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Les interfaces homme-machine

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Objectif

Comprendre le principe d’une IHM.

Points clés
  • Une interface homme-machine (IHM) est l’ensemble des dispositifs matériels et logiciels qui permettent à un utilisateur humain d’interagir avec une machine.
  • L’IHM renvoie des informations de façon visuelle à l’utilisateur pour qu’il supervise par exemple le bon déroulement d’une tâche. Elle peut également permettre d’envoyer des informations à l’unité de traitement pour déclencher une action précise.
  • Le Bluetooth est un protocole de communication sécurisé sans fil à courte distance entre 2 appareils et qui utilise les ondes radio à 2,4 GHz.
Pour bien comprendre

Un système informatique embarqué reçoit des informations du monde réel par le moyen de capteurs. Il mémorise et traite ces informations par le microprocesseur, puis renvoie des informations vers le monde réel par l’intermédiaire des actionneurs.

1. L'interface homme-machine (IHM)
Une interface homme-machine (IHM) est l’ensemble des dispositifs matériels et logiciels qui permettent à un utilisateur humain d’interagir avec une machine.

Une IHM est souvent associée aux systèmes informatiques embarqués.

Une IHM est adaptée selon le besoin : elle peut prendre la forme de simples boutons (par exemple la télécommande de notre téléviseur), la forme d’une interface graphique ou bien encore la forme d’un écran tactile (sur nos smartphones).

L’IHM peut renvoyer des informations de façon visuelle à l’utilisateur pour qu’il supervise par exemple le bon déroulement d’une tâche. Elle peut également permettre d’envoyer des informations à l’unité de traitement pour déclencher une action précise.


Échange bidirectionnel des informations
2. Les périphériques d'entrée/sortie de l'IHM

Afin de permettre une interaction aisée entre l’opérateur et la machine, l’IHM a parfois besoin de périphériques d’entrée/sortie, à l’image d’un ordinateur personnel (qui est une machine à part entière).


Entrées – sorties d’une IHM
a. Les sorties

La sortie la plus populaire et la plus connue est sans doute l’écran LCD. Mais il existe d’autres sorties, comme par exemple les voyants (de différentes couleurs). On peut également disposer d’une synthèse vocale et utiliser des haut-parleurs.

b. Les entrées

Les entrées les plus classiques restent le clavier (saisie du texte) et la souris (pointage). Il existe là-aussi de nombreux périphériques d’entrées comme le joystick ou le stylet (utilisés comme dispositifs de pointage), le microphone (pour la reconnaissance vocale) ou encore un lecteur d’empreintes digitales.

De nos jours, on utilise de plus en plus l’écran tactile qui est à la fois un dispositif d’entrée et de sortie. On réalise en effet de plus en plus d’IHM sous la forme d’applications pour smartphone ou tablette.

Exemples
  • Application sur smartphone pour piloter un drone.
  • Application de télécommande universelle pour téléviseur.
3. Une liaison sans-fil : le Bluetooth

Les IHM réalisées sous forme d’applications pour smartphone ou tablette nécessitent le plus souvent une communication sans fil avec le système embarqué.

Le protocole de communication sans fil le plus connu pour des courtes distances (jusqu’à environ 30 m) est le Bluetooth. Il s’agit ici d’une communication sécurisée. C’est une technologie qui utilise les ondes radio à 2,4 GHz. Tous nos smartphones et nos tablettes sont équipés de cette fonctionnalité.

Pour utiliser ce protocole, il faut par contre que le système embarqué possède un module spécifique qui permette ainsi l’appairage des 2 appareils.


Module bluetooth dont le prix est de quelques euros
Remarque
La carte micro:bit est pourvue nativement de ce module spécifique.

Il existe d’autres modes de communication sans-fil comme le Zigbee et le Z-Wawe. Ils ont pour objectif premier d’utiliser une faible source d’énergie. Ces dispositifs peuvent fonctionner pendant plusieurs années avec une simple pile.

C’est pour cela qu’on les retrouve depuis plusieurs années dans la plupart des capteurs pour la domotique. Ils ont une portée comparable au bluetooth, leur popularité reste cependant bien inférieure. On ne trouve malheureusement pas ces technologies dans nos smartphones et nos tablettes.

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