Premiers pas avec Arduino UNO Q – Guide du débutant

Arduino UNO Q - Beginners Guide

Remarque sur l’expérience directe : La démonstration de détection de visage présentée dans ce didacticiel a été testée concrètement par l’équipe Circuit Digest à l’aide d’une carte physique Arduino UNO Q, d’une webcam USB et de l’Arduino App Lab sous Windows. Toutes les étapes, captures d’écran et observations reflètent les résultats directs des tests.

Qu’est-ce qu’Arduino UNO Q ?

L’Arduino UNO Q est une puissante carte de développement hybride qui combine un microprocesseur basé sur Linux avec un microcontrôleur en temps réel, ce qui la rend idéale pour les applications avancées en IA, robotique et IoT. Cette double architecture permet aux utilisateurs de tout gérer, du traitement des données des capteurs et de l’inférence de l’IA de pointe au contrôle du moteur et à l’interface matérielle sur une seule carte. Conçu pour être évolutif et facile à utiliser, il permet aux ingénieurs débutants et expérimentés de créer des systèmes plus intelligents et plus connectés sans avoir besoin de plusieurs plates-formes de développement.

Sur la base de toutes ces informations, quiconque explore les bases de la carte Arduino UNO Q pour les débutants peut être assuré que ses capacités dépassent de loin celles d’un microcontrôleur traditionnel tout en bénéficiant du même environnement de programmation simple à utiliser que les utilisateurs d’autres cartes de l’écosystème Arduino via Arduino App Lab et son système de programmation basé sur des briques.

Arduino UNO Q – En un coup d’œil

Fonctionnalité Détails
Processeur principal Qualcomm QRB2210 – ARM Cortex-A53 quadricœur à 2 GHz
Co-processeur STM32U585 (microcontrôleur en temps réel)
BÉLIER 2 Go ou 4 Go LPDDR4
Stockage eMMC de 16 Go
GPU Adreno (classe smartphone)
Sans fil Wi-Fi 5, BLE 5.1
Alimentation 5 V / 3 A (USB-C fonctionne également pour une utilisation basique)
EDI Laboratoire d’applications Arduino
Système d’exploitation Linux (sur le processeur principal)
Facteur de forme Compatible UNO (même empreinte de bouclier)

Spécifications Arduino UNO Q

Comprendre les spécifications complètes de l’Arduino UNO Q est essentiel avant de le choisir pour un projet. Voici une présentation complète des composants clés, des capacités et des fonctionnalités Arduino UNO Q de la carte :

Comparaison de la taille de l'Arduino UNO Q avec l'Arduino UNO d'origine - dimensions et facteur de forme

Processeur et mémoire

Il expose un Cortex de bras quadricœurx CPU basé sur A53, qui est le Qualcomm Dragon Wing QRB2210 microprocesseur et un microcontrôleur basé sur STM, qui est le microcontrôleur STM32U585. Il est livré avec des variantes de RAM LPDDR4 de 4 Go/2 Go avec 16 Go de mémoire eMMC. Le processeur Quad Core ARM – Cortex – A53 fonctionne à 2 GHz, offrant une puissance de calcul importante. L’UNO Q dispose également d’un GPU Adreno (similaire à ceux des smartphones) pour gérer les tâches graphiques. L’Arduino UNO Q nécessite 5 V et 3 A pour fonctionner correctement, mais il fonctionne toujours s’il est connecté à un ordinateur portable via un câble USB. L’alimentation électrique requise pour l’Arduino UNO Q est de 5 V à 3 A, fournie via le port USB-C.

Coprocesseur en temps réel

Un microprocesseur STM32U585 sur l’UNO Q permettra l’exécution en temps réel de tâches critiques (lecture de capteurs, servos de commande et LED), car il fournit une interface physique permettant au processeur Qualcomm de communiquer avec la puce. L’environnement Linux peut ensuite être utilisé pour décharger les tâches matérielles du processeur Qualcomm, de sorte qu’il n’y a aucune latence dans l’exécution de ces tâches.

Carte Arduino UNO Q avec toutes les pièces principales étiquetées, y compris le processeur, les connecteurs et les en-têtes GPIO
Schéma fonctionnel Arduino UNO Q montrant une architecture à double processeur avec coprocesseur Qualcomm QRB2210 et STM32U585

Connectivité But
Tapez C Programmation, Communication série, Alimentation
Wi-Fi 5 Connectivité Internet/IoT
BLE 5.1 Communication avec les appareils mobiles
UART Communication série d’appareil à appareil
IPS Périphériques haut débit (écrans, ADC, etc.)
I2C Capteurs et périphériques bas débit
Qwiic Capteurs I2C plug-and-play

Le nouvel utilisateur qui débute avec l’Arduino UNO Q trouve cela facile en raison de sa simplicité d’utilisation. Voici deux types différents de modes d’utilisation disponibles avec cette carte particulière :

∗ Utilisation du mode SBC (ordinateur à carte unique) : Vous pouvez tout connecter à l’Arduino UNO Q (moniteur, clavier et souris) comme vous le feriez avec un Raspberry Pi. Le processeur Qualcomm est capable d’exécuter Linux directement à partir de la puce elle-même et permet à l’utilisateur d’écrire et d’exécuter son code directement sur la carte elle-même.

* Utilisation du mode connecté à un ordinateur portable : La connexion de la carte à votre ordinateur portable à l’aide d’un câble USB Type-C vous permet d’accéder et de programmer votre Arduino UNO Q à l’aide de l’Arduino App Lab sur ce PC/ordinateur portable particulier. Pour la majorité des développeurs et des amateurs, cela sera beaucoup plus rapide que d’utiliser la première option ci-dessus.

