3e › Programmation 7/11 › S1 — Exigences et données

📄 Mini-projet · Séance 1 sur 3

Le client a un cahier des charges

⏱ ~1h30

👤 3e · Binôme ou groupe

📚 Chaîne d'information · Données

🎯 Situation déclenchante

Bouton tactile — porte d'un 7-Eleven

Le gérant d'un magasin 7-Eleven veut équiper son entrée d'une porte coulissante à commande tactile. Les clients entrent les mains chargées : ni poignée, ni bouton à pousser. Il fait appel à votre bureau d'études.

⚠ Votre périmètre : vous ne fabriquez pas la porte. Vous développez et validez le programme de commande. Votre banc d'essai représente la porte : le servomoteur et sa languette jouent le rôle du vantail.

Questions

Q1 Le client vous impose des exigences. Pourquoi est-ce lui qui les écrit, et pas vous ?

Q2 Une porte automatique doit savoir quand s'ouvrir et quand se refermer. De quelles informations a-t-elle besoin pour cela ?

Q3 Un bouton tactile répond par oui ou par non. Un bouton de réglage peut prendre toutes les valeurs entre un minimum et un maximum. Est-ce le même genre d'information ?

💡 Dans cette séance, tu vas lire le cahier des charges, identifier les capteurs du système, et construire la carte des données qui servira à écrire le programme la prochaine fois.

Ma progression

Analyser
le système

Logique ou
analogique

Carte des
données

Planifier
le projet

Trace
écrite

✓

Quiz
validé

La progression se met à jour automatiquement — valide les étapes manuelles avec les boutons dans les consignes

📚 Lexique — Les mots clés

Ces mots vont revenir pendant les trois séances du projet. Lis-les avant de commencer !

📋 Exigence

Ce que le client impose au système. Elle est chiffrée et vérifiable.

🔌 Information logique

Elle ne prend que deux valeurs : 0 ou 1. On dit aussi booléenne.

📈 Information analogique

Elle prend toutes les valeurs entre un minimum et un maximum.

🎯 Seuil

Valeur limite : en dessous, le composant répond 0, au-dessus il répond 1.

💾 Format de donnée

La forme sous laquelle le programme manipule une donnée : booléen, entier, texte.

🖥 IHM

Interface Homme Machine : par où l'humain agit sur la machine, ou la machine l'informe.

📋 Travail à faire

📋

① Analyse le système : relie chaque composant à l'exigence du client, puis complète le schéma des deux chaînes sur ton dossier.

② Logique ou analogique ? Relève les valeurs des deux capteurs, puis classe-les.

③ Construis la carte des données : pour chaque donnée, son format et sa destination.

④ Planifie le projet : répartis les tâches des trois séances sur le planning du dossier.

⑤ Réponds à la trace écrite, puis fais le quiz.

Dossier projet

📄 PDF 📄 Word

Analyser le système

⏱ 20 min · Dossier projet, tableau 2 et schéma 1

Un cahier des charges n'est pas une liste de souhaits : chaque ligne est chiffrée et vérifiable. C'est ce qui permettra, en séance 3, de prouver au client que le système fonctionne.

Le cahier des charges du client

E1	La porte commence à s'ouvrir en moins d'une seconde après le contact du doigt.
E2	Le temps de maintien en position ouverte est réglable de 0 à 5 secondes par une molette, sans reprogrammer la carte.
E3	Le réglage courant est affiché à l'installateur pendant qu'il tourne la molette.
E4	L'ensemble fonctionne en 5 volts.

Le matériel de ton banc d'essai

Carte micro:bit	Shield Grove	Capteur tactile · Grove P0
Molette · Grove P1	Servomoteur · Grove P2

💡 Le connecteur I2C reste libre : il sert à brancher des modules qui dialoguent avec la carte, pas des capteurs simples. Retiens-le, il te servira en séance 3.

Le câblage à réaliser

Schéma de câblage — clique pour agrandir

💡 Piste : une exigence peut imposer un composant. Relis E2 et demande-toi par quel objet l'installateur va bien pouvoir régler le délai sans toucher au programme.

📋 Complète le tableau 2 et le schéma 1 de ton dossier avant de continuer.

Logique ou analogique ?

⏱ 25 min · Manipulation + dossier, tableaux 3 et 4

Avant de relever : il faut charger dans la carte le programme test-capteurs, qui affiche en boucle la valeur des deux capteurs. Deux façons de faire — choisis celle que tu préfères.

⚡ Méthode rapide

① Télécharge le fichier .hex ci-dessous.
② Branche la carte en USB : un lecteur MICROBIT apparaît, comme une clé USB.
③ Glisse le fichier dessus. La LED jaune clignote, puis c'est chargé.
Si ton navigateur affiche un avertissement, clique sur Conserver : le fichier est sans danger.

