai 2
      • 4.6 Le programme du lutin Contrôle
    • 5. Conclusion
  • Projet 4 : le jeu de Simon
    • 1. Introduction
    • 2. Les branchements
    • 3. Le graphisme
    • 4. Les programmes
      • 4.1 Les variables et les listes
      • 4.2 Le programme du lutin jouer
      • 4.3 Le programme du lutin Simon
      • 4.4 Le programme du lutin bleu
      • 4.5 Le programme du lutin vert
      • 4.6 Le programme du lutin rouge
      • 4.7 Le programme du lutin jaune
      • 4.8 Le programme du lutin Game Over
    • 5. Conclusion
  • Projet 5 : un jeu de tir et sa manette de jeu
    • 1. Introduction
    • 2. Le jeu de tir
      • 2.1 Le graphisme
        • 2.1.1 L'arrière-plan
        • 2.1.2 Les lutins
      • 2.2 Les programmes
        • 2.2.1 Le programme du lutin envahisseur
        • 2.2.2 Le programme du lutin canon laser
        • 2.2.3 Le programme du lutin laser
    • 3. La manette de jeu
      • 3.1 Les branchements
      • 3.2 Les programmes
        • 3.2.1 Le programme du lutin canon laser
        • 3.2.2 Le programme du lutin laser
    • 4. Fabrication d'une manette de jeu
      • 4.1 Le branchement des LED
      • 4.2 Le branchement des boutons poussoirs
    • 5. Conclusion
  • Projet 6 : un distributeur de bonbons
    • 1. Introduction
    • 2. Fabrication du dispositif
    • 3. Les branchements
    • 4. Les programmes
      • 4.1 Le programme d'un distributeur à volonté
      • 4.2 Le programme d'un distributeur à horaires
      • 4.3 Le programme d'un distributeur de récompenses
    • 5. Conclusion
  • Projet 7 : un jeu de cibles
    • 1. Introduction
    • 2. Fabrication du jeu
      • 2.1 Construction des supports de cible
      • 2.2 Création du système d'interrupteur
      • 2.3 Installation du mécanisme pour relever les cibles
    • 3. Les branchements
    • 4. Le graphisme
    • 5. Les programmes
      • 5.1 Les variables
      • 5.2 Le programme du moteur
      • 5.3 Le programme du lutin cible 1
      • 5.4 Le programme du lutin cible 2
      • 5.5 Le programme du lutin cible 3
    • 6. Ajout d'un laser
      • 6.1 Les branchements
      • 6.2 Le programme
    • 7. Conclusion
  • Projet 8 : une voiture robot
    • 1. Introduction
    • 2. Fabrication de la voiture
    • 3. Les branchements
    • 4. Les programmes
      • 4.1 Créer un bloc stop
      • 4.2 Programme pour démarrer
      • 4.3 Programme pour avancer
      • 4.4 Programme pour reculer
      • 4.5 Programme pour tourner vers la gauche
      • 4.6 Programme pour tourner vers la droite
    • 5. Lancer un programme Scratch au démarrage du Raspberry Pi
    • 6. Conclusion
  • Projet 9 : un labyrinthe avec une Pi caméra
    • 1. Introduction
    • 2. Utiliser la caméra
      • 2.1 Activer la caméra
      • 2.2 Prendre une photographie
      • 2.3 Les blocs vidéo
    • 3. Le labyrinthe
      • 3.1 Le graphisme
      • 3.2 Les programmes
        • 3.2.1 Le programme du lutin balle
        • 3.2.2 Le programme du lutin niveaux
        • 3.2.3 Le programme du lutin bouton niveaux
        • 3.2.4 Le programme du lutin perdu
        • 3.2.5 Le programme de l'arrière-plan
    • 4. Conclusion
  • La carte PiBrella
    • 1. Introduction
    • 2. Présentation et installation
    • 3. Utiliser les composants
      • 3.1 Utiliser les LED
        • 3.1.1 Allumer et éteindre
        • 3.1.2 Faire varier la luminosité
      • 3.2 Utiliser le bouton poussoir
      • 3.3 Utiliser le buzzer
    • 4. Un jeu de circulation
      • 4.1 Le graphisme
      • 4.2 Les programmes
        • 4.2.1 Les variables
        • 4.2.2 Le programme du lutin Départ
        • 4.2.3 Les programmes du lutin voiture
        • 4.2.4 Le programme du lutin Arrivée
        • 4.2.5 Le programme du lutin Game Over
    • 5. Utiliser les sorties et les entrées
      • 5.1 Les sorties de la PiBrella
      • 5.2 Contrôler un moteur pas à pas
      • 5.3 Les entrées de la PiBrella
      • 5.4 Contrôler un moteur avec un bouton
    • 6. Conclusion
  • La carte Sense HAT
    • 1. Introduction
    • 2. Présentation
    • 3. Installation
    • 4. Importation des blocs pour piloter la carte
    • 5. La matrice de LED
      • 5.1 Les blocs pour programmer la matrice
      • 5.2 Déplacer une LED avec le joystick
    • 6. Les capteurs météorologiques
      • 6.1 Les blocs pour programmer les capteurs
      • 6.2 Enregistrer les données météorologiques
    • 7. Les capteurs de mouvement
    • 8. Un jeu de poursuite
      • 8.1 Le graphisme
      • 8.2 Les programmes
        • 8.2.1 Les variables
        • 8.2.2 Le programme du chat
        • 8.2.3 Le programme de la souris
    • 9. Dessiner en pixel art
      • 9.1 Le graphisme
      • 9.2 Les programmes
        • 9.2.1 Les variables et les listes
        • 9.2.2 Le programme d'initialisation
        • 9.2.3 Les programmes pour diriger le pixel sur la matrice
        • 9.2.4 Les programmes pour colorer le pixel
        • 9.2.5 Le programme pour effacer un pixel
    • 10. Conclusion
  • La carte Makey Makey
    • 1. Introduction
    • 2. Installation
    • 3. Les objets conducteurs, les objets connectés
    • 4. Créer un circuit
    • 5. Créer une manette de jeu
    • 6. Un jeu de Pong
      • 6.1 Le graphisme
      • 6.2 Les programmes
        • 6.2.1 Les variables
        • 6.2.2 Le programme du lutin Balle
        • 6.2.3 Le programme du lutin raquette 1
        • 6.2.4 Le programme des lutins hors-jeu 1 et hors-jeu 2
        • 6.2.5 Le programme du lutin raquette 2
      • 6.3 Fabrication d'une manette pour Pong
    • 7. Un jeu de Docteur Maboul
      • 7.1 Fabrication du plateau de jeu
        • 7.1.1 Le plateau du dessus
        • 7.1.2 Le plateau du dessous
        • 7.1.3 La LED
      • 7.2 Le graphisme
      • 7.3 Les programmes
        • 7.3.1 Les variables et les listes
        • 7.3.2 Le programme du lutin chat
        • 7.3.3 Le programme des lutins bouche, queue, ventre et patte
        • 7.3.4 Le programme des lutins chien, cœur, poisson et os
    • 8. Conclusion
    • Conclusion
    • Index

