TP3 : Capteurs Kit
Mise en situation
Le travail de ce TP se déroule seul.
Temps alloué : 4h par situation
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Référentiel
C06 Valider un système informatique
- Tests unitaires et d'intégration
- Fiches de recette (Scénario d'utilisation du logiciel, résultats attendus)
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Matériel utilisé
- Carte Arduino Uno
- SensorKit X40
- Documentation en français et exemple pour Arduino.
- Breadboard et fils
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Compte rendu
Une présentation sera demandée à la fin du cycle; Elle aura comme support un mini-site en HTML/CSS ou un diaporama. La durée de la présentation sera de 10'. Elle décrira votre travail (comprenant deux situations) ainsi que le côté technique des capteurs que vous avez utilisez. Une partie de la description du phénomène physique devra aussi y figurer.
Les onglets suivants devront figurer : Accueil, cdc, schéma électronique, principe de fonctionnement, datasheet, principe physique des capteurs, vidéo de démo, code.
Le compte rendu comprendra une vidéo insérée dans une page HTML, que vous mettrez sur Youtube. Vous donnerez le lien de cette vidéo dans un fichier texte sur le partage du lycée
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Nous avons à disposition un kit de 40 capteurs adaptables sur des Arduinos. 12 situations sont mises à disposition d'une durée de 4h chacune. Vous aurez à en effectuer 2 (voir planning). Le but est de simuler cette situation, de comprendre le fonctionnement des capteurs et d'en faire un compte rendu final que vous présenterez sous forme de site oralement devant toute la classe.
Toutes les démonstrations sont à présenter au professeur
obligatoirement
Pour tous les branchements, aidez-vous du guide d'utilisation (lien ou sur le partage)
| TP1 : Emission/Réception IR (télécommande) avec KY-005 et KY-022
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La société de surveillance
NaQaunOeil veut pouvoir commander à distance l'ouverture et la fermeture d'un portail. Une commande universelle a été envisagée, mais pour des raisons de sécurité (piratage), il a été prévue de créer sa propre transmission IR.
Pour cela, vous disposé d'un émetteur et d'un récepteur. Deux cartes Arduino seront utilisées.
- Connectez les deux capteurs aux cartes
- A l'aide des deux exemples, réaliser une communication de base.
- Du côté de la transmission, faîtes un programme qui permet le choix de l'ouverture ou de la fermeture du portail.
- Du côté réception, faîtes un programme qui allume ou éteint une led (ouverture/fermeture du portail)
| TP2 : Aide au pianiste avec KY-06
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La société
BipBip est une société d'instruments de musique pour personne en situation de handicap. Elle permet aux personnes n'ayant qu'un bras d'être aidées par un mécanisme automatisé qui remplace une main gauche pour jouer la partition donnée.
Vous devez réaliser un programme qui joue une partition sur un buzzer, celui-ci simulant la classe piano qui elle commandera la main automatisée suivant les notes.
- Connectez le capteur sur la carte
- A l'aide de l'exemple, faîtes sortir un son du buzzer.
- En jouant sur la fréquence, réalisez les notes d'un gamme (do, ré, mi, fa, sol, la, si, do)
- Faîtes jouer une musique simple (Ex : au clair de la lune)
- S'il vous reste du temps, faîtes une application sur un smartphone qui commandera les notes par Bluetooth (HC-05)
| TP3 : Contrôle de température et d'humidité avec KY-013 et KY-015
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Pour contrôler l'humidité et la température d'une serre, la société
BonLégumes fait appel à la société
GlaGla qui est une société qui développe des produits de contrôle automatisé d'ambiance climatique
Vous devez réaliser un programme qui régule la température et l'humidité de la serre par des seuils haut et bas. Si la température est trop basse, un radiateur est activé sinon il est arrété. Si la température est trop haute, une fenêtre est ouverte. L'humidité est aussi régulée par une ventilation.