S Non Composant Description
1 Arduino UNO-Q Agit en tant que contrôleur principal
2 Type-C vers hub multiport Pour connecter UNO Q, l’ordinateur portable et les périphériques
3 Caméra Web Pour obtenir un flux vidéo pour la détection de visage
4 Ordinateur portable Pour accéder à l’App Lab Arduino

Le Laboratoire d’applications Arduino est spécifiquement destiné à montrer comment programmer l’Arduino UNO Q (consultez les liens vers les ressources ci-dessous !). Par rapport à l’IDE Arduino traditionnel, l’App Lab offre aux utilisateurs la possibilité de créer leurs programmes à l’aide d’un modèle de programmation basé sur des briques, en utilisant des briques (blocs fonctionnels prédéfinis) pour gérer certains des processus les plus difficiles, tels que les flux de caméra, la détection de visage et les requêtes réseau. Même si vous construirez vos projets visuellement en « connectant » des briques entre elles au lieu d’écrire vous-même le code de bas niveau, vous aurez toujours accès à un éditeur de code si vous préférez coder.

Vous pouvez télécharger gratuitement l’App Lab sur le site Web Arduino pour Windows, macOS et Linux. Vous pouvez également obtenir les schémas et les fichiers de conception de l’UNO Q, qui sont open source comme le reste de la plateforme Arduino. Ceci est cohérent avec la longue histoire d’Arduino en matière de normes matérielles ouvertes.

Configuration matérielle montrant l'Arduino UNO Q connecté à un hub USB, une webcam et un ordinateur portable pour la détection des visagesÉcran de bienvenue de l'Arduino App Lab affichant l'état « Carte non connectée » avant que UNO Q ne soit branchéBibliothèque d'exemples Arduino App Lab montrant les modèles de projets basés sur des briques disponibles pour UNO QExemple de brique de détecteur de visage ouverte dans Arduino App Lab montrant deux briques connectées pour la caméra et la détectionDétection de visage en direct fonctionnant sur Arduino UNO Q affichant le flux webcam avec des cadres de délimitation rouges et des scores de confianceListe déroulante des options d'exécution de l'Arduino App Lab affichant la bascule « Exécuter au démarrage » pour les programmes à démarrage automatique sur UNO Q

Spécification Arduino UNO (Classique) Arduino UNO-Q
Processeur ATmega328P (AVR 8 bits) Qualcomm QRB2210 (ARM A53 quadricœur)
Vitesse d’horloge 16 MHz 2 GHz
BÉLIER 2 Ko 2 Go / 4 Go LPDDR4
Stockage 32 Ko Flash eMMC de 16 Go
Système opérateur Aucun (métal nu) Linux
Wi-Fi/Bluetooth Aucun (module complémentaire requis) Wi-Fi 5 + BLE 5.1 ​​(intégré)
GPU Aucun GPU Adreno
Capacité d’IA de pointe Très limité (TinyML uniquement) Prise en charge complète (TensorFlow Lite, OpenCV)
EDI EDI Arduino Arduino App Lab (basé sur des briques)
Facteur de forme Norme ONU Compatible UNO (même empreinte de bouclier)

⇥ Que signifie « Q » dans l’Arduino UNO Q ?
Le Q vient de Qualcomm. Qualcomm a acquis Arduino en lançant en outre le nouveau UNO Q comme modèle phare (phare) et l’a équipé du processeur Dragon Wing QRB2210, qui fait partie de la même famille d’architecture ARM utilisée dans les appareils Android.

⇥ Quelles sont les exigences d’alimentation électrique pour Arduino UNO Q ?
Afin de fonctionner à pleine performance, vous devez utiliser 5 V et 3 ampères via USB-C. Il est recommandé d’utiliser un adaptateur secteur USB-C dédié pour prendre en charge des charges de travail soutenues. L’Arduino UNO Q fonctionnera via une connexion directe à un port USB d’un ordinateur portable pour des types de « travaux de développement » plus légers avec une limitation potentielle des performances.

⇥ L’Arduino UNO Q est-il adapté aux débutants ?
Oui. La conception de l’UNO Q prend en considération les capacités avancées de son matériel, mais a été créée pour être également accessible aux débutants. L’environnement de développement de type brique utilisé par Arduino App Lab permet aux débutants de déployer des applications IA et IoT sans aucune expérience préalable en programmation informatique.

⇥ Est-il possible pour un Arduino UNO Q d’effectuer une identification faciale en temps réel ?
Oui, l’essai du détecteur de visage intégré dans Arduino App Lab est très utile pour permettre à l’UNO Q d’exécuter l’application d’identification faciale en temps réel via une caméra Web USB, le contenu étant visualisé par un navigateur Web sous forme de cadres de délimitation autour du visage avec des niveaux de confiance. Le processeur Qualcomm avec GPU Adreno a effectué l’inférence du modèle efficacement sans aucune programmation personnalisée nécessaire.

⇥ Où puis-je localiser l’Arduino App Lab et de quoi s’agit-il ?
Le nouvel Arduino App Lab est désormais l’IDE officiel pour l’Arduino UNO-Q. Cette interface permet un mécanisme de programmation de type bloc tel que des blocs fonctionnels prédéfinis peuvent prendre en charge des tâches complexes, telles que l’identification des visages, la connexion au réseau et la lecture des capteurs. Lorsque vous utilisez Arduino App Lab pour créer un programme, vous pouvez programmer l’UNO Q pour qu’il soit un appareil autonome en programmant le programme pour qu’il démarre automatiquement au démarrage de l’appareil, ce qui permet d’obtenir un véritable produit embarqué ou IoT autonome.

Retrouvez l’histoire de Raspberry Pi dans cette vidéo :

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