Microcontrôleurs & Programmation

Le cours MCR5201 — Microcontrôleurs & Programmation (UE2 Systèmes Embarqués & IoT, semestre S5) forme le technicien supérieur GEEL à la programmation des microcontrôleurs ARM STM32 pour des applications de mesure et de contrôle de l’énergie : acquisition de la tension et du courant d’un module photovoltaïque, commande PWM d’un convertisseur, algorithme MPPT embarqué, enregistrement horodaté des données et transmission vers une passerelle IoT. Le fil conducteur est un système de monitoring PV autonome adapté aux sites solaires nigériens (chaleur, poussière, absence de réseau).

Objectifs d’apprentissage

• Programmer des microcontrôleurs ARM STM32 pour des applications de mesure et de contrôle GEEL.
• Interfacer des capteurs et actionneurs via GPIO, ADC, PWM, I2C, SPI.
• Implémenter un algorithme MPPT embarqué pour convertisseur PV.
• Développer un système d’acquisition de données énergétiques autonome et connecté.

Prérequis

Électronique Numérique (ELN3301) • Capteurs & Instrumentation 2 (CAI4203). Bases du langage C (variables, boucles, fonctions, pointeurs simples) et lecture de schémas électroniques.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Architecture STM32 et Environnement
2. Leçon 2 — Acquisition et Traitement
3. Leçon 3 — Communications Embarquées
4. Leçon 4 — Projet Intégré

Travaux pratiques

• TP1 : Configuration STM32, GPIO, interruptions et timer PWM (leçon 1).
• TP2 : ADC 12 bits — mesure et affichage tension/courant PV (leçon 2).
• TP3 : Communication I2C — capteur BME280 + OLED (leçon 3).
• TP4 : Projet complet — datalogger PV avec SD et UART (leçon 4).

Modalités d’évaluation

Volume horaire : CM 16 h, TD 6 h, TP 24 h, TPE 34 h (charge totale 80 h) — 4 crédits. Évaluation : contrôle continu 100 % (pas d’examen terminal), de nature pratique : comptes rendus et démonstrations des TP, code source commenté, et soutenance du projet intégré (datalogger PV).

Bibliographie

• STMicroelectronics, STM32 Reference Manual RM0444 (STM32G0x1), gratuit en ligne.
• M. A. Mazidi et al., STM32 ARM Programming for Embedded Systems.
• J. Yiu, The Definitive Guide to ARM Cortex-M0 and Cortex-M0+ Processors, Newnes.
• STMicroelectronics, documentation STM32CubeIDE et bibliothèque HAL (UM2319).