Espace professeur

Connectez-vous pour accéder à vos ressources

Identifiants incorrects. Veuillez réessayer.
Mot de passe oublié ?
5e Eclairage Abribus Séance 3
💡 Eclairage Abribus — Séance 03 / 04

Programmer la maquette de l'abribus

⏱ ~1h30
👥 5e — Binôme / Groupe
📚 Arduino & mBlock 5

Ma progression

1
Matériel
2
Énergie
3
mBlock
4
Tests
5
Programme
6
Bilan
Quiz

La progression avance à chaque étape validée.

🎯 Situation déclenchante

Abrisbus2

La simulation Scratch fonctionne. Il est maintenant temps de transférer ton algorithme sur la vraie maquette Arduino avec mBlock 5.

« Comment programmer la maquette réelle pour qu'elle se comporte comme notre simulation ? »

📚 Lexique — Les mots clés

Lis ces mots avant de commencer — tu les retrouveras à chaque étape.

🔌 Capteur

Composant qui mesure une grandeur physique (lumière, chaleur) et la convertit en signal électrique.

⚡ Actionneur

Composant qui produit une action physique sur l'environnement. Ex : la LED s'allume.

● Port numérique (D)

Port qui ne lit que 0 ou 1. Ex : LED D4, capteur de présence D7.

∿ Port analogique (A)

Port qui lit une valeur continue (0 à 1023). Ex : capteur de luminosité A0.

🚀 Téléverser

Envoyer le programme depuis l'ordinateur vers la carte Arduino via le câble USB.

🔎 Test unitaire

Tester un seul composant avant d'assembler le programme complet. Permet de localiser les pannes.

🔁 Chaîne d'information

Succession : capteur → traitement → actionneur. Chaque maillon a un rôle précis.

⚠ Réalise chaque étape dans l'ordre. Ne passe à la suivante que lorsque la précédente fonctionne.
1
Découvrir le matériel
Inventaire · ~10 min
Vérifie que ton groupe a tout le matériel. Repère le rôle de chaque composant avant de brancher quoi que ce soit.
PhotoComposantRôle dans la maquette
Grove Shieldz Carte Arduino + Shield Grove Le cerveau — reçoit les données des capteurs et commande la LED
Cable Groove Câbles Grove Transportent les informations entre les composants et la carte
Usbb Câble USB Relie la carte à l'ordinateur pour téléverser le programme
Detecteur Luminosite Capteur de luminosité (LDR) Mesure la luminosité ambiante — brancher sur port A0
Detecteur De Mouvement Grove Capteur de présence (PIR) Détecte la chaleur d'un usager — brancher sur port D7
Module Led Grove Module LED S'allume selon les conditions — brancher sur port D4

🔭 Question — Les matériaux du câble Grove

Le câble Grove a deux parties : le fil intérieur et la gaine extérieure.

Q1 — Le fil intérieur conduit l'électricité. De quelle famille de matériaux est-il ?

Q2 — La gaine extérieure protège le fil. Pourquoi utilise-t-on du plastique et pas du métal ?

✓ Bien ! Passe à l'étape 2.
2
Choisir la source d'énergie
Avant le câblage · ~10 min
Avant de brancher, réfléchis à comment alimenter ta maquette selon le contexte.
SourceAvantagesInconvénients
Port USB (ordinateur)Facile en classe, gratuitDépend d'un ordinateur
Piles AAPortable, sans ordiDurée limitée, déchets
Panneau solaireAutonome, écologiqueCoût élevé, dépend du soleil

Q1 — Pour une utilisation en classe, quelle source d'énergie choisis-tu ?

Q2 — Pour une installation réelle en ville, quelle source d'énergie choisis-tu ?

Q3 — Que faut-il faire d'une pile AA en fin de vie ?

✓ Parfait ! Passe à l'étape 3.
3
Préparer mBlock et câbler
Environnement · ~15 min
Ouvre mBlock 5, connecte la carte Arduino via le câble USB, puis branche les composants sur le Shield Grove.
🔗 Commencer avec mBlock 5 — si tu as besoin d'aide pour configurer l'environnement
ComposantType de portPort à utiliserPourquoi ?
Carte Arduino USB USB → Ordinateur Alimentation + téléversement
Module LED Numérique (D) D4 Signal ON/OFF — ports D1 à D8
Capteur de luminosité (LDR) Analogique (A) A0 Valeur continue 0-1023 — ports A0 à A3
Capteur de présence (PIR) Numérique (D) D7 Signal 0 ou 1 — port différent de la LED
Règle à retenir : LED et capteur de présence (PIR) → ports D (numérique) · Capteur de luminosité (LDR) → port A (analogique)
✓ Parfait ! Passe aux tests unitaires.
4
Tests unitaires
Valider chaque composant · ~15 min
Teste chaque composant séparément avant d'assembler le programme complet. Un test réussi te permet de localiser facilement une panne ensuite.
Actionneur DEL

Test 1 — Module LED

Programme uniquement la LED pour qu'elle clignote (1 seconde allumée / 1 seconde éteinte). Si elle clignote, la LED et le câblage fonctionnent.

⚠ ET SI CA NE MARCHE PAS ?
La LED ne clignote pas → Vérifie que le câble Grove est bien branché sur le port D4 du Shield Grove.
Capteur Luminosite

Test 2 — Capteur de luminosité (LDR)

Programme le capteur pour afficher sa valeur dans mBlock. Couvre-le avec la main — la valeur doit changer. C'est l'équivalent de la variable luminosite dans Scratch.

