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maquettes pédagogiques : interface arduino

mis à jour le 04/04/2012


arduino

Nous vous avions parlé il y a quelques temps de pistes développées par des collègues de l'académie de Toulouse autour de l'interface Arduino ("Squeakbot et Arduino : quelques pistes d'utilisations pédagogiques au collège"). Le caractère "open source" de ce projet Arduino fait qu'un autre collègue de l'académie de Nancy-Metz a développé des produits permettant d'automatiser des maquettes et de piloter des robots de façon graphique, et simplement.

mots clés : arduino, pilotage, domotique, robotique


Présentation globale

Pour mieux comprendre, voici une petite vidéo de présentation :
 


 

Introduction

Le concept est basé sur une Arduino Mega 2560  (carte à microcontroleur très largement répandue chez les amateurs électroniciens). Technozone51 propose une gamme complète de cartes d'interfaces, de capteurs ou d'actionneurs, qui, associées au logiciel Organigram, vous permettent d'automatiser rapidement vos réalisations techniques.

 

Explication de l'interface

interface organigram

Les cartes d'interface : Easycon 1 et Easycon 2

La carte d'interface EASYCON1 permet de connecter facilement 20 entrées-sorties à la carte Arduino Mega via les embases jacks stéréo 2.5mm. De plus, elle est extensible selon vos besoins, grâce à ces connecteurs empilables, et l'adjonction d'une carte EASYCON2 (18 entrées supplémentaires).

Deux kits optionnels de composants permettront d'étendre les capacités de la carte en lui ajoutant :

  • une commande de deux petits moteurs courant continu (contrôle de la vitesse et de la direction),
  • une ou deux "banks" de mémoire EEPROM externe pour le stockage de vos projets autonomes.
La carte d'interface EASYCON2 permet de connecter facilement 18 entrées-sorties à la carte Arduino Mega. Les embases jacks stéréo 2.5mm sont compatibles avec nos cordons et nos cartes I/O présentées sur ce site. Extensible selon vos besoin, grâce à ces connecteurs stackables, et l'adjonction d'une carte EASYCON1 ( 20 entrées supplémentaires ).

Deux kits optionnels de composants permettrons d'étendre les capacités de la carte en lui ajoutant :

  • Une horloge temps réel sauvegardé par pile qui donne accès à la gestion horaire.
  • Une ou deux "banks" de mémoire EEPROM externe pour le stockage de vos projets autonomes
Pour plus de détails, voir le document ressource n°1 dans l'encadré.

Pourquoi le choix de la carte Arduino ?


Arduino est une carte programmable open-source devenue un standard de fait pour ses extensions pratiques pour la robotique ludique et les montages électroniques amateurs. C'est simple, pratique et une très grande communauté d'utilisateurs peut vous aider.

La famille Arduino est apparue en 2006 sous forme d'une carte programmable avec un port série. Puis de nouvelles versions sont apparues, toujours aussi simples, avec différents formats : petites, grandes, plus puissantes, plus économiques, etc...

On peut les utiliser pour récupérer les informations de capteurs, pour contrôler des moteurs, pour communiquer avec un ordinateur, avec un téléphone portable, pour envoyer et lire des messages sur Internet, pour éteindre des appareils électriques, pour piloter un robot mobile, pour servir de cerveau à un humanoïde, ou tout simplement pour apprendre l'électronique, et encore bien d'autres usages.

 

Comment démarrer avec tout ce matériel ?


Il y a des étapes à ne surtout pas rater dans la programmation de la carte Arduino avant de commencer.
Technozone51 a donc mis à votre disposition un document pur bien démarrer : voir document ressource n°2.


Les avantages de cette solution :


Le premier avantage est dans l'utilisation du logiciel Organigram (voir fiche consacrée, lien en bas de cette fiche) qui permet vraiment de programmer les maquettes par des organigrammes que l'on édite en langage naturel. Mais il y en a bien d'autres encore :
  • conçu pour commander simultanément plusieurs maquettes avec une seule carte Arduino Mega 2560 (inutile d'acheter une interface pour chaque maquette).
  • modularité et capacités d'extension : la carte EASYCON2 et EASYCON3 augmentent vos entrées et vos sorties. Ces cartes d'interfaces se connectent les unes aux autres, ainsi votre interface universelle grandit au gré de vos projets.
  • le logiciel universel s'ajuste très facilement à tout type de matériel (même aux cartes d'entrés sorties d'autres marques ! ).
  • l'interface visuelle "drag and drop" permet d'ajouter ou de retirer une carte d'entrée / sortie à l'interface. La configuration matérielle devient donc très simple.
  • les actions et les tests associés à chaque capteur ou actionneur sont entièrement pré-configurés mais reste modifiable par vos soins. Vous pouvez ainsi adapter votre niveau de langage au public visé. Rien n'est figé.
  • conçu pour une utilisation en réseau par des élèves : imaginez, plusieurs groupes d'élèves travaillant simultanément sur une même méga-maquette contenant plusieurs modules (ascenseur, chauffage/climatisation, parking, feux tricolore, éclairage, porte de garage...).
  • chaque groupe d'élève commande son module à l'aide d'un organigramme sans que cela ne perturbe le travail des autres groupes.
 
Photos d'exemples :
Un bras articulé équipé de servo-moteurs :


Un robot mobile qui sera piloté via Smartphone :
 

information(s) pédagogique(s)

niveau : 4ème, 3ème

type pédagogique : scénario, séquence

public visé : enseignant

contexte d'usage :

référence aux programmes :

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Doc. ressource n°1

Voici une notice technique qui va vous permettre de comprendre le lien entre le brochage de la carte Easycon et la carte Arduino.


Notice Technique de la carte Easycon 1 (par Technozone 51)

Doc. ressource n°2


Comment bien démarrer par Technozone51



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