L1S2 • Workshop arduino | Ressources 2024

Présentation | Ressources

Site Arduino http://www.arduino.cc
Site  Open TP https://opentp.fr/

Documentation sur les capteurs https://sensorkit.joy-it.net/fr/

Piloter un dispositif technique à l’aide d’un microcontrôleur est devenu courant. Ces « puces numériques » nous entourent aussi bien dans les expériences scientifiques que dans les produits de la vie courante (téléphones, automobile, électroménager,…) Dans cette séance de 3 heures, on se propose de faire les premiers pas pour apprendre à utiliser ce type d’outils d’électronique embarquée sur une carte grand public.

Travail demandé.

• En binôme, réaliser les 5 premiers défis  en vous aidant des « fiches-savoir » et des « fiches-outils »
• Prendre note des résultats obtenus sur un cahier de manip partagé (binôme).

L’objectif de ce défi est de vous faire manipuler la carte Arduino et des capteurs. De nombreux capteurs peuvent être utilisés ; vous utiliserez principalement les capteurs Joy-it). Ces capteurs ne sont pas les plus performants : dans le cadre de vos projets futurs vous serez sans doute amené·e·s à en utiliser d’autres, avec de meilleures spécifications. Ils sont en revanche très faciles à utiliser.

Organisation

Chaque équipe de 4 élèves va tirer aléatoirement deux contraintes :

•  une contrainte de type « capteur » ;
•  une contrainte de type « accessoire ».

Le défi est de construire un jeu utilisant le capteur et l’accessoire que le hasard vous a imposés, en un temps limité. Ce sont les seules contraintes qui vous sont imposées, le reste est de votre ressort… Soyez imaginatifs ! Surprenez-nous ! Prenez néanmoins le temps d’explorer un peu les propriétés du capteur, afin de pouvoir l’utiliser au mieux dans votre projet.
À la fin du temps imposé, un temps de restitution sera organisé. Chaque groupe pourra faire la démonstration de sa création devant tous les autres étudiant·e·s. Outre l’aspect ludique, cette restitution vous permettra de découvrir les capteurs que vous n’avez pas utilisés pour votre propre défi.

Travail demandé

L’objectif de chaque équipe est d’obtenir un prototype fonctionnel, de faire une démonstration de son fonctionnement et de préparer une présentation orale de 6 mn (sans support) pendant laquelle en particulier vous rappellerez vos contraintes de départ et décrirez le capteur utilisé. Notez les nouvelles commandes que vous avez apprises dans votre fiche mémo.

Votre mission si vous l’acceptez ….

Vous êtes l’équipe de conception technique d’une petite entreprise de haute technologie. Le service développement de nouveaux produits vous contacte avec le projet suivant (tirage au sort) :

Projet THERMOSMART

Un thermomètre, qui est déclenché par un bouton. Quand le thermomètre est déclenché, le thermomètre laisse passer trois minutes (pour que sa température s’équilibre), puis fait 10 mesures qu’il moyenne et envoie sur un port série. Un bip marque la fin de la mesure. Le thermomètre retourne ensuite au repos, en attendant le prochain déclenchement.

Projet CLASHBOOM

Niv 1 : Afficher une couleur différente selon la distance à un obstacle sur le parcours d’un mobile

Niv2 : Produire un son dont la fréquence varie en fonction de la distance (type radar de recul)

Projet OMBRE ET LUMIÈRE

Concevoir un éclairage intelligent : trois LEDs ont leur intensité lumineuse contrôlée par la lumière ambiante :

• si la lumière ambiante est très forte, les LEDs sont éteintes ;
• si la lumière ambiante est moyenne, les LEDs sont toutes allumées, mais avec une intensité moyenne ;
• si la lumière ambiante est faible, les LEDs sont allumées au maximum de leur intensité.

Projet TACHYMÈTRE

Fabriquer un stroboscope : un potentiomètre permet de faire varier la fréquence de clignotement d’une lumière entre 1Hz et 1000 Hz.

Projet BAYBLADE

Niveau 1 :
Un fabricant de jouet vend des toupies qui embarquent un aimant. Fabriquer un dispositif qui compte le nombre de tours, et allume une LED au bout de 10 tours.

Niveau 2 :
Un fabricant de jouet vend des toupies qui embarquent un aimant. Fabriquer un dispositif qui mesure la vitesse de rotation des toupies en mesurant la variation du champ magnétique, et allumer une LED verte quand la toupie tourne vite, une LED rouge quand elle tourne lentement et va bientot s’arreter.

Projet FERMEZVOSPORTESDEFRIGO

Niveau 1 :
Pour lutter contre les portes de frigo laissées ouvertes trop longtemps, concevez un dispositif qui détecte l’ouverture de la porte et allume la lumière intérieure . Quand la porte est fermée, on éteint la lumière…

Niveau 2
Pour lutter contre les portes de frigo laissées ouvertes trop longtemps, concevez un dispositif qui détecte l’ouverture de la porte et allume la lumière intérieure (avec un capteur magnétique). Si la porte reste ouverte trop longtemps, un signal sonore est émis pour rappeler aux usagers de fermer la porte. Quand la porte est fermée, on éteint la lumière…

Projet INVADERS

Avec le suiveur de ligne, détecter des pixels noirs ou blancs à l’appui sur un bouton et transmettre l’information sur l’écran de l’ordinateur.

Niveau 1 – Afficher des informations en ligne

Niveau 2 – Afficher les informations d’une image (10×8 pixels)

Projet SUR LE COEUR

Niveau 1 : Allumer des LEDs au rythme du battement cardiaque

Niveau 2 : Déclencher une alarme si le battement cardiaque reste 10s en dessous d’un seuil réglable.

Déroulement

• 9h15- 9h30 Présentation du défi – Tirage au sort- RDV par équipes.
• 9h30-10h10  Etape 1
• 10h10-10h20 Point d’étape 1
• 10h20-11h00 Etape 2
• 11h00-11h15 Pause
• 11h15-11h25 Point d’étape 2
• 11h25-12h05 Etape 3
• 12h05-12h15 Point d’étape 3

Jalons

A chaque point d’étape, 3 équipes tirées au sort sont chargées de répondre (padlet ci-dessous) à deux questions au choix parmi les questions-jalons suivantes :

Le padlet en ligne :

Pour la séance 4 – Construction des livrables

Il est attendu 4 documents :

• Un schéma présentant les différentes fonctions (blocs) réalisées par votre prototype avec les mêmes couleurs (en précisant les entrées /sorties de la carte) (fichier pdf à partir pwpoint ou à la main,…)
• Le code mis en oeuvre,  coloré selon les différentes fonctions réalisées (blocs). (fichier word)
• une photo artistique (pour la page web de l’entreprise)
• un document de communication scientifique, expliquant  le fonctionnement du prototype au « client » sous forme au choix :
  • d’un montage photographique (Poster)
  • ou d’un montage vidéo :
    • Moins de 45s
    • sous forme d’un seul plan séquence (pas de montage)
    • incluant la démonstration du fonctionnement

Les documents seront déposés que eCampus.