Découvrir la carte BBC micro:bit

Qu’est-ce qu’une carte micro:bit ? Avec quelle interface peut-on la programmer si on est totalement débutant en programmation ? Et avec Scratch ou Python, c’est possible aussi ?

1. Qu’est qu’une carte micro:bit ?

La carte BBC micro:bit est une carte micro-contrôleur qui a été conçue — notamment par la BBC — dans un objectif pédagogique. Elle se programme à l’aide de différentes interfaces et différents langages, permettant à des élèves de tous niveaux d’aborder la robotique et d’interagir avec le monde réel.

carte micro:bit

Elle comporte :

  • 25 LEDs,
  • deux boutons A et B programmables,
  • un bouton de réinitialisation,
  • des capteurs de lumière et de température,
  • des capteurs de mouvements (accéléromètre et boussole),
  • des broches de connexion

Les programmes se transfèrent dans la carte depuis un ordinateur à l’aide d’un câble USB connecté au port micro-USB ou sans fil par Bluetooth. Une liaison radio est également disponible pour faire communiquer plusieurs cartes micro:bit entre elles.
L’alimentation se fait par le port micro-USB lorsqu’il est connecté à un ordinateur ou à l’aide de piles.

2. Programmer la carte micro:bit

Plusieurs interfaces permettent de programmer la carte, dans différents langages. Deux interfaces sont actuellement développées et qualifiées d’officielles par le projet micro:bit : les blocs JavaScript et Python.
En parallèle d’autres éditeurs sont réalisés de façon indépendante pour programmer la carte micro:bit, dont l’interface s’appuyant sur Scratch.

2.1 Programmer la carte avec l’éditeur JavaScript Blocks de micro:bit

Cette interface, développée par MakeCode en partenariat avec micro:bit, se trouve en ligne et s’utilise directement dans un navigateur. Elle est sans doute idéale pour débuter : aucun pré-requis n’est nécessaire. On peut paramétrer l’affichage en français.
L’utilisateur manipule et emboite des blocs pour créer son programme. Celui-ci est ensuite à télécharger pour le copier dans la carte micro:bit. Le format du fichier téléchargé est .hex : c’est à la fois le fichier à copier dans la carte pour qu’elle l’exécute et celui à sauvegarder pour ouvrir ultérieurement le programme dans l’éditeur.
Pour ceux qui le souhaitent, le code Javascript construit à l’aide des blocs est visible en un clic et modifiable.
Par ailleurs le navigateur conserve les données du dernier programme réalisé et une ouverture ultérieure de l’éditeur affiche ce dernier programme par défaut.
microbit interface block javascript
Cette interface dispose d’un simulateur de la carte micro:bit qui permet d’observer le fonctionnement du programme et effectuer les premières corrections.

On trouve de nombreux exemples de référence sur le site de l’éditeur, ainsi qu’un guide de démarrage rapide.

La commission Inter IREM TICE a publié un guide (19 pages, pdf) intitulé Carte micro-contrôleur micro:bit, tome 1 - Prise en main et programmation par blocs

2.2 Programmer la carte avec l’éditeur Python de micro:bit

Cette interface, utilisant MicroPython, se trouve en ligne et s’utilise directement dans un navigateur.
Elle nécessite de connaître quelques bases du langage Python. Le module microbit est importé en début de programme.
microbit-interface-python
Le programme est à sauvegarder (Save) au format habituel des programmes Python, .py, et à télécharger (Download) sur la carte micro:bit au format .hex.
Un guide d’apprentissage MicroPython a été réalisé pour découvrir le code spécifique à la carte micro:bit : images, boutons mouvement, radio, etc, sont présentés progressivement dans des exemples.
Une version avancée de l’éditeur, nommé Mu, peut être téléchargée pour une édition hors-ligne, qui présente notamment l’intérêt d’une auto-complétion lors de la saisie du code. Développé en Python, cet éditeur fonctionne sur Windows, MacOS, Linux et Raspberry Pi.

2.3 Programmer la carte avec Scratch

L’interface de programmation Scratch est l’un des éditeurs tiers de micro:bit. Elle s’appuie sur la version Scratch 3 et s’utilise dans un navigateur, sur ordinateur ou tablette. La connexion avec la carte micro:bit utilise le bluetooth.

Attention : la version 3 de Scratch est encore une version beta. Quelques fonctionnalités sont inexistantes ou limitées.

L’installation de l’interface complète est un peu plus longue que pour les autres interfaces, mais le téléchargement de chacune des versions du programme réalisé est immédiat, grâce à la liaison bluetooth. Un seul fichier .hex est à télécharger sur la carte au début, et il s’agit toujours du même fichier. Ensuite l’exécution du code se fait comme habituellement dans Scratch : double-clic sur un bloc d’instructions, drapeau vert, etc.

  • Lancer Scratch Link, à installer au préalable (lien de téléchargement et instructions)
    PNG - 13.2 ko
    Scratch Link
  • Connecter la carte à l’aide du câble USB et copier-glisser le code .hex du fichier scratch-microbit sur la carte micro:bit
  • Alimenter la carte micro:bit, à l’aide de piles ou du câble USB.
  • Ouvrir dans un navigateur l’interface de programmation Scratch 3
  • Cliquer sur l’icône d’ajout d’extension et choisir l’extension micro:bit. Choisir ensuite la carte micro:bit à connecter.
    Dix nouveaux blocs d’instructions apparaissent pour programmer la carte. (Toutes les fonctionnalités ne sont pas encore accessibles.)

La carte peut être programmée en utilisant ses propres capteurs et actionneurs, mais la possibilité supplémentaire offerte par Scratch, c’est que la carte peut être utilisée pour interagir avec des lutins classiques de Scratch sur écran. Par exemple, dans le programme d’exemple joint, le crabe se déplace horizontalement en fonction de l’inclinaison de la carte, et tente d’attraper des diamants lorsqu’on appuie sur les boutons de la carte.
Crabe et diamants

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