⬇ Télécharger le .hex

🔍 Méthode complète

① Ouvre le projet dans MakeCode.
② Regarde les blocs : tu verras comment on lit un capteur. C'est ce que tu programmeras toi-même en séance 2.
③ Clique sur Télécharger en bas à gauche.

🔗 Ouvrir le projet dans MakeCode

⚠ Deux branchements différents ! Le câble USB sur la carte micro:bit sert à charger le programme. Pour que le servomoteur et les capteurs Grove fonctionnent, le câble doit ensuite être branché sur le port USB du shield. Si tu oublies, ton programme sera bon mais rien ne bougera.

💡 À faire absolument : approche ton doigt du capteur tactile très lentement, puis tourne la molette très lentement. Ce que tu observes dans ces deux cas n'est pas la même chose.

Capteur	Au repos	En action	Ce capteur délivre
Capteur tactile P0
Molette P1

📋 Recopie tes relevés dans le tableau 3, ton classement dans le tableau 4, puis réponds aux questions 2 et 3 du dossier.

💡 Et le servomoteur ? Il ne figure pas dans ce tableau, et ce n'est pas un oubli. Cherche pourquoi : qu'est-ce qu'un servomoteur reçoit, et qu'est-ce qu'il renvoie à la carte ?

La carte des données

⏱ 25 min · Dossier, tableau 5

Avant d'écrire un programme, il faut savoir quelles données il manipule. Pour chacune : sous quel format elle est manipulée, et vers quelle destination elle part.

Donnée	Format	Destination
contact_doigt
porte_ouverte
reglage_molette
duree_maintien
angle_servo
affichage_reglage

💡 Attention : sur les six données, deux ne viennent d'aucun capteur. L'une est calculée à partir d'une autre, la seconde est produite par le programme lui-même. Trouve-les : c'est la question 4 du dossier.

📋 Recopie ta carte dans le tableau 5 et réponds à la question 4 du dossier.

Planifier le projet

⏱ 10 min · Dossier, tableau 6

Vous êtes un bureau d'études : c'est à vous d'organiser le travail sur les trois séances, pas au professeur.

① Listez les tâches qui restent à faire jusqu'à la livraison au client.

② Répartissez-les sur les trois séances dans le tableau 6.

③ Pour chaque tâche, écrivez entre parenthèses le prénom du responsable.

④ La revue de projet est déjà posée en fin de séance 2 : prévoyez ce que vous devrez y montrer.

💡 Une tâche oubliée au planning, c'est une tâche qui ne sera pas faite — et un client qui n'est pas livré.

✍️ Trace écrite

1. QU'EST-CE QU'UN CAHIER DES CHARGES, ET POURQUOI EST-CE LE CLIENT QUI LE FOURNIT ?

Es-tu sûr(e) d'avoir besoin d'aide ?

Es-tu sûr(e) d'avoir terminé cette question ?

🟩 Aide — Deux idées à relier

Regarde les quatre exigences E1 à E4. Qu'ont-elles en commun dans leur forme ?

Chacune contient un nombre, ou une condition qu'on peut vérifier.
Le client sait ce dont il a besoin dans son magasin. Toi, tu sais comment le réaliser.

✕ Fermer

🔵 Défi — L'exigence manquante

Le client a oublié une exigence importante : rien n'empêche la porte de se refermer sur un client encore dans l'encadrement. Rédige cette exigence E6 comme le ferait un vrai cahier des charges : chiffrée et vérifiable.

✕ Fermer

2. QUELLE EST LA DIFFÉRENCE ENTRE UNE INFORMATION LOGIQUE ET UNE INFORMATION ANALOGIQUE ? DONNE UN EXEMPLE DE CHAQUE DANS NOTRE SYSTÈME.

Es-tu sûr(e) d'avoir besoin d'aide ?

Es-tu sûr(e) d'avoir terminé cette question ?

🟩 Aide — Compte les valeurs possibles

Reprends tes relevés de l'activité 2. Combien de valeurs différentes le capteur tactile peut-il renvoyer ? Et la molette ?

✕ Fermer

🔵 Défi — Le thermomètre

Un thermomètre de chambre froide doit déclencher une alarme sous −18 °C. Faut-il un capteur logique ou analogique ? Et si on voulait aussi enregistrer la courbe de température de la journée ? Justifie les deux cas.

