Arduino et python dans les projets de programme
Classe de seconde : physique chimie (enseignement commun)
Classe de première : physique chimie (enseignement de spécialité) - enseignement scientifique (voie générale)
Classe de seconde, enseignement commun de physique chimie
Objectifs de formation...
Organisation des programmes...
Dans l'enseignement de sciences numériques et technologiques, les élèves apprenent quelques éléments de langage python : bases du langage, structure conditionnelle, itératives... nous vous proposons un cours d'apprentissage au langage python, l'objectif niveau seconde étant de tracer une courbe représentative d'une grandeur à partir d'un fichier de points donnés ou d'une fonction programmée par vos soins.
Mesure et incertitudes...
Fixons le module à ultrason sur une table et mesurons la distance entre la table et le plafond. Sans toucher au capteur relever une centaine de valeurs. Reste à recopier les valeurs dans un tableur afin de tracer l'histogramme.
Modélisation des transformations de la matière et transfert d’énergie B) Transformation chimique...
Un TP de calorimétrie est proposé dans l'Arduino Scientific Starter Kit.
Emission et perception d'un son...
Le kit "Au delà du kHz" permettra d'aborder l'étude d'un son.
Signaux et capteurs...
Le module de l'Arduino Scientific Starter Kit comprend un diviseur de tension afin d'étudier un capteur électrique résistif. Une photorésistance, une thermorésistance ainsi qu'un capteur piezorésistif sont proposés.
Classe de première : physique chimie (enseignement de spécialité)
Si l'utilisation d'un spectrophotomètre visible est un passage obligé... commencer par présenter un colorimètre comme celui que nous proposons peut être une approche intéressante pour comprendre le principe de l'appareil et de la mesure. Choisir (par sa couleur ou la donnée de son spectre d'émission) la led que l'on va utiliser en fonction de la couleur de la solution est une première étape dans la réflexion. Comprendre l'absolue nécessité d'effectuer une mesure de référence pour chaque cuve utilisée en est une autre. Reste alors à montrer la diffraction de la lumière par un réseau pour faire appréhender le principe de fonctionnement d'un spectrophotomètre.
Un tracé de courbe en python avec quelques instructions conditionnelles préalables pour chercher le réactif limitant. Ce exemple sera proposé dans notre cours de formation à python.
Les capteurs de pression que nous proposons permettent de réaliser de telles mesures.
L'utilisation d'un capteur de pression (ou de l'application type barometre de son smartphone) comme altimètre est décrite dans l'Arduino Scientific Starter Kit.
Se reporter, par exemple, à la page " Traitement d'images ou de vidéos" pour voir comment la capture et le traitement d'une vidéo permet de récupérer les coordonnées d'un point lors d'un mouvement... reste ensuite à envisager le traitement numérique en python !
Un tel système est proposé et expliqué dans l'Arduino Scientific Starter Kit : un émetteur/récepteur à ultrason est utilisé pour déterminer une distance.
On complexifie quelque peu ici l'utilisation de python. Une bibliothèque graphique permet de générer une animation. La démarche à suivre sera expliquée dans notre cours sur python.
... la quintessence même de l'Arduino !
L'intetêt, à notre sens, est de montrer qu'il n'y a pas une espèce de boite noire qui pourrait tout mesurer, tout traiter, tout commander. Qu'il faut d'abord réfléchir au signal que l'on veut soit mesurer, soit produire avant de choisir son système.
Classe de première : enseignement scientifique (voie générale)
Dans notre kit de base "Arduino Scientific Starter Kit" nous décrivons toutes les étapes nécessaires à la création d'une mini station météo. Ce projet pourrait servir de base de réflexion. De nombreuses pistes peuvent ainsi être exploitées :
- choix et description des capteurs bien sûr ;
- gestion de l'autonomie du système, comment l'alimenter ? comment récupérer les informations ?
- traitement des données en récupérant les informations stockées ou transmises pour obtenir l'évolution des grandeurs en fonction du temps (figure ci-dessous)
- interprétation des résultats bien sûr !
- etc, etc....
| Conception d'une mini station météo : acquisition sur une journée de température, humidité, luminosité | |
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