- Connectez le capteur sur la carte
- A l'aide des exemples, faîtes les relevés de température et d'humidité
- Mettez les seuils (raisonnables) et suivant les valeurs relevées, commandez trois leds qui simuleront la fenêtres, le chauffage et la ventilation
- S'il vous reste du temps, faîtes une application sur un smartphone qui visualisera les informations et commandera la fenêtres, le chauffage et la ventilation par Bluetooth (HC-05)
| TP4 : Contrôle de spots avec KY-009, KY-011, KY-016 et KY-029
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La boîte de nuit
le Macumba veut rénover ses commandes visuelles de spots sur les pistes de danse. Elle fait appelle à la société
Spotty spécialisée dans les jeux d'éclairage
Votre mission, si vous l'acceptez, est de réaliser la simulation de la piste de danse grâce à 4 capteurs (différents) de mélange de lumière et de 4 potentiomètres de réglage.
- Connectez les capteurs sur la carte
- A l'aide des exemples, commandez 'en dur) la variation de couleurs des capteurs
- Faîtes varier les couleurs avec des potentiomètres.
- S'il vous reste du temps, faîtes une application sur un smartphone qui fera varier à distance (Bluetooth HC-05) les couleurs des 4 capteurs
| TP5 : Contrôle de d'inclinaison d'un bateau avec KY-012, KY-017 et KY-020
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La société
PetitNavire est une société navale qui construit des bateau de plaisance. Pour pouvoir contrôler le roulis et le tangage des bateaux automatiquement, elle veut concevoir un appareil détectant les alertes d'une inclinaison trop importante du bateau.
Vous disposez de deux inclinomètres.
- Connectez les capteurs sur la carte
- A l'aide des exemples, faîtes un programme qui détecte les inclinaisons du bateau
- Rajoutez le buzzer qui signalera quand une inclinaison est trop importante.
- Envoyez une alerte sur une application de votre smartphone quand l'inclinaison est trop importante
| TP6 : Store automatisé en fonction de la luminosité avec KY-010, KY-018 et KY-019
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La société
BeauTemps est une société de stores commandés automatiquement en fonction de la luminosité.
Il vous est demandé d'écrire un programme qui commande l'ouverture et la fermeture d'un store en fonction de la luminosité de la pièce. Un capteur de fin de course déterminera l'arrêt de la descente/montée.
- Connectez les capteurs sur la carte
- A l'aide des exemples, faîtes un programme qui mesure la luminosité de la pièce
- Rajoutez le capteur de fin de course
- Branchez le relay et le moteur à courant continu. Ils simulerons la descente du store. Prenez une alimentation stabilisée pour alimenter le moteur.
Comme nous n'utilisons pas de pont H, la remontée du store sera simulée par l'activation d'une led.
- Faîtes une application sur le smartphone qui commande manuellement le store par communication bluetooth (HC-05)
| TP7 : Commande robot par joystick KY-023
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La société
Omisé conçoit des robots pour évoluer dans des milieux périlleux du genre "galerie de spéléo". Elle désire pouvoir commander son robot avec un joystick le plus petit possible. Elle décide de tester le capteur KY-023 connecté à un mini arduino.
- Connectez les capteurs sur la carte
- A l'aide des exemples, faîtes un programme qui affiche les coordonnées en x et y.
- Le robot possède 2 moteurs à courant continu. Ces moteurs sont commander en PWM sur un L298N (pont H). Il va vous falloir calculer le ratio avec les coordonnées x et y du joystick pour faire tourner les roues droite et gauche proportionnellement. Il va falloir étudier les 4 cadrans du cercle trigonométrique.
A vous de définir un repère adéquat. Par exemple, si vous prenez votre repère au centre d'un cercle, x en abcisse et y en ordonnée, si x = 0 et y = max (calculé), le robot ira tout droit à une vitesse maxi. Si x=1/2MAX et y=1/2MAX, le robot tournera à droite avec une vitesse de roue de racine de 2 MAX et la roue gauche 2 fois plus rapide que la droite.
- Une fois le calcul validé, faîtes la connexion en BT avec un robot pour le commander à distance
| TP8 : Envoi d'alarme pour incendie avec KY-001 et KY-026
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La société
AltOFeu conçoit du matériel de sécurité destiné au site à risque. Elle prévoit de concevoir un appareil de détection de départ d'incendie surveillant la température et la présence de flamme.
