Malette Arduino éducative I

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 au développement de logiciels et des bibliothèque associées.

La première partie de ce projet consiste à concevoir l'ordonnanceur pour le Shield "TP système" conçu et réalisé dans un autre projet.

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 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 enseignants.

Choix techniques : matériel et logiciel

Logiciel:

Pour la programmation, nous allons utiliser le langage C.

Matériel de développement :

Un arduino Uno [disponible au 29/1/2015 en E306 (dans votre casier)]
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)]

Etapes du projet

La première étape du projet sera de l'ordonnanceur de démonstration du Shield pour les TP système d'ordonnancement. Ce shield comporte une matrice 8*8 RGB SPI, une LED rouge, une LED jaune, un afficheur 4*7 segments SPI et une matrice 8*8 monocouleur utilisant le bus I2C.

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

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

Semaine 2

Recherches documentaires sur les bus SPI et I2C

Semaine 3

Ecriture des programmes pour faire fonctionner la matrice de LEDs I2C, l'afficheur de 7-segments SPI et la matrice RGB SPI.

Semaine 4

Tests des programmes sur le matériel.

Semaine5

Ecrire la bibliothèque pour le timer, celle pour le bus SPI ,celle pour bus I2C, celle pour le port série et celle pour les sémaphores. Commencer à réaliser l'ordonnanceur à partir de sources fournies.

Semaine6

Commencer la seconde partie du projet. Le seconde Shield comporte surtout des LEDs. Comme il s'agit d'un Shield éducatif, on commence par les programmes les plus faciles à réaliser Les trois programmes à concevoir sont :

Simulation de feu rouge.

Contrôle de LED avec un bouton.

Le jeu tape taupe (combine LEDs et boutons) : 4 LEDs représentent les taupes, 4 boutons permettent les tapes. Une LED s’allume au hasard chaque 0.6 seconde (chaque fois le temps diminue de 0.01s). Si la taupe n'est pas tapée, on va perdre un point. La led s’allume 50 fois. Enfin, un afficheur donne le résultat.