[Livre] Programmer avec Arduino en s’amusant pour les nuls

Tout le monde connaît la série de livres Pour les nuls. Pour ma part, j’ai commencé à créer des sites web avec le HTML pour les nuls, il y a (très) longtemps de cela. Le nom de la collection est trompeur; chaque livre va étudier un sujet à fond; mais il va prendre par la main le lecteur, étape après étape.

Alors quand j’ai vu que le livre Programmer avec Arduino en s’amusant pour les nuls est paru, je n’ai pas pu résister. Surtout qu’il est indiqué sur la couverture: 20 projets à réaliser dès 10 ans.

Alors? Et bien, on ne s’amuse pas; et à 10 ans, on aura mieux à faire que de se plonger dans ce livre. Et pourtant, cela reste l’un des meilleurs livres pour découvrir le monde d’Arduino, mais à destination des ados passionnés ou des adultes qui n’ont aucune notion de programmation ou d’Arduino et qui sont intéressés par découvrir ce monde… ou accompagner un jeune. De fait, c’est un excellent livre pour tout enseignant(e) n’ayant pas des années de programmation derrière lui/elle et qui désire embarquer ses élèves dans l’aventure Arduino. A condition d’accepter le tutoiement à la mode Ikea… et aux marottes linguistiques de l’auteur, qui s’évertue à appeler mikon un microcontrôleur.

Le problème, c’est que le premier montage électronique n’intervient que juste avant la page 100. Avant cela, il n’y a que peu de pratique. On aura perdu tous les jeunes bien avant ça. Mais alors, que se passe-t-il durant les 100 premières pages? Et bien une présentation, claire, didactique, de l’Arduino, comme je n’en ai jamais vu dans d’autres livres. On aborde même le langage assembleur (brièvement, mais on en parle, avec même un exemple). C’est aussi le premier livre qui présente simplement et clairement ce qu’est un microcontrôleur et à quoi il sert. Chaque élément de la carte Arduino Uno est ainsi présenté. C’est complet, simple, compréhensible.

Chaque concept est ainsi présenté. Normalement, dans un cours Arduino, on commence par faire des montages sur les broches numériques. Là pas; on commence avec les broches analogiques. Etonnant. Rafraichissant. Et pas si bête. On comprend tous une variation d’une valeur analogique; c’est notre quotidien. A part l’interrupteur, il n’y a que peu d’exemples de systèmes binaires dans la vie quotidienne.

Un livre donc à recommander, à la fois pour le débutant, mais aussi pour l’enseignant qui y trouvera une base référentielle de connaissance autour de l’Arduino.

Programmer avec Arduino pour les Nuls en s’amusant

Olivier Engler

Editions Pour les nuls

ISBN: 978-2412023877

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Mise à jour du cours « Arduino à l’école »

A temps pour la rentrée! Voici une nouvelle mise à jour du cours « Arduino à l’école ». De quoi apprendre les bases de l’électronique et de la programmation en OCOM.

Au menu:

  • Le potentiomètre
  • Le servo
  • De nouveaux exercices
  • De nombreuses corrections

Télécharger le cours

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[Livres] Sylvia présente : Super Projets Arduino

Il n’est pas commun qu’un livre sur Arduino soit écrit par une jeune demoiselle. Mais ce n’est pas n’importe quelle demoiselle; Sylvia est déjà une figure reconnue dans le mouvement maker. Ce petit livre, très coloré, superbement illustré, s’adresse clairement aux enfants; mais les adultes débutants sur Arduino y trouveront tout autant leur compte. Comme le titre l’indique, il ne s’agit pas d’apprendre à programmer sur Arduino, mais d’approcher ce monde avec de petits projets qui, mine de rien, vont parfois assez loin. Une réussite.

Sylvia présente : Super Projets Arduino

Sylvia Todd

Editions: First Interactive

ISBN: 978-2412023891

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[Livre] L’électronique pour les kids

Il est parfois difficile d’aborder et de faire comprendre les notions d’électricité et d’électronique aux élèves. C’est là que le livre L’électronique pour les kids vient apporter une approche intéressante: on ne s’embarrasse pas d’Arduino et de programmation.