- Connectez les capteurs sur la carte
- A l'aide des exemples, faîtes un programme qui affiche la température, la tension de sortie en fonction des flammes et la sortie numérique de seuil réglable.
- Communiquez une alerte à votre smartphone par bluetooth (HC-05) qui, en fonction des seuils prédéfinis, vous avertit
| TP9 : Voiture suiveuse de lignes et prévision d’obstacle avec KY-033 et KY-050
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La société
TransMed conçoit des robot automatisé pour le transport de matériels dans les hôpitaux. Elle désire automatisé le parcours d'un de ces robots en lui faisant suivre une ligne et à s'arrêter en cas d'obstacle devant lui.
- Connectez les capteurs sur la carte
- A l'aide des exemples, faîtes un programme qui affiche la distance d'un obstacle et qui détecte une ligne noire.
- Faîtes le programme qui commande deux moteurs (matérialisés par deux leds) qui suit une ligne noire et qui stoppe tout s'il y a un obstacle à une certaine distance
| TP10 : Mesure de température et alerte avec KY-001 et KY-006
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La société
BoTmps conçoit un système permettant de détecter des suils de températures limites et d'envoyer une alerte sonore ou SMS si ces suils sont dépassés
- Connectez les capteurs sur la carte
- A l'aide des exemples, faîtes un programme qui affiche la température et qui utilise le buzzer
- Faîtes un programme qui alerte quand un seuil de températuer est dépassé.
- Envoyez une alerte sur votre smartphone (Bluetooth HC-05) si ces seuils sont dépassés.
| TP11 : Mesure de la pulsation cardiaque KY-039
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La société
SécurToujours conçoit des appareils permettant la mesure simple de la fréquence cardiaque d'un coureur. Muni d'un smartphone, le coureur peut réguler sa course en fonction de sa fréquence cardiaque.
- Connectez les capteurs sur la carte
- A l'aide des exemples, faîtes un programme qui affiche la fréquence cardiaque
- Affichez la fréquence cardiaque sur votre smartphone
- Envoyez une alerte sur votre smartphone (Bluetooth HC-05) si les seuils préalablement paramétrés sont dépassés.
| TP12 : Station météo température et pression atmosphérique KY-028 et KY-052
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Une société d'apiculture
Mielhuse désire connaître les variations météorologiques de ses ruches pour prévoir les interventions à effectuer. Elle fait appel à la société
MétéoPourVous qui conçoit des appareils de mesures adaptés à la demande.
- Connectez les capteurs sur la carte
- A l'aide des exemples, faîtes un programme qui affiche la température et la pression atmosphérique
- Envoyez une alerte sur votre smartphone (Bluetooth HC-05) si les seuils préalablement paramétrés sont dépassés.
| TP13 : Système de sécurité dans une voiture KY-031 et KY-036
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La société Sécuroutière doit mettre au point un système permettant de détecter un choc ou un contact. S'il y a un choc, un sms est envoyé sur une application d'un smartphone (société de prévention). Si un contact, un sms est envoyé au propriétaire de la voiture
- Connectez les capteurs sur la carte
- A l'aide des exemples, faîtes un programme qui détecte les chocs ou un contact
- Envoyez une alerte sur votre smartphone (Bluetooth HC-05) si les seuils préalablement paramétrés sont dépassés.
| TP14 :Système de de détection de présenceSBC-PIR
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La société StopTout qui vous emploie veut créer un système qui permet de détecter une intrusion dans un local. Si une intrusion est détectée, une alerte sonore est déclenchée et un mail/SMS est envoyé au responsable sécurité.
Connecter le capteur de présence, le klaxon et le BT.
- A l'aide d'exemples trouvés sur internet, faîtes le code gérant le capteur de présence.
- Envoyez les alertes.
| TP15 : Système d'essui-glace
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La société EssuieIce conçoit des logiciels commandant les essuie-glaces avant et arrière de voiture. Ces essuie-glaces sont commandés par des servo-moteurs. Il vous est demandé de simuler les essuie-glaces avant et arrière avec une arduino Uno et un shield Motorino.
Vous commanderez séparément les servo-moteurs par deux bouton poussoir, puis vous trouverez une solution pour les déclencher automatiquement par temps de pluie.
