Ressource MBot - Comment afficher les valeurs des capteurs et des détecteurs du robot mBot ?

Étape 1 : connecter le robot au port USB de l’ordinateur et au logiciel mBlock

 

Ouvrir le logiciel mBlock(Version 3,4 ou version 5) et le paramétrer pour qu’il puisse communiquer avec le robot.

 

Étape 2 : déclarer les variables des capteurs et des détecteurs
1. Dans le menu Instructions/Blocs et variables, créer trois variables :

• distance
• luminosité
• suiveur de ligne

Étape 3 : écrire le programme pour lire la valeur des capteurs et des détecteurs
Assembler les blocs du programme.

mBlock V3.4

 

mBlock V5.4

 

 

Étape 4 : afficher les valeurs des capteurs et des détecteurs
1. Cliquer sur le drapeau vert afin de lancer le programme.

2. Faire varier la « luminosité » détectée (éclairer le dessus de la carte avec une lampe ou cacher la carte avec un tissu noir).
3. Faire varier la « distance » en approchant et en reculant la main face au module ultrason.
4. Faire varier les valeurs du module « suiveur de ligne » avec des cartons noir et blanc.

 

 

 

Différence en un capteur et un détecteur :

Pour faire simple, un capteur indique une valeur variant sur une échelle alors qu'un détecteur lui ne fait que détecter et fournit un état binaire (0 ou 1).

mBot - Mode d'emploi

 Mode d'emploi et généralité sur le robot programmable mBot.

Mode d'emploi (format image) :

TP11 : Piloter l'éclairage avec une carte Arduino (Tinkercad)

Compétences :

Domaine : Pratiquer des langages D 1.3

• Compétence : 
• Appliquer les principes élémentaires de l’algorithmique et  codage à la résolution d’un problème simple. 

Domaine : Mobiliser des outils numériques D2

• Compétences :  
• Simuler numériquement la structure et/ou le comportement d’un objet. 
• Piloter un système connecté localement ou à distance.                             
  

Vous allez vous appuyer sur ce que vous avez appris en classe sur les algorithmes à travers ce parcours. Ressource : 

• Comment utiliser Tinkercad pour faire des expériences ou des exercices ? 
• Qu’est-ce qu’une LED (DEL en français) ? 
• Qu’est-ce qu’une résistance ? 
• Qu’est-ce qu’une pile ? 
• Qu’est-ce qu’une carte Arduino ? 
• Qu’est-ce qu’une Breadboard (Plaque de prototypage en français) ? 

Travail : faire les exercices en les nommant correctement en mettant son Nom, son prénom et sa classe. Exemple : TP11-A01 NOM Prénom CLASSE

TP - Programmer des feux tricolores avec Arduino

Fonction d'usage des feux tricolores ou de signalisation : 

Ces signaux servent à réguler la circulation au niveau des intersections. Ils autorisent ou non les véhicules à franchir l'intersection en fonction de la couleur du feu.

Feux vert : Autorisation de passer la ligne

Attention : je ne dois pas m'engager si l'intersection est encombrée ou si je risque d'être bloqué lors du changement d'état du feu.

Feux orange / jaune : Interdiction de franchir la ligne

Le franchissement reste toléré si le conducteur ne peut pas s'arrêter dans des conditions de sécurité suffisantes.

Feux rouge : Interdiction de franchir la ligne

A défaut de ligne d'effet du signal, l'interdiction ou autorisation prend effet au niveau du signal même. 

LSV La carte Arduino

Présentation générale :

Arduino est une gamme de circuits électroniques open source basés pour la plupart sur un microcontrôleur du fabricant Atmel. Ces circuits intègrent les composants nécessaires pour permettre une utilisation rapide et simple du microcontrôleur. Cette simplification vise à rendre accessible à tous la création et la programmation d’objets ou dispositifs interactifs. Ces objets peuvent contenir toutes sortes de capteurs, d’indicateurs lumineux ou d’interrupteurs que l’on souhaite faire intervenir. Entre autres, les cartes Arduino sont équipées de connecteurs standardisés pour brancher des modules compatibles appelés shields. Ces derniers sont des circuits d’une taille plus ou moins semblable à celle de l’Arduino et qui viennent s’empiler sur ces connecteurs. Ils proposent des extensions matérielles qui permettent d’ajouter des fonctionnalités originales à son projet. En plus de ces connecteurs, les cartes possèdent toutes une connectique USB permettant de programmer facilement le microcontrôleur qu’elles embarquent. Arduino propose en plus gratuitement un environnement de développement intuitif avec lequel la création de programmes est simple, même pour les débutants. De plus, cet environnement est compatible avec les principaux systèmes d’exploitation : Windows, Mac OS...

Histoire de la carte Arduino :

L’Arduino est à l’origine un projet d’étudiants de l’école de Design d’Interaction d’Ivrea en Italie. Au début des années 2000, les outils de conception de projets dans le domaine du design d’interaction étaient onéreux, proches d’une centaine d’euros. Ces outils étaient pour la plupart conçus pour le domaine de l’ingénierie et de la robotique. Maîtriser et utiliser ces composants demandait beaucoup de temps et d’apprentissage et ralentissait fortement le processus de création pour ces jeunes étudiants.

Il leur vient alors à l’idée de créer une plateforme plus abordable et plus simple à utiliser, reposant sur l’environnement de développement Processing mis au point en 2001 par des étudiants du MIT. C’est donc en 2003 que, pour un projet de fin d’études, fut conçue la carte Wiring, ancêtre de l’Arduino. Visant à rendre la plateforme toujours moins chère et plus accessible, une équipe d’étudiants et de professeurs finirent par concevoir la toute première Arduino en 2005. Entièrement open source, l’Arduino présentait l’avantage d’être multiplateforme et d’être en perpétuelle optimisation par la communauté d’utilisateurs.