⚠ ET SI CA NE MARCHE PAS ?
La valeur ne change pas → Vérifie que le câble Grove est sur le port A0 (port analogique, pas numérique).
Capteur De Mouvement

Test 3 — Capteur de présence (PIR)

Programme le capteur pour afficher sa valeur. Passe la main devant — la valeur doit passer à 1. C'est l'équivalent de la variable presence dans Scratch.

⚠ ATTENTION — CAPTEUR TRÈS SENSIBLE !
Le capteur de présence (PIR) peut détecter un mouvement à plusieurs mètres. Ne t'inquiète pas s'il se déclenche seul !
⚠ ET SI CA NE MARCHE PAS ?
La valeur reste à 0 → Vérifie que le câble Grove est sur le port D7 · Attends 30 secondes après le branchement (calibration).
✓ Tous les composants sont validés ! Passe à la programmation.
5
Programmation finale et validation
Programme complet · ~20 min

Assemble les blocs dans mBlock pour reproduire l'algorithme de la séance 2 : LED allumée si luminosité faible ET présence détectée.

Enregistre sous : NOM1_NOM2_Abribus.mblock et dépose sur Classroom.

✓ Critères du cahier des charges

● La LED s'allume en moins de 2 secondes après détection

● La LED s'éteint en moins de 5 secondes après absence

⏱ Mesure de performance — Temps d'allumage

Chronometre 3 fois le délai entre la détection et l'allumage de la LED. Saisis tes mesures en secondes.

Essai 1 : s
Essai 2 : s
Essai 3 : s
Moyenne : s

La moyenne respecte-t-elle le critère (< 2 secondes) ? Est-ce acceptable pour un usage réel ?

🎯 Personnalise ton travail :

Es-tu sûr(e) d'avoir besoin d'aide ?

Es-tu sûr(e) que ton programme fonctionne correctement ?

🟩 Rappel de l'algorithme (Séance 2)
  • Variable luminosite → valeur du capteur de luminosité (0 = nuit, valeur faible)
  • Variable presence → valeur du capteur de présence (1 = usager détecté)
  • Condition : SI luminosite faible ET presence = 1 → LED allumée
  • Consulte : Commencer avec mBlock 5 pour les blocs capteurs et actionneurs
✕ Fermer l'aide
🔵 Défi — Temporisation

Modifie ton programme pour que la LED reste allumée 5 secondes après que la présence disparaît. Mesure si le nouveau temps d'extinction respecte le critère du cahier des charges.

✕ Fermer le défi
✓ Excellent ! Passe au bilan de la chaîne d'information.

Bilan — La chaîne d'information de l'abribus

Maintenant que ta maquette fonctionne, place les composants dans la bonne colonne.

Composants à placer : Capteur de luminosité (LDR) · Capteur de présence (PIR) · Arduino · Module LED

Capteurs

Ce qui entre : luminosité et présence

Traitement

Traite les données et prend la décision

Actionneur

Produit une action visible

✍️ Trace écrite & Quiz

Récapitule l'ensemble de la séance, puis valide le quiz pour télécharger ta trace complète.

① Matériaux du câble Grove
Q1 — De quelle famille de matériaux est le fil intérieur du câble Grove ?
Q2 — Pourquoi la gaine est-elle en plastique ?
② Source d'énergie
Source choisie en classe — justifie
Source choisie en ville — justifie
Que faut-il faire d'une pile AA en fin de vie ?
③ Bilan de la séance
1. Quel composant correspond au capteur de luminosité dans Scratch ?
2. Qu'est-ce qu'un test unitaire ? Pourquoi le faire avant le programme final ?
3. Quelle différence entre la simulation Scratch et la maquette Arduino ?
④ Mesure de performance
Analyse de la moyenne — le critère est-il respecté ?
✓ Sauvegardé !

❓ Quiz — Vérifie tes connaissances

Question 1 / 5
Quel port utilise le capteur de luminosité (LDR) sur le Shield Grove ?
Question 2 / 5
Qu'est-ce qu'un test unitaire ?
Question 3 / 5
Quelle est la différence entre un port D et un port A sur Arduino ?
Question 4 / 5
Pourquoi le capteur de présence (PIR) peut-il se déclencher seul ?
Question 5 / 5
Dans la chaîne d'information de l'abribus, quel est l'actionneur ?

🏆 J'ai réussi si…

✔ J'ai identifié tous les composants et leurs rôles ✔ J'ai choisi et justifié une source d'énergie selon le contexte ✔ Les 3 tests unitaires sont validés ✔ Mon programme est téléversé et respecte le cahier des charges ✔ J'ai complété la chaîne d'information ✔ J'ai complété ma trace écrite et validé le quiz

🎬 Vidéo

👨‍🏫 Ressources professeur Espace prof

💻 Matériel par groupe

Carte Arduino Uno 1 par groupe USB → Ordi
Shield Grove 1 par groupe Se fixe sur Arduino
Module LED Grove 1 par groupe Port D4
Capteur luminosité (LDR) Grove 1 par groupe Port A0
Capteur présence (PIR) Grove 1 par groupe Port D7
Câbles Grove 3 par groupe 1 par composant
Câble USB 1 par groupe Arduino → Ordi
💻 1 ordi/groupe mBlock 5 (navigateur)

Compétences abordées

  • Identifier les données utilisées et produites par le programme associé à une fonctionnalité d'un OST
  • Identifier les capteurs et les composants d'une interface homme machine d'un OST
  • Justifier le choix d'une source et d'une forme d'énergie
Retour en haut