Une boite mystérieuse, qui va nous permettre d'apprendre les bases de la programmation de cartes Arduino.
Difficulté
Facile
Durée
45 minute(s)
Disciplines scientifiques
Arduino, Informatique, Electricité
Introduction
L'objectif de ce tutoriel à destination des animateurs, des enseignants et des curieux, est trouver des pistes pour initier des jeunes et/ou des adultes à Arduino en privilégiant une démarche expérimentale.
- Matériel et outils
- Expériences pré-requises
Arduino 
Arduino, et son synonyme Genuino sont des micro-controleurs libres.
LED 
LED signifie Light Emiting Diod (Diode Electro-Luminescente).
Logiciel Arduino 
C'est le logiciel libre développé pour accompagner et programmer la carte Arduino
Ordinateur 
Dès sa mise sous tension, un ordinateur exécute, l'une après l'autre, des instructions qui lui font lire, manipuler, puis réécrire un ensemble de données auquel il a accès. Des tests et des sauts conditionnels permettent de changer d'instruction suivante, et donc d'agir différemment en fonction des données ou des nécessités du moment. Les données à manipuler sont obtenues, soit par la lecture de mémoires, soit par la lecture de composants d'interface (périphériques) qui représentent des données physiques extérieures en valeurs binaires (déplacement d'une souris, touche appuyée sur un clavier, température, vitesse, compression...). Une fois utilisées, ou manipulées, les données sont réécrites, soit dans des mémoires, soit dans des composants qui peuvent transformer une valeur binaire en une action physique (écriture sur une imprimante ou sur un moniteur, accélération ou freinage d'un véhicule, changement de température d'un four ...). L'ordinateur peut aussi répondre à des interruptions qui lui permettent d’exécuter des programmes de réponses spécifiques à chacune, puis de reprendre l’exécution séquentielle du programme interrompu. La technique actuelle des ordinateurs date du milieu du xxe siècle. Ils peuvent être classés selon plusieurs critères1 (domaine d'application, taille ou architecture).
Boite en carton
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Boite réalisée en carton, qui a l'avantage d'être souple et peu onéreux .
Ce genre de boite, de taille très variable, peut se trouver usuellement pour ranger des jeux (ex. jeu de cartes), des chaussures, du petit matériel, etc.
Étape 1 - Préparez votre matériel
Rassemblez votre matériel.
Installez le logiciel Arduino sur votre ordinateur.
Trouvez une boite en carton de taille minimale 2,5x9x6,5 cm (équivalent d'une boite de jeu de 64 cartes) ou fabriquez-la vous-même en vous aidant si vous le souhaitez de ce site internet pour fabriquer votre propre patron.
Étape 2 - Fabriquez votre boite noire
Réaliser le montage indiqué sur le schéma.
Attention à la façon dont vous positionnez votre LED. Il y a 2 pôles sur une LED, l'anode et la cathode (cf. schéma). L'anode doit être insérée dans la porte 13, la cathode sur la terre ("ground" en anglais, abrégé gnd).
Connecter la carte à un ordinateur.
Ouvrez le logiciel Arduino et faites clignoter la LED en chargeant l'exemple situé dans Fichier>Exemples>01.Basics>Blink.
Vous pouvez si vous le souhaitez connecter votre boite noire à une alimentation externe (explications dans un prochain tutoriel).
Étape 3 - Faire découvrir et tester cette boite noire à votre public
Que fait-elle? Quelles actions se produisent? De quoi a-t-elle besoin pour fonctionner? Pourrait-on lui faire faire d'autres actions?
En se posant toutes ses questions, en formulant des hypothèses et les vérifiant, les spectateurs vont progressivement découvrir les bases de la programmation avec Arduino.
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Plaçons nous du point de vue d'une personne ne connaissant pas cette boite et qu'on
Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
-
- Comprendre les bases de la programmation avec Arduino.
Pistes pour animer l'expérience
Rétro-ingénierie
Méthode en lien avec la pratique de la démarche d'investigation. il s'agit en partant d'une boite réalisant une fonction, d'en imaginer le code.
Après tests, la seconde méthode a donné des résultats au delà de nos attentes. En seulement 20 minutes, les enfants commençaient à modifier le programme Ardublock, puis le code directement dans l'interface de développement d'Arduino.
Sources et ressources
- La page de l'ancien wikidébrouillard dédiée à cette curieuse invention: http://ancien.wikidebrouillard.org/index.php?title=Animer_une_premiere_s%C3%A9quence_Arduino_avec_des_enfants
- Bartmann, E. (2015). Le grand livre d'Arduino. Editions Eyrolles.
- Le livre des projets Arduino. Editions Arduino AG.
Dernière modification 4/12/2020 par user:Julienrat.
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