Workshop Arduino L1 Sciences et ingénierie | 2020-2021 - Frédéric Bouquet - Fabienne Bernard - Université Paris-Saclay

 
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Workshop Arduino L1 Sciences et ingénierie | 2020-2021 - Frédéric Bouquet - Fabienne Bernard - Université Paris-Saclay
Workshop Arduino

L1 Sciences et ingénierie | 2020-2021

Frédéric Bouquet - Fabienne Bernard

        16/17/18 mars 2021

                                        10 mars 2021   1/8
Workshop Arduino L1 Sciences et ingénierie | 2020-2021 - Frédéric Bouquet - Fabienne Bernard - Université Paris-Saclay
Workshop de 4 demi-journées
Objectifs

À l’issue de ce workshop vous serez capables :
      d’utiliser une carte Arduino avec des capteurs
      dédiés (TinkerKit),
      de réaliser une fonction capteur et/ou actionneur à
      partir de programmes existants,
      de modifier les paramètres des programmes en
      fonction de l’application visée,
      de communiquer à l’écrit (ou multimedia) sur votre
      travail.
                                                                     1 - Découverte
                                                                      2 -Défi créatif
                                                              3 - Défi scientifique
                                                       4 - Construction des livrables

                                                                         10 mars 2021   2/8
Workshop Arduino L1 Sciences et ingénierie | 2020-2021 - Frédéric Bouquet - Fabienne Bernard - Université Paris-Saclay
Workshop de 2 jours
Livrables

Une fiche-mémo par binôme à l’issue de la deuxième demi- journée (et qui sera
utile pour la suite)

Un livrable final présentant les résultats du défi scientifique.

                                Important : Cahier de laboratoire partagé en ligne

                                                                       10 mars 2021   3/8
Workshop Arduino L1 Sciences et ingénierie | 2020-2021 - Frédéric Bouquet - Fabienne Bernard - Université Paris-Saclay
1 - Mardi 16 mars - 14h00-17h15 - Carte Arduino. Prise
en main
Règles du jeu - Réaliser les 5 premières « fiches défis »

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              FICHES ASSOCIÉES

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 testez votre carte

                                                                                                                                                                  SAVOIR

                                                                                                                                                                                                         LA CARTE ARDUINO
                                                                                                                                                                                                            Comprendre ce que contient la carte

                                                                                                                                                                                « Arduino » est un terme générique qui regroupe différents microcontrôleurs. Nous
                                                                                                                                                                                utiliserons ici la carte Arduino Uno, qui est la plus répandue aujourd’hui, mais les notions
                                                                                                                                                                                présentées ici restent valables en grande partie pour les autres cartes, par exemple la
                                                                 ARDUINO EN 6 DÉFIS                                                                                             carte Arduino MEGA. Le site de référence www.arduino.cc est un bon point de départ
                                                                                                                                                                                pour explorer l’univers Arduino.
                                                          Un ensemble de fiches pour apprendre à utiliser Arduino
                                                                 et pouvoir mener des projets originaux :                                                                       La carte Arduino Uno n’est pas le microcontrôleur le plus puissant, mais son architecture
                                                              machines incroyables, mesures de physique,                                                                        a été publiée en open-source, et toute sa philosophie s’appuie sur le monde du libre, au
                                                                   votre imagination sera votre limite.                                                                         sens large. Cette carte est un microcontrôleur, c’est à dire un système qui ressemble à un
                                                                                                                                                                                ordinateur : elle a une mémoire, un processeur, et des interfaces avec le monde extérieur.
                                                                                                                                                                                Une recherche Internet des mots clés « projets Arduino » montre rapidement la diversité
                                                                                                                                                                                de ce qu’il est possible de faire en utilisant une carte Arduino : robots, horloges, systèmes
                                                                                                                                                                                domotiques, etc.

                                                                                                                                                                                                                          La carte Uno

                                          DÉFI                                           OUTIL                                         SAVOIR

                                                                                                                                                                                                                                       GND

                                                                                                                                                                                                                                                                           9
                                                                                                                                                                                                                                                                                 8

                                                                                                                                                                                                                                                                                           7
                                                                                                                                                                                                                                                                                                 6
                                                                                                                                                                                                                                                                                                     5
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          4
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               3
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    2
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         1
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                0
                                                                                                                                                                                                                            AREF

                                                                                                                                                                                                                                             13
                                                                                                                                                                                                                                                     12

                                                                                                                                                                                                                                                                     10
                                                                                                                                                                                                                                                              11
                                                                                                                                                                                                          RESET

