Benchmarking des kits de développement électroniques

Comme nous l’avions vu dans l’article de notre expert en électronique “How to prepare your PCB before the industrialization”, bien choisir son kit de développement est primordial pour démarrer le prototypage d’un objet comprenant de l’électronique embarquée. Entre microcontrôleurs, microprocesseurs, composants aux noms à huit chiffres ou encore datasheets introuvables, il est parfois compliqué de s’y retrouver…C’est pourquoi Usine IO a entrepris de développer son propre benchmarking des cartes électroniques existantes.

Ce benchmarking réalisé en mai 2016, regroupe actuellement une quarantaine des kits de développement les plus fréquemment utilisés chez Usine IO. Regroupés par familles des microcontrôleurs, des microprocesseurs ou des FPGA, voici une sélection de cinq d’entre eux :

Les kits de développement avec microcontrôleur embarqué

Un microcontrôleur MCU est un circuit intégré travaillant sous forme de boucle qui se répète et qui ne peut générer qu’une seule tâche à la fois. Les kits de développement électronique permettent donc simplement de faire le lien entre les données reçues en entrées par les capteurs (microphone, bouton, capteur de température) et celles envoyées en sorties au travers d’actionneurs (led, relais, moteur pas à pas).

Principalement utilisés pour des applications de domotiques, robotiques ou d’électroniques de base, les kits de développement pour microcontrôleurs embarqués se démarquent par leurs coûts réduits, leurs consommations faibles et leurs facilitées à être programmés pour être mis en oeuvre.

Est-il possible de commencer cette liste sans évoquer les kits de la gamme Arduino ? Je ne crois pas…. Avec des cartes électroniques pas chères, un environnement de programmation simple fonctionnant sous Windows, OS X ou Linux, une documentation débordante de tutoriels pour tout faire, et une importante offre de “shields” (modules supplémentaires qui se connectent sur la carte pour augmenter les possibilités), Arduino est LA référence des kits de développement avec microcontrôleur embarqué en open source.

Arduino Nano
Nous présenterons donc tout d’abord l’Arduino Nano ! Sa rigidité et sa petite taille constituent les deux forces qui font du Nano le kit le plus souvent utilisé dans les projets où l’électronique doit tenir dans un espace réduit. Avec son prix attractif de 24€ HT et sa puissance de calcul suffisante pour un grand nombre d’applications, l’Arduino Nano obtient la note globale de 5,8/10 dans notre benchmark.

Seeeduino Mega 2560
Continuons avec le Seeeduino Mega 2560. Les cartes Seeeduino constituent une alternative parfois moins chère aux Arduino, tout en restant totalement compatibles avec les shields proposés par les deux marques. Grâce à son nombre important d’entrées et de sorties, et par sa puissance de calcul assez bonne, le Seeeduino Mega obtient une note moyenne de 5,6/10 dans notre benchmark.

Photon Particle
Et enfin, le plus mignon de tous, le Photon Particle. Avec un module Wifi intégré, le Photon se connecte simplement à l’aide d’une application mobile. Offrant un accès au Cloud, il permet une interface de développement (IDE) simple et en ligne. Le Photon Particle a la particularité de pouvoir être programmé et mis à jour à distance, c’est pourquoi il obtient une note global de 6,8/10 dans notre benchmark.

Les kits de développement avec microprocesseur embarqué

Toujours de façon élémentaire, nous dirons que les microprocesseurs CPU sont eux des mini-calculateurs multifonctions capables de réaliser plusieurs tâches en même temps. Si c’est un microcontrôleur MCU qui s’occupe de faire fonctionner le clavier numérique, c’est à partir d’un processeur CPU que l’ordinateur fonctionne. Tout comme l’appareil que vous avez actuellement face à vous, les microprocesseurs ont besoin d’un OS (système d’exploitation) pour travailler.

Raspberry Pi 3
Sorti en février dernier le Raspberry Pi 3 est la nouvelle carte de la célèbre marque au goût de framboise. Avec son prix de 45€ HT, ce nano-PC fonctionne sur processeur 64 bits et intègre un module Wi-Fi ainsi qu’un module Bluetooth. Basé sur une architecture en processeur ARMv8, le Raspberry Pi 3 est une solution performante et abordable pour tout type de système compact ou embarqué (Media Center, domotique, affichage dynamique, robotique…). Ce Raspberry Pi 3 modèle B obtient donc la note de 7,2/10 dans notre benchmark.

Les kits de développement avec FPGA (Field Programmable Gare Arrays) embarqué

Un FPGA est un circuit intégré logique qui a la capacité d’être reprogrammé après sa fabrication. Le terme “reprogrammé” n’est ici pas vraiment adapté puisque on ne parle pas de programmation au sens logiciel mais plutôt au sens physique. C’est la logique des connexions entre les composants ou encore leurs comportements eux mêmes qui peuvent être directement modifiés, on parle alors de logique programmable.

Les FPGA ont la capacité de pouvoir exécuter plusieurs opérations de traitements de manière autonome. Sans les mener en concurrence pour l’utilisation des ressources, contrairement aux processeurs qui sont eux limités par le nombre de cœurs de traitement disponibles.

SP605 Spartan_6
Produit par Xilinx, marque de référence en conception des FPGA, le Spartan 6 est une plateforme de développement pour systèmes de communication sans fils. Regroupant émetteur et récepteur dans un même paquet, le FPGA permet la réalisation d’applications de très hautes sensibilités. Fournit avec documentation, logiciels, IP, et connectiques, il est possible d’entamer le développement dès sortie de sa boîte. Le Spartan 6 obtient une note globale de 7,4/10 dans notre benchmark.

Les kits de développement électronique au sein d’ Usine IO

Parmi plus d’une centaine de projets intégrant de l’électronique chez Usine IO, la grande majorité de nos membres développent et/ou commercialisent leurs produits à l’aide d’un ou plusieurs kits de développement. Voyons ensemble quelques exemples :

• Ultrascope a développé le tout premier télescope professionnel en kit. Désormais disponible en open source, l’Ultrascope se conçoit à l’aide d’un kit de la gamme Arduino.
• Vegidair a pour projet d’incorporer un jardin d’intérieur dans les meubles de votre appartement. Le prototype de ce petit potager à été développé grâce au Photon Particle.
• Watchdog System prototype un antivol pour deux roues qui permettra aux motards de rester connectés à leurs motos. Cet antivol est actuellement développé à partir de deux Arduino micro.
• 7Next propose Scanshot, une nouvelle façon de pouvoir numériser et envoyer vos documents de plusieurs pages sans effort. Monté sur une base de l’Arduino Uno, la phase de test et de validation a été effectuée grâce au PC-Duino.

En espérant vous retrouver bientôt chez Usine IO pour développer vos prochains objets connectés. Des questions ? hello@usine.io