 

Ainsi, presque l’entier du premier tiers du livre, soit la partie 1, est consacré à l’électricité. De manière simple et pédagogique, l’enfant comprend ce qu’est l’électricité. La seconde partie permet la découverte des différents composants électroniques au travers de petits circuits, dont certains sont soudés. Enfin, la troisième partie est une approche du monde numérique, mais par l’électronique. Et c’est cette partie, elle est géniale! On aborde les circuits logiques, le binaire…

Ce livre est à mon avis indispensable pour renouveler l’étude de l’électricité durant les cours de sciences, mais aussi un bon livre de référence pour les cours de programmation sur Arduino.

L’électronique pour les Kids

Øyvind Nydal Dahl

Editions Eyrolles

ISBN: 9782212118629

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Cours « Arduino à l’école »: mise à jour, février 2018

Le cours Arduino à l’école a été mis à jour. Le voici dans la version 4.3 de février 2018. Au menu: des corrections, l’ajout de nouveaux exercices avec la photorésistance, le bargraphe et l’affichage 8 digits. Et surtout, tout ce qu’il faut pour construire en classe une petite station météo.

Le cours est toujours disponible gratuitement sur http://arduino.education.

Télétravail: j’enseigne depuis la maison

Lundi matin, mon fils étant malade et n’ayant pas de solution de garde, j’ai dû rester à la maison. Manque de chance, cela tombait sur le cours Arduino de ma classe d’OCOM 10H. Et c’est justement notre problème, à nous enseignants en technologie: c’est très difficile (voir impossible) de nous remplacer. Dans ce cours, il y avait de l’électronique, de l’électricité et de la programmation. Comment faire? J’ai convenu avec mes collègues qui me remplaçaient (une période chacune) que je donnerai le cours… depuis chez moi.

Ni une ni deux, le Mac du maître (sur lequel j’avais la main via TeamViewer) a été tourné du côté des élèves. Une liaison visioconférence avec FaceTime initiée entre le Mac et mon iPad. Le tout projeté sur l’écran de TV de ma salle de technologie.

De l’autre côté, mon Mac connecté à distance sur un des serveurs de l’école, sur lequel se trouve Remote Desktop, ce qui m’a permis d’observer les ordinateurs des élèves et, le cas échéant, de prendre la main sur l’un d’entre eux pour aider un élève.

Le cours a été donné. J’ai pu répondre aux questions des élèves et leur introduire la théorie. Deux élèves qui redoublaient et qui ont donc déjà suivi le cours ont pu donner un coup de main pour les problèmes de câblages électroniques et de gestion des Arduino. Chose très intéressante: les élèves avaient vite oublié la présence de mes collègues dans la classe. Mais leur présence était néanmoins nécessaire pour gérer la discipline.

Conclusion pédagogique: je verrai lundi ce que les élèves ont retenu de la matière et quelle est la réelle efficacité de cette manière d’enseiger. Une chose est certaine, l’enseignement à distance n’est pas un facteur d’économie; un(e) enseignant(e) sur place étant toujours nécessaire pour la gestion de la classe. Cela fait donc deux enseignants au lieu d’un seul. Néanmoins, j’ai trouvé l’expérience pédagogiquement et humainement très intéressante, au point de m’avoir presque envie de construire un robot de téléprésence.

Conclusion personnelle: que se passera-t-il si un jour je suis en impossibilité d’enseigner pendant plusieurs semaines ou plusieurs mois? La HEP ne forme pas d’enseignants à même de reprendre mes cours. Il n’y a même plus d’enseignants formés pour enseigner l’informatique… Que se passe-t-il légalement si, en arrêt maladie ou accident, je fais du télétravail (ce n’était pas le cas ici)? Pour ce matin-là, j’aurais pu me dire: » je suis remplacé » et rester tranquillement à la maison à veiller sur mon fils en lisant un livre tout en ayant donné un programme d’occupation alibi aux élèves. Au lieu de cela, je suis resté à veiller sur mon fils, tout en travaillant (mais en étant officiellement absent et remplacé).

Conclusion des élèves: je transcrirai lundi les impressions des élèves. En attendant, on a dans le canton des cas d’élèves hospitalisés pour une longue durée qui suivent les cours à distance, via tablette. C’est très intéressant de renverser la situation. L’image aide, mais je me suis rendu compte que le plus grand problème est le son. Lorsque je parle, pour ne pas avoir de larsen, le micro du Mac de l’école est désactivé. On n’a plus de retour. Et les élèves se tournent naturellement vers l’écran de TV qui projette mon image, pour me parler, alors que le Mac avec le micro est au fond de la salle. Il faudrait clairement une toute petite table de mixage audio, avec quelques micros sans fil. Dans le cas d’un élève hospitalisé, on pourrait imaginer un micro-cravate sans fil pour l’enseignant et un ou deux micros à main sans fil pour les élèves qui interviennent.