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                RX0
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         TX0
                               Six fiches « défi » pour découvrir               Des fiches « outil »                               Des fiches « savoir »                                                          ICSP2
                                                                                                                                                                                                                                                                                           DIGITAL (PWM=            )
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 Ports numériques
                                                                                                                                                                                                                                   L
                            les fondamentaux des cartes Arduino              pour connaître le matériel                        pour approfondir les notions
                                                                                                                                                                                                                            TX                                                       TM
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          ON
                                                                                                                                                                                                                            RX                            Arduino
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          1
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           Témoin d’alimentation

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         ICSP
                                                                                                                                                                  Connecteur USB
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      Témoins de communication
                                                                        réalisation : Marine Joumard                                                               Diode lumineuse de test
                                                          en collaboration avec Frédéric Bouquet et Julien Bobroff,
                                                           équipe La Physique Autrement, Université Paris-Sud

                                                                                                                                                                                                                                                          RESET
                                                                                                                                                                                                                                                                                     POWER                     ANALOG IN

                                                                                                                                                                                                                                                  IOREF

                                                                                                                                                                                                                                                                               GND

                                                                                                                                                                                                                                                                                     GND
                                                                                                                                                                                                                                                                   3V3

                                                                                                                                                                                                                                                                                           VIN
                                                                                                                                                                                                                                                                          5V

                                                                                                                                                                                                                                                                                                     A0

                                                                                                                                                                                                                                                                                                          A1

                                                                                                                                                                                                                                                                                                               A2

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    A3

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         A4

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                A5
                                                                 — à retrouver en ligne sur : www.opentp.fr —

                                                                                                                                                                  Alimentation extérieure
                                                             les images de circuits ont été créées avec le logiciel libre Fritzing                                                                                                                                                                                                           Entrées analogiques
                                                                                                                                                                                    Tensions de références

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      1
                                                                                                                                                              www.opentp.fr                                                                                                                                              « la physique autrement », Université Paris Saclay

                                                                                                                                                                                                                  « fiches savoirs »

                                                                                                                                                                                                                                                                                                 10 mars 2021                                                                 4/8
Workshop Arduino L1 Sciences et ingénierie | 2020-2021 - Frédéric Bouquet - Fabienne Bernard - Université Paris-Saclay
2 - Mercredi 17 mars - 9h00-12h15 Défi créatif
Équipes

    04     05             06    07        07     06          05       04

   03           08   09                           09   08                  03

   02           10   11                           11    10                 02
                               Ingé 1   Ingé 2

          01                                                       01

   Les équipes : Amérique du nord - Amérique du sud -Europe de l’ouest
                      Europe de l’est - Afrique -Asie

                                                                  10 mars 2021   5/8
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3 - Mercredi 17 mars - 14h00-17h15 - Défi scientifique
Timing

         14h00 Présentation du défi
         14h15 Etape 1
         15h00 Point d’étape 1
         15h10 Etape 2
         15h55 Pause
         16h10 Point d’étape 2
         16h10 Etape 3
         17h00 Point d’étape 3

A chaque point d’étape chaque équipe réponde au moins à deux questions (dans
n’importe quel ordre) parmi les questions :

                                                                   10 mars 2021   6/8
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Entrées Arduino
Sorties Arduino
                                                1   Quelle est la grandeur électrique que
 1   Quelle est la grandeur électrique que          la carte Arduino est capable de
     peut piloter la carte Arduino ?                mesurer ?
 2   Quelle est la différence entre             2   Si une tension de valeur 2, 5 V est
     AnalogWrite et DigitalWrite ?                  placée en entrée, quelle est la valeur
Analyse du cahier des charges                       mesurée ?
                                                3   Quelle est le plus petit écart de
 1   Combien de signaux d’entrée et de
                                                    tension mesurable ? Le plus grand ?
     signaux de sortie (de la carte) sont
     nécessaires ?
 2   Ces signaux sont-ils numériques ou       Réalisation et test
     analogiques ?                              1   Quel est ou sont le(s) capteur(s)
 3   En combien de blocs indépendants               utilisé(s) ? Quelle est la grandeur
     peut-on séparer le dispositif ?                électrique que fait évoluer le
                                                    capteur ?
 4   Quels sont les liens entre ces blocs ?
                                                2   Quel est ou sont le(s) actionneur(s)
 5   Quel est le bloc testé en premier, et
                                                    utilisé(s) ? Quelle grandeur
     comment ?
                                                    électrique permet de le (les) piloter ?

                                                                             10 mars 2021   7/8
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    10 mars 2021   8/8
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