Que peut-on faire avec Arduino
en collège ?
Tout !
(ou presque)
Plus précisément...
De la logique programmée...
SOMMAIRE :
-La logique programmée, c'est quoi déjà ?
-Comment Arduino nous aide t-il ?
-Comment injecter un programme ?
-Capteurs et actionneurs : pour quoi faire ?
-Quelques applications simples
-Les modules communicants
-Quelques applications plus évoluées
-Les langages pour programmer
-Petit résumé
-Combien ça coûte ?
La logique programmée, c'est quoi déjà ?
Réponse :
Tout ce qui utilise un programme !
MON PROGRAMME
..............................................
Répéter 100 fois {
Arduino, c'est bien ;
J'achète Arduino ;
Faire une pause d'1s ;
}
..............................................
Mais ce programme doit être stocké et exécuté par quelque chose !
MON PROGRAMME
..............................................
Répéter 1000 fois {
Arduino, c'est très bien ;
J'achète Arduino ;
Faire une pause d'1s ;
}
?
Ce quelque chose est généralement un ordinateur
MON PROGRAMME
..............................................
Répéter 1000 fois {
Arduino, c'est très bien ;
J'achète Arduino ;
Faire une pause d'1s ;
}
Mais, un ordinateur de bureau est généralement trop gros, trop cher...
MON PROGRAMME
..............................................
Répéter 1000 fois {
Arduino, c'est très bien ;
J'achète Arduino ;
Faire une pause d'1s ;
}
Je reviendrai !
Il existe des ordinateurs beaucoup plus légers et peu coûteux...
Encore trop lourd !
Suivant !
Ces ordinateurs simplifiés sont appelés microcontrôleurs ou SOC
Je sais rester simple !
Le problème est qu'ils sont difficiles à utiliser en l'état et demandent du matériel...
Pas d'écran !
Pas de souris !
Pas de clavier !
Vous êtes certain que c'est un ordinateur ?
Heureusement, des fabricants mous aident à utiliser ces petits ordinateurs...
Comment Arduino nous aide t-il ?
En ajoutant tout ce qu'il faut autour de ce microcontrôleur pour le rendre utilisable...
Et mon écran ?
Et ma souris ?
La souris, le clavier, l'écran ne sont, pas utiles que pour NOUS !
Clavier, écran et souris ?
Non merci, je voyage léger...
Comment injecter un programme alors ?
?
On utilise un véritable ordinateur pour écrire un programme...
Mon super programme
......................................
......................................
......................................
......................................
......................................
On relie ensuite
la carte Arduino
à l'ordinateur...
Mon super programme
......................................
......................................
......................................
......................................
......................................
Le microcontrôleur�= mini-ordinateur
Carte Arduino
USB
Le programme peut
alors être injecté...
Mon super programme
......................................
......................................
......................................
......................................
......................................
011001
Le programme peut
alors être injecté...
Mon super programme
......................................
......................................
......................................
......................................
......................................
011001
Le programme peut
alors être injecté...
Mon super programme
......................................
......................................
......................................
......................................
......................................
011001
Le programme peut
alors être injecté...
Mon super programme
......................................
......................................
......................................
......................................
......................................
011001
Le programme peut
alors être injecté...
Mon super programme
......................................
......................................
......................................
......................................
......................................
011001
On débranche ensuite la carte...
Mon super programme
......................................
......................................
......................................
......................................
......................................
011001
Ce fut un plaisir !
Pour moi aussi...
Oui, mais la carte Arduino ne peut toujours rien faire !
011001
Nous avons oublié l'essentiel !
Un microcontrôleur est un peu un cerveau dans un bocal !
Il ne peut rien faire d'autre que réfléchir !
011001
Nous voilà sur un pied d'égalité :-)
Si seulement j'en avais un, je te jure que...
C'est là qu'entrent en scène les capteurs et les actionneurs...
011001
CAPTEURS
ACTIONNEURS
Capteur et actionneur. Pour quoi faire ?
Les capteurs donnent une information.
Les actionneurs réalisent une action.
011001
CAPTEURS
ACTIONNEURS
Donnent une information
Réalisent une action
La carte Arduino restant le cerveau du montage
011001
CAPTEURS
ACTIONNEURS
Cerveau
Par exemple, on peut avoir des boutons poussoirs, des LED...
