Malette Arduino éducative I

Travail a réaliser - Réaliser un shield pour les TP système d'ordonnancement.

Sommaire

1 Cahier des charges
- 1.1 Présentation générale du projet
- 1.2 Etapes du projet
2 Planning prévisionnel de l'avancement du projet
3 Avancement du Projet
4 Fichiers Rendus
5 Bibliothèque
- 5.1 Schématique et PCB complet

Cahier des charges

Présentation générale du projet

Contexte

Ce projet est réalisé dans le cadre de notre quatrième année en IMA, alors que la question de comment intéresser les plus jeunes à la programmation se pose, et encore plus difficile : comment faire pour que les prochaines promotions d'IMA réussissent à comprendre quelque chose en système.

Objectif du projet

L'objectif de notre projet est de concevoir des shields Arduino pour les TP système en IMA4 et pour une mallette à vocation pédagogique (fin de primaire / collège) pour l'initiation à la programmation sur Arduino

Description du projet

Ce projet s'intéresse à la fabrication de shields spécifiques pour Arduino et au développement de logiciels / bibliothèque associés.

La première partie consiste à développer un shield pour les TP système en IMA4. Il devra comporter tous les éléments nécessaires au TP (matrice de LED, LED, boutons, ...) et sera compact. Le code associé permettant de simplifier la prise en main du TP sera mis au point.

La seconde partie est à destination d'enfants. Polytech est engagée dans la sensibilisation aux sciences des enfants de primaire et du collège. Cela s'est traduit par exemple à la mise en place d'une compétition de robotique pour les élèves de primaire

Afin d'aller plus vers l'apprentissage de la programmation, nous envisageons d'initier des élèves à la plateforme Arduino.

Il est demandé de concevoir et réaliser :

une mallette avec un arduino,
des cartes d'extensions spécialement pensées pour des expérimentations simple et sécurisées,
des exemples de projets réalisables par des enfants, soit en autonomie (collège) soit accompagnés (primaire),
une documentation claire et didactique pour les enfants,
une documentation plus approfondie pour les enseignats.

Choix techniques : matériel et logiciel

Logiciel:

Pour la conception des shields nous allons utiliser Altium designer
Pour la programmation, nous allons utiliser le langage C et Arduino.

Matériel de développement :

Un arduino Uno [disponible au 29/1/2015 en E306 (dans votre casier)]
Des circuits imprimés pour réaliser des PCB [des plaques d'essai ou pour réaliser les PCB ?] [ Faites des PCB ]
Une matrice RGB 8*8 [disponible au 29/1/2015 en E306 (dans votre casier)]
Matrice 8*8 monocolore utilisant le bus i2c [disponible au 29/1/2015 en E306 (dans votre casier)]
Un afficheur 4*7 segments [disponible au 29/1/2015 en E306 (dans votre casier)]
Une LED rouge [disponible au 29/1/2015 en E306 (dans votre casier)]
Une LED jaune [disponible au 29/1/2015 en E306 (dans votre casier)]

Matériel de production :

LED rouge [50 commandées le 18/2/2015]
LED jaune [50 commandées le 18/2/2015]
LED verte [20 commandées le 18/2/2015]
LED orange [20 commandées le 18/2/2015]
Barettes 36 pins [30 commandées le 18/2/2015]
Boutons-poussoirs [pas de référence au 18/2/2015] référence envoyé avant 16h00

Etapes du projet

La première étape du projet sera de réaliser un shield pour les TP système d'ordonnancement. Ce shield devra comporter une matrice 8*8 RGB, une LED rouge, une LED jaune, un afficheur 4*7 segments et une matrice 8*8 monocolore utilisant le bus i2c. [ pas d'interrupteur ? ]

Planning prévisionnel de l'avancement du projet

Semaine 1 : réalisation du programme correspondant au premier shield : ordonnanceur, conception de la carte

semaine 2 : fabrication du shield et prise de rendez-vous avec tuteur pour la suite du projet.

Avancement du Projet

Semaine 1

1 Discussion du projet, détailler le cahier des charges et projet préciser le but du projet

Semaine 2

1 recherches des documentaires sur les bus SPI et I2C

Semaine 3

1 écrire les programmes pour faire fonctionner la matrice de LEDs i2c, l'afficheur de 7-segments spi et la matrice RGB spi.

Semaine 4

1 réaliser les programmes et les rester sur le matériel

Semaine5

1 écrire la bibliothèque pour le timer, celle pour spi ,celle pour i2c, celle pour le port série et celle pour les sémaphores.et réaliser l'ordonnanceur à partir de sources de l'ordonnanceur de professeur.

Semaine6

1 commencer à la deuxième sheild La deuxième sheild fonctionne autour de leds, comme il est un sheild éducatif, on commence par les plus faciles ensuite aux difficiles. Il y a trois parties sur ce sheild.

- simuler le feu rouge

- contrôler un led avec un bouton

- le jeu tape taupe (combiner leds et boutons) 4 leds représente les taupes, 4 boutons représente la tape Un led s’allume par hasard chaque 0.6 seconde(chaque fois le temps diminue 0.01s), s’il on ne peut pas appuyer le bouton pendant le temps, on va perdre un point. Le led s’allume 50 fois. Enfin, un afficheur va affiche le résultat.

Schématique : Schématique :