Découverte de la programmation des objets (PICAXE)

Pour aller plus loin dans les activités de programmation, nous allons quitter Scratch et ses animations sur l'ordinateur pour la programmation d'objets domotiques grâce à Blockly pour Picaxe.

Compétence(s)

CT 1.2 Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.
CT 4.2 Appliquer les principes élémentaires de l’algorithmique et du codage à la résolution d’un problème simple.
CT 5.5 Modifier ou paramétrer le fonctionnement d’un objet communicant.

J’ai acquis la(les) compétence(s) si :

J'ai réussi à faire réagir les maquettes en fonction des instructions données
J'ai réussi à analyser l'environnement pour résoudre les problèmes posés

Dans cette activité, nous allons programmer des objets simples de la vie quotidienne, une sonnette, un clignotant, un interrupteur d'éclairage manuel et un automatique.

La domotique regroupe l'ensemble des techniques et technologies permettant d'automatiser, de programmer et de gérer les tâches de confort, de sécurité, de maintenance et plus généralement de services dans l'habitat individuel ou collectif.
Le mot est un néologisme, formé à partir du mot latin domus , (le domicile), et du suffixe -tique signifiant relatif à, que l'on retrouve dans électronique, électrotechnique, robotique et l'informatique.

Présentation de la maquette

Nous allons utiliser une carte programmable PICAXE AXE092 qui comporte un microcontrôleur PICAXE 08M2.

Toutes les broches d'un microcontrôleur ne sont pas équivalentes.

Il faut déterminer quel capteur (entrée) ou quel actionneurs (sortie) on peut lui connecter en fonction du type de l'information logique ou analogique.

C.0	C.1	C.2	C.3	C.4	C.5	Utilisation
X	X	X		X		Sortie numérique (SN)
	X	X	X	X	X	Entrée numérique (EN)
		X				Sortie analogique (SA)
	X	X		X		Entrée analogique (EA)

Br	Ty	Nom	Utilisation
C.0	SN	LED rouge	Visualisation d'une information
C.1	SN	LED jaune	Visualisation d'une information
C.2	SN	LED verte	Visualisation d'une information
C.3	EN	Bouton poussoir	Demande d'une action
C.4	EA	LDR	Mesure de la lumière

Un bouton poussoir est activé si on appuie dessus, et il se désactive seul si on le relâche (ressort).
Un actionneur garde la dernière information reçue mais il ne peut pas “être lu” par le microcontrôleur.

L'application utilisée pour la programmation est Blockly pour Picaxe (voir l'utilisation si besoin). Un simulateur est disponible sur la même page si l'on ne dispose pas de la maquette réelle.

Configuration

Blockly : Il faut créer un nouveau projet et définir le PICAXE 08M2 (Paramètres - Type de PICAXE - 08M2).
Simulateur : Il faut charger la maquette Axe092 (Fichier - Ouvrir - Maquettes - Découverte - Axe092).

Exercices

Sur une feuille de copie ayant pour titre “Découverte de la programmation des objets”, vous devez pour les 4 exercices :

Indiquer leur nom (titre de chapitre)
Recopier le problème
Trouver et écrire l'algorithme
Le traduire en programme avec Blockly et coller la solution sur la feuille
Le tester (maquette ou simulateur) pour vérifier le fonctionnement et le corriger si besoin (algorithme et programme).
Faire voir le résultat au professeur qui vous remettra la solution imprimée à coller sur la feuille.

Il s'agit, en plus que d'apprendre à programmer, d'apprendre à travailler en autonomie et à augmenter seul ses compétences.

Vous devez utiliser vos cours dans votre classeur pour vous aider.
Essayer de faire les exercices sans lire les “Coups de pousse”. Ne les utiliser qu'en cas de difficulté.
Relisez-vous et contrôler votre montage et votre programme.
N'appeler le professeur que lorsque l'exercice est réussi ou pour de gros problèmes.
Faites bien attention à ce que vous venez de réaliser, cela rendra plus facile les exercices suivants ou vous rencontrerez les mêmes demandes.

Exercice 1 : La sonnette lumineuse

Nous voulons que la LED verte s'allume uniquement lorsque le bouton est appuyé. Elle est éteinte lorsque le bouton est relâché. Le programme ne doit pas avoir de fin pour qu'il puisse détecter des appuis successifs sur le bouton.

Coups de pousse

Solution type

Exercice 2 : Le clignotant

Nous voulons que la LED jaune clignote 5 fois en 5 secondes lorsque le bouton est appuyé et reste éteinte autrement. Le programme doit se répéter à chaque demande comme le précédent.

Coups de pousse : Faire clignoter

Coups de pousse : Compter les clignotements

Exercice 3 : L'interrupteur

Lorsque nous appuyons sur le bouton, nous voulons que la LED s'allume si elle était éteinte et reste allumé lorsque le bouton est relâché. Si elle était allumée elle doit s'éteindre et rester éteinte.
Le programme doit fonctionner lui aussi en permanence.

RAPPELS : Le microcontrôleur peut lire mais pas modifier un capteur et peut modifier mais pas lire un actionneur.

Coups de pousse : Se rappeler de l'état de l'actionneur

Coups de pousse : Éviter les clignotements

Exercice 4 : L'interrupteur crépusculaire

Nous voulons que la LED s'allume si l'on appuie sur le bouton et que la lumière ambiante est faible. Il faudra qu'elle reste allumée au moins 2 secondes (2000ms) pour permettre le passage
Sinon elle doit rester éteinte pour faire des économies. Le programme doit fonctionner en permanence.

La valeur mesurée de la lumière varie de 0 (la nuit noire) à 1023 (le plein soleil). On décide que la LED doit s'allumer si la lumière est < 200.