011001
Ex : des boutons...
Ex : des voyants (LED)
Cerveau
Il existe beaucoup d'autres capteurs et actionneurs...
011001
- Capteurs de lumière
- Capteurs de chaleur
- Capteurs de présence
- Capteurs de pression
- Capteurs de proximité
-...
- LED
- Ampoules
- Les moteurs (cc)
- Les servomoteurs
- Les sirènes
- Les ventilateurs
-...
Il existe aussi des capteurs et des actionneurs dits "évolués"
Capteurs évolués
Capteur de proximité
Capteur de pression
Capteur de présence
Capteur de pression acoustique
Capteur d'humidité
Capteur de gaz
011001
Il existe aussi des capteurs et des actionneurs évolués
actionneurs évolués
Servomoteurs
011001
Moteurs pas-à-pas
Pinces
Tourelles
Dalles de LED
Relais
Créer un montage revient donc :
-A choisir les bons capteurs
-A choisir les bons actionneurs
-A choisir le bon microcontrôleur (Arduino par exemple)
-A réaliser le bon programme
Quelques applications simples
A cette condition, vous pourrez réaliser des montages très simple comme par exemple :
Faire clignoter une LED
image de
blog.jesuislibre.org
...
Créer un mini éclairage multicolores
image de
Créer un montage qui détecte la puissance de la lumière
image de
Piloter un moteur cc
image de : http://fr.flossmanuals.net
...
Faire de la musique
image de : http://blog.positron-libre.com
Réagir aux sons
image de : http://www.adrienbaptiste.com
Et ce n'est pas fini...
Pour des tâches spécifiques complexes :
-affichage de plusieurs phrases
-accéder à Internet
-positionnement dans l'espace (XYZ, GSP)
-acquisition d'informations complexes
-...
Il existe des modules additionnels communicants...
Les modules communicants...
Afficheur multi-lignes
011001
Clavier numérique
011001
Lecteur de badges RFID
011001
Les modules sont en plus combinables.
011001
Quelques exemples de réalisation avec Arduino
Un robot balai avec Arduino !
Un robot détecteur d'obstacles
Serrure pilotée par ondes radio
image de : http://www.semageek.com
Un bras articulé
image de : http://www.semageek.com
Et les langages de programmation ?
Au pieds !
?
Pour programmer, il faut un langage !
Mon super programme
?????????????????
?????????????????
?????????????????
?????????????????
?????????????????
Les langages à notre disposition avec Arduino
-le langage Arduino
(un peu compliqué en collège)
-un "faciliteur" graphique : ATDUBLOCK
-un "faciliteur" sémantique : langage EDU
(en développement)
Voici un exemple de programme écrit en langage Arduino
void setup(){
pinMode(5, OUTPUT);
}
void loop(){
digitalWrite(5, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(5, LOW);
delay(1000);
}
Le programme en langage Arduino peut ensuite être traité et injecté en un seul "clic" dans la carte Arduino
void setup(){
pinMode(5, OUTPUT);
}
void loop(){
digitalWrite(5, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(5, LOW);
delay(1000);
}
011101010100101000
Mais il y a un problème !
Mais il y a un problème !
Il faut reconnaître que le langage Arduino peut s'avérer compliqué
et au mieux fastidieux en collège...
C'est là qu'entres en scène les facilitateurs rédactionnels...
Ardublock est un facilitateur graphique vraiment efficace et très simple.
Voici le principe d'Ardublock :
Voici le principe d'Ardublock :
1-Les élèves dessinent des "blocks"
Voici le principe d'Ardublock :
1-Les élèves dessinent des "blocks"
2-Ardublock génère le programme en langage Arduino en un "clic"
Voici le principe d'Ardublock :
1-Les élèves dessinent des "blocks"
2-Ardublock génère le programme en langage Arduino en un "clic"
3-Le programme peut être injecté dans la carte comme n'importe quel autre programme
Comme ceci :
On génère ensuite le programme en langage Arduino en un "clic"...
void setup(){
pinMode(5, OUTPUT);
}
void loop(){
digitalWrite(5, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(5, LOW);
delay(1000);
}
011101010100101000
Et pour ceux qui ne veulent pas utiliser le mode graphique ?