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Pièces de Tetris lumineuses géantes avec Arduino et des Neopixels

Le choeur secondaire de mon école a monté, pour son dernier spectacle « Svetlana et le Krock ». Il s’agit d’un petit conte musical, onirique et poétique, ou Svetlana, adepte des jeux vidéo et des écrans, rencontre le Krock, échappé de l’écran de sa télévision.

Comme toujours, Blandine, l’enseignante, a soigné la mise en scène, les décors et l’éclairage. C’est là où j’interviens, avec la création de deux pièces de Tetris géantes et lumineuses; le L et le T. Le L fait 1.80m de haut, le T en fait 1,20m. Chaque cube fait 60cm de côté. Contrainte supplémentaire: les élèves doivent pouvoir s’asseoir et monter sur les pièces. L’objectif était de déclencher un waouh effect auprès du public.

Voilà donc la base de la structure, réalisée en 3 plis et en lambourdes.

Les faces sont en pavatex, découpées à la découpeuse laser et encollées ensuite avec du papier calque. Pour réaliser ces décors, j’ai été aidé par mes élèves de l’OCOM Technologie 10H. Nous avons réalisé les découpes au FabLab de la HEPL.

Le montage de la structure a été réalisé en partie par moi et en partie par mes élèves.

Les pièces de Tetris devaient pouvoir changer de couleur durant le spectacle, pour s’adapter aux chants et à l’éclairage de la scène. Les pièces devaient aussi pouvoir être multicolores. Cela implique donc l’usage de bande de LEDs Neopixel. Chaque LED peut être commandée individuellement et donc recevoir une couleur individuellement, sans que ses voisines ne soient impliquées.

Les élèves ont soudé entre elles les bandes de Neopixels. Et c’est là que nous avons eu le plus de problèmes: les fils de connexion entre chaque bande étant trop rigides et les soudures fragiles, nous avons du reprendre de nombreuses soudures. Les bandes ont ensuite été mises en place dans les cubes.

Pour l’alimentation, et c’est sous doute la principale erreur, j’ai penser prendre des bandes de Neopixels en 5 Volts, au lieu des 12 habituel. Les Arduino permettant le contrôle des LEDs étant aussi en 5 Volts, cela simplifiait l’alimentation, ce d’autant plus que je voulais rendre les cubes autonomes, avec un fonctionnement sur batterie. Au final, cela n’aurait pas été nécessaire. Ainsi les LEDs et les Arduino étaient alimentés par des powerpacks.

Nous avons aussi fabriqué avec les élèves des powerpacks, pour les tests, afin de pouvoir avoir toujours suffisamment de packs chargés. Il faut en effet 5 packs pour alimenter les deux pièces de Tetris. C’est là où nous avons rencontré le plus grand problème: comme les LEDs sont alimentées par un faible voltage, le courant est proportionnellement plus important, selon la loi d’Ohm. Et j’ai très largement sous-estimé la consommation de chaque Neopixel (mes données concernaient en fait la version 12 Volts). Du coup, il a fallu réalimenter plusieurs fois le long des bandes (jusqu’à 4 fois pour le L), les Neopixels. Or, ceux-ci sont très sensibles. Chaque partie devait se retrouver sur une masse commune avec l’Arduino. Le moindre défaut de masse, le moindre parasite et la séquence d’allumage posait problème. Si sur le T, qui ne contient rien de moins de 354 Neopixel, nous n’avons pas rencontré de problème majeur, le L, lui, avec ses 416 LEDs est beaucoup plus instable. Les couleurs pures (rouge, vert, bleu) passent bien. Dès qu’on entre dans des couleurs composées (le violet, par exemple), nécessitant l’allumage du rouge et du bleu en même temps, nous avions parfois des problèmes. Une LED Neopixel est en effet composée de 3 minuscules LED, une rouge (R), une verte (G) et une bleue (B), raison pour laquelle on les appelle des LEDs RGB.

