Kit appprentissage soudure (v1.2) - mini labo Arduino et MicroPython

Apprentissage de la soudure et mini-labo Arduino et MicroPython

Ce kit est un outil d'apprentissage STEM pour classe/workshop qui permet de faire l'apprentissage de la soudure pour l'assemblage d'un mini-laboratoire d'expérimentation Arduino.
Et puisqu'il s'agit d'un mini-laboratoire d'expérimentation, vient ensuite l'étude des fondamentaux des plateformes Arduino Uno et MicroPython (Raspberry-Pi Pico, PYBStick-RP2040, Pyboard).

Un complément de choix pour les sessions de formation/apprentissage/workshop.

Ce kit reprend des éléments de bases parmi ceux que vous rencontrerez régulièrement dans le monde électronique.
Ce kit est composé en deux parties distinctes:

• Partie 1: (optionnel) Les différents composants peuvent être utilisés sur un breadboard ... une belle façon de découvrir les approches Makers pour tester des composants et idées.
  Ces composants permettent de réaliser une série d'expérimentation en entrée/sortie numérique, entrée analogique, sortie PWM.
• Partie 2: utiliser les différents composants du kit afin de les souder sur la carte fournie avec le kit. Une fois le mini-laboratoire assemblé, il ne reste plus qu'à réaliser les différentes connexions sur la plateforme microcontrôleur (Arduino ou carte MicroPython) avec du fils de prototypage pour tester les différents croquis/scripts exemples.

Une fois assemblé et l'apprentissage terminé, ce kit trouvera sa place dans votre boîte à outil. En effet, il est toujours utile de disposer sous la main de composants prêt à l'emploi! Des LEDs, bouton, potentiomètre, capteur de température et buzzer à brancher rapidement, c'est toujours utile.

Contenu

Mini laboratoire ARDBASE à assembler constitué des éléments suivants:

• 1x carte KIT-SOUDURE-ARDBASE : où il ne reste plus qu'à souder les différents composants.
• 3x LEDs : rouge, orange et vert pour créer un feu tricolore ou retourner une information visuelle (pour l'utilisateur).
• 1x bouton poussoir : découvrez le principe de la résistance pull-up (10 KOhms) et la résistance de protection (100 Ohms).
• 1x Piezo Buzzer : pour servir d'avertisseur, découvrir la modulation de signal et le son, jouer de la musique et réaliser le Theremin avec la photo-résistance
• 1x Potentiomètre 10KOhms : pour découvrir les entrées analogiques et ses multiples applications (configuration d'un timer, frequence d'une tonalité, luminosité d'une LED, consigne pour la photo-résistance).
• 1x Capteur de température : le TMP36 est un capteur analogique permettant de mesurer la température de la pièce, créer une thermomètre rudimentaire avec les 3 LEDs, créer une consigne de chauffe (à l'aide du potentiomètre).
• 1x photo-résistance : aussi dite LDR est sensible à la lumière. Sans être vraiment précise, elle permet de savoir si une pièce est dans le noir (et donc d'allumer automatiquement un veilleuse), permet de détecter la proximité de la main pour créer un instrument Theremin.
• 3x résistances de 470 Ohms
• 2x résistance de 100 Ohms
• 2x résistance de 10 KOhms
• 1x connecteur femelle 2 broches
• 1x connecteur femelle 8 broches

Exemple de cursus

Voici un exemple de Cursus pouvant aussi bien s'appliquer à Arduino qu'au Raspberry-Pi Pico.

• Installation l'environnement de travail (Arduino IDE ou Thonny pour MicroPython)
• Premier programme - faire clignoter la LED interne avec Blink
• Commander des LEDs
• Utiliser le Serial Debugger avec Serial.println() pour Arduino.
  Utiliser print() sous MicroPython
• Détecter la pression d'un bouton
• Déparasitage des entrées boutons - le déparasitage logiciel
• Exercice:
  
  • Allumer la LED rouge uniquement pendant que le programme ne fait rien
  • Faire clignoter 5x la LED Verte lorsque le bouton est pressé (la LED rouge doit être éteinte)
• Exercice:
  
  • Réaliser un feux tricolore et passer du feu vert au feu rouge pendant 20 sec lorsque le bouton est pressé.
  • Réaliser un feux tricolore. Passer du feu vert au feux rouge lorsque l'on presse le bouton... et inversement lorsque l'on presse encore le bouton.
• Le signal PMW - son utilisation avec les broches 9 et 10 pour contrôler la puissance lumineuse d'une LED.
• Le potentiomètre - Lecture de valeur Analogique
• Exercice:
  
  • Utiliser le potentiomètre pour contrôler la luminosité de la LED rouge (PWM et fonction MAP)
  • Réaliser un chenillard avec les 3 LEDs et utiliser le potentiomètre pour régler la vitesse du chenillard.
• Le Capteur de température TMP36 - Lecture de valeur Analogique
  
  • Utiliser le TMP36 et les LED pour indiquer des zone de confort (vert => 25°C, rouge < 25°C)
    Afficher la température actuelle sur le moniteur série/console
  • Ajouter la fonctionnalité suivante au point précédent:
    Utiliser le potentiomètre pour indiquer température de référence (entre 15°C et 30°C).
    Afficher la température de référence sur le moniteur série.
  • Ajouter la fonctionnalité suivante aux deux points précédents:
    Allumer la LED Orange pour indiquer l'activation d'un chauffage électrique.
  • Utilisateur avancé: prévoir un hystérésis de -1°C et +1°C autour de la consigne.
  • Utilisateur avancé: Contrôler la puissance de chauffe (LED orange) dynamiquement. Plus l'écart avec la température de consigne est grand et plus il faut chauffer.
• La photo-résistance (senseur de lumière) - Lecture de valeur analogique
  
  • Lecture de la valeur analogique sur Arduino et affichage de la valeur dans le moniteur série --> étalonnage rudimentaire du senseur
  • Allumer une une ou plusieurs LED en fonction du niveau de luminosité.
  • Utiliser le potentiomètre comme consigne (fixer le seuil à partir duquel allumer une LED).
  • Détection d'une personne à proximité (et allumer une LED)
  • Améliorer le projet chauffage pour qu'il ne fonctionne que lorsqu'il y a de la lumière (donc le jour et pièce éclairée la nuit)
• Le Piezo buzzer - avertisseur sonore, utilisation du signal PWM
  
  • Découvrir la modulation sonore (fonction tone() ) avec le piezo buzzer.
  • Révision des notes de musique (voir le code de ce tutoriel)
  • Jouer de petit morceau simple (voir ce tutoriel ARDX)
  • Utiliser le potentiomètre pour modifier la tonalité du Piezo.
  • Utiliser la Photo-Resistance pour modifier la tonalité du son (Instrument Theremin)