C'est maintenant qu'entre en scène le langage EDU...
C'est une simple librairie qui permet d'écrire un programme en français
Ce projet est encore en développement et ne sera utilisable que fin 2014 !
Voici le principe du langage EDU
Voici le principe du langage EDU
1-Vous écrivez avec des instructions en français
2-Vous injectez le programme comme s'il s'agissait d'un programme en langage Arduino...
Mais le langage Arduino n'est plus visible pour les élèves...
Voici à quoi ressemble EDU
FAIRE INITIALISATION() AVEC CECI {
BRANCHER( LED, BROCHE5 );
}
FAIRE BOUCLE() AVEC CECI {
ALLUMER( LED5 );
ATTENDRE( 1 SECONDE );
ETEINDRE( LED5 );
ATTENDRE( 1 SECONDE );
}
Voici une comparaison :
FAIRE INITIALISATION() AVEC CECI {
BRANCHER( LED, BROCHE5 );
}
FAIRE BOUCLE() AVEC CECI {
ALLUMER( LED5 );
ATTENDRE( 1 SECONDE );
ETEINDRE( LED5 );
ATTENDRE( 1 SECONDE );
}
void setup(){
pinMode(5, OUTPUT);
}
void loop(){
digitalWrite(5, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(5, LOW);
delay(1000);
}
Langage EDU
Langage Arduino
Petit résumé du matériel
Petit résumé. Arduino, c'est :
1-un ensemble de cartes programmables
2-des capteurs actionneurs et cartes d'extension
3-un logiciel de programmation gratuit
4-un langage de programmation
5-des facilitateurs rédactionnels
void setup(){
pinMode(5, OUTPUT);
}
void loop(){
digitalWrite(5, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(5, LOW);
delay(1000);
}
FAIRE INITIALISATION() AVEC CECI {
BRANCHER( LED, BROCHE5 );
}
FAIRE BOUCLE() AVEC CECI {
ALLUMER( LED5 );
ATTENDRE( 1 SECONDE );
ETEINDRE( LED5 );
ATTENDRE( 1 SECONDE );
}
1
2
3
4
5
5
Combien ça coûte ?
Arduino est un projet libre
et peu onéreux...
Répartition des coûts :
1-Il faut un ordinateur
(déjà présent normalement)
2- Il faut au minimum une carte : 20 € environ
3- Un câble USB A/B : fourni avec la carte (récupérable)
+
20
4- Le logiciel Arduino (= IDE) : gratuit et OpenSource !
+
+
20 €
5- Les pilotes : gratuits (bien entendu)
+
20 €
+
+
6- Ardublock : gratuit
+
20 €
+
+
+
FAIRE INITIALISATION() AVEC CECI {
BRANCHER( LED, BROCHE5 );
}
FAIRE BOUCLE() AVEC CECI {
ALLUMER( LED5 );
ATTENDRE( 1 SECONDE );
ETEINDRE( LED5 );
ATTENDRE( 1 SECONDE );
}
+
20 €
+
+
+
6-DuinoEDU : gratuit
OU
FAIRE INITIALISATION() AVEC CECI {
BRANCHER( LED, BROCHE5 );
}
FAIRE BOUCLE() AVEC CECI {
ALLUMER( LED5 );
ATTENDRE( 1 SECONDE );
ETEINDRE( LED5 );
ATTENDRE( 1 SECONDE );
}
OU
+
+
20 €
+
+
+
OU
FAIRE INITIALISATION() AVEC CECI {
BRANCHER( LED, BROCHE5 );
}
FAIRE BOUCLE() AVEC CECI {
ALLUMER( LED5 );
ATTENDRE( 1 SECONDE );
ETEINDRE( LED5 );
ATTENDRE( 1 SECONDE );
}
OU
+
+
CAPTEURS + ACTIONNEURS
+
20 €
+
+
+
OU
Bilan des coûts
Tous les logiciels utiles sont gratuits...
Une carte Arduino UNO vaut 20 euros environ
Arduino est une technologie très abordable, libre, évolutive, et de plus en plus adaptée pour une utilisation collège...
Une démo !
Une démo ! Une démo ! Une démo !