Auteurs

François MOCQEn savoir plus

Formateur Réseau et Télécommunications depuis de très nombreuses années, François MOCQ est passionné d'électronique depuis toujours. Dès son arrivée sur le marché, le potentiel offert par Raspberry Pi l'a enthousiasmé et, pour partager cette passion, il a rapidement créé un blog puis un forum dédiés à ce nano-ordinateur (www.framboise314.fr). L'écriture de ses livres lui permet de livrer au lecteur tout son retour d'expérience sur ce produit, enrichie des échanges de la communauté Raspberry.
Plus de 15 000 lecteurs !

Retrouvez ci-dessous l'interview de M. François MOCQ.

Sarah LACAZEEn savoir plus

Médiatrice scientifique depuis une quinzaine d'années, Sarah LACAZE enseigne les sciences dans des établissements culturels et scolaires à un public très varié. Elle suit le mouvement Maker depuis ses débuts et se nourrit de tout l'univers proposé par les Fablab. Elle peut ainsi créer ses propres outils pédagogiques et les exploite dans le cadre des formations qu'elle dispense ou d'ateliers qu'elle anime sur la robotique et la programmation (avec Scratch).

Caractéristiques

  • Niveau Initié à Confirmé
  • Nombre de pages 517 pages
  • Parution décembre 2017
    • Livre (broché) - 17 x 21 cm
    • ISBN : 978-2-409-01158-0
    • EAN : 9782409011580
    • Ref. ENI : LFSCRRASP
  • Niveau Initié à Confirmé
  • Parution décembre 2017
    • HTML
    • ISBN : 978-2-409-01160-3
    • EAN : 9782409011603
    • Ref. ENI : LNLFSCRRASP

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