Activité 3 :"Introduction à la programmation des cartes Arduino"
Question sociétale
Comment est-il possible de contrôler la position de la tourelle en fonction de la position de nos mains ?
Objectif
Comprendre les rudiments du langage de programmation des cartes Arduino en vue de contrôler la position de la tourelle en fonction de la position des mains.
Le but ultime dans le cadre des enseignements d'exploration est d'être capable de réaliser l'acquisition de l'information fournie par des capteurs ultrasonores,
de traiter cette information de sorte à commander les servo-moteurs Pan et Tilt de la tourelle.
Remarque : demander aux enseignants présents de vous montrer les servo-moteurs ainsi que les capteurs ultrasonores qui seront utilisés sur la tourelle.
Durée
L'activité se déroule sur 2 semaines à raison de 2H par semaine et peut s'étendre à 3 semaines selon votre intérêt.
Déroulé de l'activité
Pour réaliser cette activité nous allons essentiellement travailler avec la chaîne YouTube "U=RI" d'Alexandre PAILHOUX. Il propose des vidéos
relatives à Arduino et de complexité croissante. La plupart des vidéos nécessites de les visualiser dans l'ordre croissant d'ajout sur la
chaîne. Aussi, si vous décidez de regarder l'intégralité des vidéos, je vous conseille de vous rendre sur sa chaîne
et de paramétrer l'affichage de la manière suivante : "Date d'ajout (la plus ancienne)".
Le but ici est bien évidemment de vous faire programmer la carte Arduino et d'y connecter divers périphériques (Leds, Capteurs ultra-sonores et servo-moteurs).
Aussi pour progresser, il est nécessaire de visionner les vidéos et de réaliser les mêmes activités proposées sur la chaîne YouTube au fur et à mesure.
Il est vivement conseillé de sauvegarder vos programmes dans votre répertoire "mes devoirs" sur le réseau du lycée. Prendre des notes n'est pas un luxe non plus...
Sous activité 2.1 : Qu'est ce qu'Arduino?
Prendre connaissance de la vidéo ci-contre : Qu'est ce qu'Arduino
Vous pouvez demander des doubleurs de casques ainsi que des casques aux enseignants présents.
Prendre connaissance de la vidéo ci-contre : Tutoriel installation
Les logiciels étant déjà installés sur les ordinateurs du lycée, la première partie de la vidéo n'est pas utile
exceptée la protection de la carte. Aller cependant jusqu'au bout de la vidéo pour être en mesure de vérifier le bon fonctionnement de la carte.
Sous activité 2.2 : Présentation du simulateur Arduino
Une des difficultés lorsque l'on débute en électronique est la partie câblage sur Breadbord. Programmer un carte Arduino sans y connecter des capteurs,
actuators (LED, Servo-moteur, Buzzer, etc) n'a pas vraiment d'intérêt. Le but des cette sous activité est de vous montrer qu'il existe un logiciel
gratuit et en ligne qui vous permet de faire vos propres câblages avec une carte Arduino Uno et d'y implanter le code. L'avantage est que depuis chez vous
sans matériel, vous pouvez continuer à vous initier à la programmation et aux câblages électroniques.
Sous activité 2.3 : Allumer une led si l'on appuie sur le bouton poussoir
Prendre connaissance de la vidéo ci-après : Interrupteurs et acquisition numérique
A partir de maintenant, tous les câblages et programmes seront réalisés sur le simulateur 123d Circuit et
réalisés ensuite sur matériel réel sous réserve de succès à la simulation.
Sous activité 2.4 : Faire l'acquisition d'une grandeur analogique
Prendre connaissance de la vidéo ci-après : Potentiomètres et acquisition analogique
Sous activité 2.5 : Commander une Led de manière progressive
Prendre connaissance de la vidéo ci-après : Qu'est ce que la P.W.M
Sous activité 2.6 : Piloter un Servo-moteur
Prendre connaissance de la vidéo ci-après : Comment utiliser un servo-moteur?
Sous activité 2.7 : Acquérir la distance à partir d'un capteur à ultrasons
Prendre connaissance de la vidéo ci-après : Comment utiliser un capteur à ultrasons?
La vidéo fait état d'un afficher LCD pour afficher la distance détectée par le capteur. N'ayant pas réalisé l'activité
relative à l'afficheur LCD, vous utiliserez le moniteur Série pour afficher les informations normalement affichées sur l'écran LCD.
Sous activité 2.8 : Réaliser le programme définitif
C'est à vous à présent de faire la synthèse des contenus abordés pour réaliser le programme définitif permettant de diriger la tourelle
en fonction de la position des mains. L'approche de la main gauche permettra de piloter le servo-moteur Pan et la main droite le servo-moteur Tilt. Bon courage.