FLIR Lepton Breakout Board v2.0 – Carte d’interfaçage GPIO
La FLIR Lepton Breakout Board v2.0 est une carte d’interfaçage GPIO pour tous les modules thermiques FLIR Lepton. Elle permet notamment la connexion d’un module de caméra à une plateforme telle qu’un Raspberry Pi ou à un autre matériel personnalisé. Il fournit un bloc d’alimentation embarqué de 3 à 5,5 V. Ce contrôleur d’interface permet d’échanger des informations grâce notamment aux bus de liaisons SPI et I2C.
Caractéristiques du FLIR Lepton Breakout Board v2.0
Les principales caractéristiques de la carte d’interfaçage sont les suivantes :
| Tension d’entrée | Entre 3 V et 5,5 V |
| Température de fonctionnement | De 0 °C à 55 °C |
| Dimensions compactes | 29,5 mm * 29,0 mm |
| Adaptation | Tous les modules FLIR Lepton |
| Accès aux interfaces | SPI et I2C du module de caméra |
| Tension d’alimentation | Efficace de 1,2 V (peut être dérivée) |
| Nombre de broches | 2 rangées de 10 broches + 12 broches par groupes de 2, 32 broches pour la prise caméra Molex |
L’ordre et la disposition des 32 broches du Breakout Board v2.0 sont visibles ci-dessous :
Le bus SPI
Le SPI (Serial Peripheral Interface) permet une communication entre un maître et un ou plusieurs esclaves. Le maître impose la fréquence d’horloge et sélectionne l’esclave auquel les données sont envoyées. La ligne MOSI permet d’envoyer des données depuis le maître vers l’esclave. La ligne MISO est en haute-impédance jusqu’au moment où l’esclave est sélectionné et qu’il doit envoyer des données.
Lorsqu’on dispose de plusieurs esclaves, ils peuvent être connectés sur un principe de bus (le maître sélectionne parmi ses multiples sorties SS0, SS1, etc. l’esclave auquel il s’adresse) ou en daisy-chain (les lignes MISO et MOSI sont connectées en cascade, le nombre de coups d’horloge permettant de sélectionner le périphérique parmi l’ensemble qui se comporte alors comme une sorte de registre à décalage).
Au total, 10 ports GPIO du Raspberry correspondent aux fonctions des liaisons SPI. Il y en a 5 pour chacun des bus associés aux esclaves :
- SPI 0 : MOSI (GPIO10); MISO (GPIO9); SCLK (GPIO11); CE0 (GPIO8), CE1 (GPIO7);
- SPI 1 : MOSI (GPIO20); MISO (GPIO19); SCLK (GPIO21); CE0 (GPIO18); CE1 (GPIO17);
Le bus I2C
Le bus I2C (Inter Integrated Circuit) est un moyen très pratique de communiquer avec un périphérique. C’est un bus série synchrone bidirectionnel half-duplex, où plusieurs équipements, maîtres ou esclaves, peuvent être connectés au bus.
Les échanges ont toujours lieu entre un seul maître et un (ou tous les) esclave(s), toujours à l’initiative du maître. Cependant, rien n’empêche un composant de passer du statut de maître à esclave et réciproquement.
La connexion est réalisée par l’intermédiaire de deux lignes :
- SDA (Serial Data Line) : ligne de données bidirectionnelle
- SCL (Serial Clock Line) : ligne d’horloge de synchronisation bidirectionnelle
Il ne faut également pas oublier la masse qui doit être commune aux équipements.
Nous utiliserons 2 ports GPIO du Raspberry pour le bus I2C :
- SDA (GPIO 2)
- SCL (GPIO 3)
Branchement de la FLIR Lepton Breakout Board v2.0 au GPIO du Raspberry
Maintenant que nous connaissons les principes fondamentaux des bus de liaisons SPI et I2C sur le Raspberry, nous allons brancher la Breakout Board v2.0 au GPIO de notre Raspberry. D’après la datasheet de chez FLIR, le branchement des 20 broches est le suivant :
Le matériel nécessaire pour utiliser le FLIR Lepton 3.5 en GPIO est le suivant :
- Raspberry (Pi 2, Pi 3, Pi 4, Pi 400…)
- 1 platine d’essai
- 1 nappe de branchement GPIO 40 broches
- 1 carte d’extension du GPIO en T
- 8 cables male – femelle
- 1 FLIR Breakout Board v2
- 1 FLIR Lepton 3.5 (ou 2.5)
Ensuite, nous allons brancher la FLIR Breakout Board v2. La page « https://lepton.flir.com/getting-started/raspberry-pi-lepton/ » nous a permis de visualiser plus facilement quelles broches devaient être connectées. En effet, nous utilisons les 2 rangées de 10 broches chacunes ainsi que les 2 pins à côté de l’emplacement pour la FLIR Lepton pour connecter l’alimentation et la masse.
Nous allons maintenant connecter nos 8 câbles femelles sur la Breakout Board v2 en respectant les broches et le code couleur annoncé. Ensuite, il ne restera plus qu’à relier les côtés males sur la platine d’essai en respectant les ports GPIO annoncés :
Branchement des pins de la Breakout Board v2 :
- P5 -> SDA GPIO 2 jaune
- P7 -> CLK GPIO 11 violet
- P15 -> VSYNC GPIO 17 bleu
- P8 -> SCL GPIO 3 gris
- P10 -> CS GPIO 8 vert
- P12 -> MISO GPIO 9 blanc
- P1 -> GND – marron
- P2 -> VIN +3v3 orange
Une fois ceci fait, il ne reste plus qu’à connecter le FLIR Lepton 3.5 sur la Breakout Board et les branchements sont terminés. Un logiciel tel que LeptonModule permet de récupérer le flux vidéo thermique (voir page ici).