A l’origine, le passage d’une séquence à l’autre était commandé par un bouton-poussoir sur le cube, connecté en pull-up à l’Arduino. Deux élèves avaient la charge d’appuyer sur les boutons de chaque cube au moment idoine.

Mais suite à des erreurs lors de la première représentation, mes élèves et moi avons créé une sorte de télécommande à fil avec 4 boutons-poussoirs: deux pour chaque cube. L’un de bouton servait à passer à la séquence suivante, l’autre à revenir en arrière en cas d’éventuelle erreur. Il a donc fallu ajouter à l’Arduino un second circuit en pull-up. Pour la seconde représentation, j’étais donc en arrière-scène pour déclencher les séquences.

Au final, les cubes ont été habillés des faces ajourées avec du papier calque comme élément diffuseur.

Un grand merci à Blandine, l’enseignante de musique, qui s’est beaucoup investie pour ce spectacle, mais aussi à la fabrication des cubes (je ne connais pas beaucoup d’enseignantes de musique qui sache aussi faire de la soudure électronique). Merci aussi à Adrienne et Christophe du FabLab de la HEPL, aux élèves de ma classe d’OCOM Tech 10H et aux élèves du choeur.

Les codes Arduino pour commander le L et le T peuvent être téléchargés ici: Krock. Au final, j’ai réalisé le code, mais mes meilleurs élèves ont pu travailler durant l’année avec des Neopixel et des Arduino pour tester le tout.

Pour terminer, voici un petit medley du spectacle, avec les différents effets.

En conclusion, voici quelques conseils si vous vous lancez dans un projet Neopixel:

  • On peut sans problème alimenter jusqu’à 50 Neopixel en 5V avec une powerpack 2.1A. Au-delà, prévoir des Neopixels 12 V ou une alimentation secteur 5V/10A.
  • Si vous devez connecter en parallèle plusieurs bandes de Neopixel, connectez-les à une terre (GND) commune et n’oubliez pas d’y connecter dessus l’Arduino. Soignez la connexion!
  • Pour relier les bandes de Neopixel entre elles, choisissez du fil multibrin, plus souple que le monobrin.
  • N’utilisez pas de fil trop fin pour relier les bandes entre elles. Du 22AWG va bien.

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L’esprit maker: le miracle au quotidien

Pour commencer 2017 sur une note positive, je vous propose une belle histoire qui résume tout ce que j’aime dans mon métier: l’esprit maker pour rendre le monde meilleur.

Lorelei, la fille de 5 ans de Bodo Hoenen est tombé gravement malade. Elle a eu son bras gauche presque totalement paralysé. Sans aucune expérience dans le domaine, son papa a décidé de lui créer une prothèse de rééducation myoélectrique à l’aide d’imprimantes 3D et d’Arduino.

Cette prothèse de coude, munie d’un actuateur linéaire, doit aider à la rééducation de Lorelei. Le papa a sollicité et reçu de l’aide de makers du monde entier pour créer cette prothèse. Elle est dix fois plus légère et dix fois moins chère qu’une prothèse standard. Ce qui est particulièrement important pour une enfant de 5 ans en pleine croissance et qui devra donc voir ses prothèses d’adapter à son évolution morphologique.

Son papa a présenté le projet dans cette vidéo:

Où comment un papa se découvre des compétences de makers et expérimente la solidarité de la communauté pour aider sa fille. Le travail réalisé, autant par le papa que par Lorelei est impressionnant.

Vous pouvez suivre le projet sur la page Facebook du papa: « Our kids can do anything ».

 

Source: http://www.additiverse.com/video-un-pere-fabrique-une-prothese-de-coude-par-impression-3d-pour-sa-fille-handicapee/

 

 

Réaliser des schémas électroniques en ligne

Jusqu’à maintenant, pour réaliser des schémas électroniques, nous pouvions compter sur Fritzing et FidoCadJ. Mais aucun des deux ne me convient vraiment.

J’ai découvert il y a peu une nouvelle solution, en ligne et gratuite: EasyEDA – https://easyeda.com

electronic-circuit-design-easyeda

Et je dois dire que j’aime vraiment. Le logiciel demande une prise en main. Une fois les bases acquises, c’est un outil vraiment puissant et simple à utiliser. L’export se fait en PNG, SVG, PDF… Enfin, les utilisateurs peuvent créer leurs propres composants et les partager. Dès lors, c’est une très importante base de composants qui est à disposition.

Et voilà le résultat:

circuit-1