Arduino... bientôt en sup !

 

 

 

Pour apprendre à utiliser et programmer une carte Arduino, avec un collègue nous avons conçu un shield (carte d'extension) qui vient se clipser sur une carte Arduino. Sur cette carte, nous avons fait souder : une LED RGB, un potentiomètre, un bouton poussoir, un capteur de température, un circuit RC et un connecteur d'extension sur lequel peuvent être insérés des "mini shield". 

 

Ainsi, dans un premier temps, sans souci de connectique, vous pourrez apprendre à communiquer avec l'Arduino, à commander une LED, à faire une acquisition afin de traiter les données sur Excel ou grace à un programme python. Vous pourrez ainsi aborder  l'essentiel des parties 1, 2 et 3 du guide pédagogique que nous avons conçu.

 

Par la suite, le connecteur d'extension prévu permet en insérant une carte adaptée d'ajouter simplement des fonctionnalités pour aborder les principaux item proposés dans les nouveaux programmes de physique de sup.

 ArdSSKIntro

 

 

Pour apprendre... 

Carte Arduino (compatible) + cable USB

13 €
Module ARDSSK 25 €
Carte + module ARDSSK + écran LCD 

40 €

Kit ARDSSK complet 110 €

 

 

Pour TP de sup

Carte + module ARDSSK + écran LCD 

40 €

MiniShield "température(s)" : capteur analogique, capteur numérique (sous deux conditionnements), capteur de température infrarouge 

(disponibilité mi juin 2021 - précommande possible)

35 € 

MiniShield "pression" : capteur de pression absolue (température, humidité, pression), capteur différentiel de pression

35 €`

MiniShield "accéléromètre" : accéléromètre (9 DOF) + module carte SD et module Bluetooth

(rupture de stock : disponibilité mi juin 2021 - précommande possible)

35 € 
MiniShield vierge (lot de 6) 10 € 
Micro clip : un pont diviseur de tension thermistance + un pont diviseur de tension photorésistance  5 € 
Un système de votre choix.... si réalisable ? selon le cas !
Un lot de composants sur Aliexpress... votre lycée ne peut pas commander...

prix + port

multiplé par 2

Banc de traction... me contacter !  

 

 Il est, biens sûr, possible de compléter l'équipement à tout moment. 

 

 Donc... pour environ 150 € vous avez de quoi faire : 

- un TP d'initiation "communication - commande - acquisition" ;

- un TP d'initiation "étude de la décharge d'un circuit RC" avec traitement des données Excel ou python ;

- un TP comparaison de capteurs (de température) ; capteurs de température qui peuvent, bien sûr, être mis en oeuvre dans un TP de calorimétrie ; 

- un TP mettant en jeu un capteur de pression ; 

- un TP mettant en jeu un accéléromètre (communication bluetooth ou enregistrement des données sur carte SD)

... et par la suite, d'autre "mini shield" sont à l'étude, comme capteur de force ou  acquisition d'une figure de diffraction à l'aide d'un capteur CCD en cours de mise au point !

 

N'étant pas Amazon Prime... quelques frais de port sont à prévoir (à partir de 5 €)... et quelques délais aussi, mon stock n'est pas "infini" !

Traitement d'images et de vidéos

 

Il s'agissait, dans cet exemple, d'étudier l'amortissement d'un matériau lors d'un choc à l'aide d'un dispositif type Mouton de Charpy. Une pastille colorée est collée sur la partie mobile et on filme. On écarte le bras et on lâche.

Un programme (en langage python) permet alors d'extraire du fichier vidéo chacune des images et de repérer les coordonnées de la pastille sur chacune des images. Ces coordonnées sont stockées dans deux tableaux python afin de tracer les courbes donnant l'abscisse et l'ordonnée de la pastille en fonction du temps (unités pixels en ordonnée et indice de l'image en abscisse).

CharpiRes

Un traitement numérique ultérieur permettrait de déterminer l'énergie absorbée à chaque choc.

 

Arduino Scientific Kit

 

 

Nous sommes enseignants en CPGE et, depuis quelques années, nous avons développé quelques modules à base d'Arduino. Ces modules, mis à la disposition de nos élèves, en particulier en TIPE, ont suscités un vif intérêt et ont permis de renouveler nos pratiques expérimentales. 

Les projets de nouveaux programmes de seconde et de première qui viennent de paraître laissent apparaître un formidable challenge... proposer aux lycéens l'utilisation de systèmes pilotés par un microcontroleur et leur demander d'utiliser un langage de programmation afin de modéliser ce système.

Mais, avant les lycéens, il convient de proposer aux enseignants quelques méthodes d'apprentissage de ces systèmes nouveaux pour bon nombre d'entre vous. 

Il existe pléthore de kits arduino sur le marché, systèmes qui ressemblent bien souvent à une "foire aux capteurs"... charge aux utilisateurs de trouver les bibliothèques adaptées, de trouver une stratégie générale pour exploiter tous ces modules.

Maitriser python et arduino pour en tirer partie au mieux demandera indéniablement des efforts à la plupart de nos collègues... nous proposons, en tout premier lieu :

  • un kit pédagogique pour l'apprentissage de l'Arduino : Arduino Scientific Starter Kit
  • un document de cours pour l'apprentissage de python avec documents de cours, fiches de synthèses et exercices corrigés

 

Cliquez sur ce lien pour visualiser comment nous comptons vous aider pour répondre, au mieux, aux attentes des programmes.  

Pour commencer
ArdSSK Arduino Scientific Starter Kit

Des premiers pas... à l'exploitation de capteurs !

Tout est expliqué dans un guide de 150 pages environ. Notre platine originale permet l'apprentissage de la programmation d'une carte Arduino, puis l'apprentissage de l'utilisation des nombreux capteurs fournis et enfin la réalisation de TP.

Disponible.

 

 Nous proposons par ailleurs quelques modules et systèmes qui pourront être utilisés clé en main ou... bien mieux, que vous pourrez intégrer à vos propres systèmes lorsque vous maitriserez ces fabuleuses cartes Arduino ! 

 

Maîtriser l'Arduino... c'est pouvoir construire des systèmes originaux !

 

Sur l'exemple ci-contre une carte Arduino contrôle une diode UV, un ventilateur, acquiert le signal d'un capteur à éthanol afin de modéliser un système de purification de l'air par photocatalyse.

 

Photocatalyse

 

 

 

 

Pendule pesant revisité !