Les types de carte :

1. Arduino Uno R3
2. Arduino Leonardo
3. Arduino Mega 2560
4. Arduino Due
5. Arduino Esplora
6. Arduino Mini
7. Arduino Nano
8. Arduino Yun
9. Arduino Zero Pro

Comparaison des différentes cartes Arduino :

 

 

LSV Arduino à tout faire - FUTURE - ARTE

Vu à la télé : le module Arduino rend les objets intelligents Dans son émission diffusée ce samedi 13 décembre, le magazine FUTURE d'Arte consacre un reportage au module Arduino. Ce circuit imprimé, véritable plate-forme de prototypage électronique disponible à partir de 25 euros, permet aux bricoleurs 2.0 de se lancer dans la fabrication d'un drone, de réaliser des jeux de lumières avec des LED ou encore de construire un bras robotisé. Pour ce reportage, les équipes de FUTURE ont rencontré Massimo Banzi, créateur d'Arduino. S'inscrivant dans la vague du "DIY" (pour "Do It Yourself"). Il explique notamment comment il a eu l'idée de cette innovation majeure, devenue la coqueluche des "makers".

Bricoler un drone dans son garage, réaliser des jeux de lumières avec des LED ou même construire un bras robotisé digne d’un film de science-fiction… Aujourd’hui, même quand on est un novice en électronique, c’est possible grâce à Arduino, véritable pâte à modeler technologique. FUTURE part à la rencontre de Massimo Banzi, le créateur de cette innovation majeure, et de ses utilisateurs : des enfants et adolescents férus d'électronique. 

Voir aussi :

TP : Programmer l'éclairage d'une LED (lumière) : Lien

TP : Piloter l'éclairage avec une carte Arduino (Tinkercad) : Lien

 

 

TP - Matériels pour faire du Arduino ?

 

Pour faire des petites activités, il vous faut au minimum les matériels suivants :

Carte Arduino : il existe plusieurs cartes. En classe, vous verrez souvent la carte Arduino UNO. Cette carte va vous permettre de contrôler la délivrance d'un courant (ex : allumer ou éteindre une led, un moteur, etc.)

 

Led : elle permet de générer de la lumière de différentes couleurs. Ce qu'il faut savoir c'est qu'une led de couleur fonctionne avec une certaine intensité de courant et donc si on lui donne un courant trop intense, elle peut griller ! Pour palier à ce problème, il suffit juste de brancher une résistance dans votre circuit.

Câbles ou cavaliers : il en existe plusieurs couleurs, mais sachez que le rouge est souvent utilisé pour la phase et le noir pour la masse, GND ou neutre.

 

Le platine d'essai ou de prototypage (appelé en anglais breadboard, solderless breadboard, protoboard, plugboard ou encore Labdec du nom de la marque la plus répandue) est un dispositif qui permet de réaliser le prototype d'un circuit électronique et de le tester. Il va nous servir à brancher différents matériels comme des leds, résistance, boutons, moteurs, etc.

 

Câble USB type A et B : permet de relier la carte Arduino au PC pour téléverser un programme informatique.

 

Voici quelques activités à réaliser pour prendre la main :

TP - Programmer l'éclairage d'une LED (lumière) : Lien

TP - Piloter l'éclairage avec une carte Arduino : Lien

Comment choisir une résistance pour une LED ?

En électronique, les diodes électroluminescentes DEL ou LED (anglais : light-emitting diode) sont incontournables. Que vous les utilisiez comme source d'indication, de communication, d'éclairage ou tout simplement pour rendre un projet un peu plus ludique, toutes les LED ont un point commun : elles ne peuvent pas réguler le courant. Sans flux de courant limité, les LED finissent par s'user.  Dans la plupart des cas, pour résoudre ce problème, il suffit d'ajouter une résistance (de la taille adéquate) connectée en série à la LED. Dans certains cas on utilise des alimentations ou des circuits intégrés à limitation de courant.

Pour bien comprendre le choix d'une résistance, il faut connaitre la loi d'Ohm. Cette loi définit la relation entre la tension, l'intensité et la résistance grâce à la formule suivante : U = R * I. Si vous connaissez deux de ces paramètres, vous pouvez utiliser cette formule pour calculer le troisième. Dans l'exemple suivant, commençons avec une tension d'alimentation de 9 V, une résistance de valeurs inconnues et une LED présentant une tension directe de 2,4 V et un courant d'intensité de 20 mA.

Lorsque des composants sont connectés en série, chacun d'entre eux est traversé par la même quantité de courant. Ainsi, si la LED consomme 20 mA, il en va de même pour la résistance. Une autre loi s'applique aux composants connectés en série : les chutes de tension au niveau de tous les composants s'additionnent pour donner la valeur de la tension source. La tension source de ce circuit s'élève à 9 V et la tension directe de la LED est de 2,4 V. Il faut donc soustraire 2,4 V de 9 pour connaître la chute de tension au niveau de la résistance, ce qui donne 6,6 V. C'est là que la loi d'Ohm intervient. Nous ne connaissons pas encore la valeur de résistance requise, mais nous savons que la chute de tension au niveau de la résistance est de 6,6 V et que l'intensité s'élève à 0,02 A (20 mA). Utilisons ces valeurs dans l'équation liée à la loi d'Ohm : 6,6 V = R *  0,02 A 

Nouvelle opération pour trouver la valeur manquante : R = 6,6 V / 0,02 A 

Valeur de R : 330 Ω = 6,6 V / 0,02 A