✕ Fermer

3. LE DOIGT QUI APPROCHE DU CAPTEUR TACTILE FAIT VARIER PROGRESSIVEMENT UNE GRANDEUR PHYSIQUE, ET POURTANT LE CAPTEUR NE RENVOIE QUE 0 OU 1. EXPLIQUE POURQUOI.

Es-tu sûr(e) d'avoir besoin d'aide ?

Es-tu sûr(e) d'avoir terminé cette question ?

🟩 Aide — Le mot du lexique

Relis la définition de seuil dans le lexique. Quelque chose, dans le capteur, compare la variation à une valeur limite et décide de répondre 0 ou 1.

✕ Fermer

🔵 Défi — Le seuil mal réglé

Imagine un capteur tactile dont le seuil serait réglé beaucoup trop bas. Que se passerait-il à la porte du magasin, même sans client ? Et s'il était réglé beaucoup trop haut ?

✕ Fermer

4. CITE UNE DONNÉE QUI ENTRE DANS LA CARTE MICRO:BIT ET UNE DONNÉE QUI EN SORT. D'OÙ VIENT LA PREMIÈRE, OÙ VA LA SECONDE ?

Es-tu sûr(e) d'avoir besoin d'aide ?

Es-tu sûr(e) d'avoir terminé cette question ?

🟩 Aide — Regarde le schéma de câblage

Sur le schéma, les composants de gauche envoient vers la carte : ce sont les entrées. Ceux de droite reçoivent de la carte : ce sont les sorties.

✕ Fermer

🔵 Défi — Ni entrée ni sortie

Le système n'a aucun capteur pour vérifier que la porte est vraiment ouverte : la donnée porte_ouverte vient du programme, qui sait seulement qu'il en a donné l'ordre. Que se passe-t-il si un carton bloque le vantail ? Quel composant faudrait-il ajouter ?

✕ Fermer

✓ Sauvegardé !

❓ Quiz — Vérifie tes connaissances

Question 1 / 5

Le cahier des charges d'un projet est fourni par…

Question 2 / 5

La molette délivre…

Question 3 / 5

Le capteur tactile délivre une information logique parce que…

Question 4 / 5

La donnée duree_maintien…

Question 5 / 5

Dans la chaîne d'information, la carte micro:bit assure la fonction…

🔧 Ressources de la séquence

Garde cette page ouverte : tu retrouveras ces liens pendant les trois séances du projet.

💻

MakeCode L'éditeur micro:bit

🔍

Projet test-capteurs Voir les blocs dans MakeCode

⚡

Programme test-capteurs Séance 1 — à glisser sur MICROBIT

📋

Dossier projet PDF — les 3 séances

🏆 J'ai réussi si…

🏆

✔ J'ai relié chaque composant à l'exigence du client à laquelle il répond.

✔ J'ai complété le schéma des chaînes d'énergie et d'information sur mon dossier.

✔ J'ai relevé les valeurs des deux capteurs et je sais dire lequel est analogique.

✔ J'ai expliqué pourquoi un capteur peut délivrer du logique à partir d'une grandeur analogique.

✔ J'ai complété la carte des données et repéré les deux données qui n'ont pas de capteur pour source.

🎬🎙️ Vidéo & Podcast

Cahier des charges — contraintes et interacteurs

Chaîne d'information

🎓 Espace professeur S1 / 3

📄 Déroulement 📄 Correction 📄 Dossier projet

💻 Matériel

💻 1 ordi/groupe 🤖 micro:bit + shield Grove 🤖 Touch P0, potentiomètre P1, SG90 P2 💻 MakeCode

🎯 Compétences abordées

►Décrire un OST en caractérisant sa chaîne d'information
►Représenter sous forme de données les informations de diverses natures utilisées par un OST
►Élaborer un processus de conception et de réalisation dans un délai prescrit, avec des tâches identifiées
►Socle commun (ECC8) — Observer et comprendre le monde, questionner, identifier un problème
►Socle commun (ECC11) — Disposer d'une culture du numérique, en maîtriser les usages et en apprécier les enjeux

⚠ À préparer avant la séance

►Le .hex et le lien de partage MakeCode sont en place. Le projet partagé est publié : si vous le modifiez dans MakeCode, republiez-le, l'ancien lien continue de pointer sur la version précédente.
►Vérifier que makecode.microbit.org n'est pas bloqué par le filtrage de l'établissement.
►Une languette de carton scotchée sur le palonnier de chaque servomoteur : sans elle le mouvement est illisible à distance.
►Le dossier projet imprimé, un par groupe : il sert sur les trois séances.
►Montage entièrement en Grove : touch sur P0, potentiomètre sur P1, servomoteur sur P2. Le connecteur I2C reste libre. Aucune pince, aucun fil nu.

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