SEQ 3 Algorithmes et programmation d’objets connectés

Fiche compétences à coller : se3_compétences à coller

Compétences utiles :

CT 4.1 Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, la structure et le comportement des objets

CT 4.2 Appliquer les principes élémentaires de l’algorithmique et du codage à la résolution d’un problème simple.

CS 1.6 Analyser le ft et la structure d’un objet, Identifier les flux d’énergie et d’information.

CT 2.2 : Identifier les flux d’énergie et d’information

CT 3.2 Traduire, à l’aide d’outils de représentation numérique, des choix de solutions sous forme de croquis, de dessins ou de schémas.

Partie 1 Rappel sur les automatismes : au brevet

 

Rappel : Signaux & informations – Playhooky

Quelle différence existe t-il entre une information et un signal ?

Différencier le signal de l’information

 

 

Signaux & informations

 

 

Pour transmettre des informations, la fibre optique utilise des signaux lumineux tandis que la 5G emploie des ondes électromagnétiques. Quelle différence existe t-il entre une information et un signal ?

L’information

Une information est un message délivré par un signal qui respecte une convention établie. Les grandeurs électriques (tension, intensité, résistance…) sont souvent utilisées comme signaux transportant des informations.

Une information dans un système peut être :

  • Analogique (Mesure d’une température, enregistrement d’un son…)
  • Logique (Présence d’un obstacle, présence de fumée, présence d’eau…)
  • Numérique (Données binaires)

 

 

 

Un Système Automatisé est toujours composé d’une Partie Commande et d’une Partie Opérative.
Pour faire fonctionner ce système, l’Opérateur (personne qui va faire fonctionner le système) va donner des consignes à la Partie Commande. Celle-ci va traduire ces consignes en ordres qui vont être exécutés par la Partie Opérative. Une fois les ordres accomplis, la Partie Opérative va le signaler à la Partie Commande (elle fait un compte-rendu) qui va à son tour le signaler à l’Opérateur. Ce dernier pourra donc dire que le travail a bien été réalisé.

De nos jours, on trouve des Systèmes Automatisés un peu partout.

Un ROBOT est donc un « Système Automatisé » c’est à dire un système qui exécute toujours le même travail pour lequel il a été programmé.

En domotique, on peut trouver par exemple le store automatisé, le robot aspirateur…

Rappel

Le capteur

Un capteur est un équipement d’un objet technique utilisé pour acquérir une grandeur physique (distance, masse, température, débit, hauteur, etc.). Il transforme cette acquisition en des informations de nature analogique, logique ou numérique pour permettre un traitement par la chaîne d’information du système.

L’actionneur

Un actionneur est un équipement qui produit un phénomène physique à partir de l’énergie reçue. Dans une chaîne d’énergie d’un système automatisé, l’actionneur est l’organe de conversion qui transforme l’énergie d’entrée afin de faire une action telle qu’ouvrir ou fermer un portail automatique d’un parking.

cours vidéo : rappel

chaîne d’énergie et chaîne d’information

fonctionnement de MBOT
https://www.youtube.com/watch?v=BhbyP-C–I0&t=5s

Test de connexion sur ordinateur : programmation.

 

Schématisation d’un système automatique – Leçon de technologie collège Cycle 4 ( merci au collègue)

montage du mbot

 

cas d’un robot :

RÉVISION DE LA CHAÎNE FONCTIONNELLE

(MODÉLISÉ PAR LA CHAÎNE D’ INFORMATION ET LA CHAÎNE D ENERGIE)

Un système ou objet automatisé peut être modélisé avec une chaîne fonctionnelle composée de la chaîne d’information et de la chaîne d’énergie.

La chaîne fonctionnelle est utilisée dans la conception et surtout dans l’amélioration d’un système. Elle permet d’avoir une vue d’ensemble sur les fonctions d’un système et sur les flux d’énergied’information ou de matière d’oeuvre.

La chaîne d’information

La chaîne d’information pilote la chaîne d’énergie et comprends les trois fonctions techniques suivantes : acquérirtraiter et communiquer.
Les informations de nature logique ou analogique, circulent à travers le système afin d’obtenir des ordres d’exécution et des comptes rendus à destination des utilisateurs ou d’autres systèmes.

La chaîne d’énergie

La chaîne d’énergie comprends les quatre fonctions techniques suivantes : alimenter/stocker, distribuerconvertir et transmettre. Elle reçoit des ordres venant de la chaîne d’information.

L’énergie peut prendre plusieurs formes (mécaniqueélectriquethermiquechimique…). Elle circule à travers le système afin de réaliser des actions sur la matière d’oeuvre pour apporter la valeur ajoutée.

cours lumni vu sur la  tv sur chaine d’energie et chaine d’information pour mieux comprendre

https://drive.google.com/file/d/1ZHioDo7F22v2JQ7ugli3MtF4nkJyI5pt/view

https://drive.google.com/file/d/1GL8jlnlSCW8FmHtCysg5GecU_Occ2A09/view

RÉVISION DE LA CHAÎNE FONCTIONNELLE

(MODÉLISÉ PAR LA CHAÎNE D’ INFORMATION ET LA CHAÎNE D ENERGIE)

exemple concret du panneau solaire et du drone. A voir absolument si vous n’avez pas tout compris.

chaine fonctionnelle

CT-2.2-La-chaîne-fonctionnelle-Élève (1)

CT-2.2-La-chaîne-fonctionnelle-correction

À retenir révision dst / brevet

  • Un système ou objet automatisé peut être modélisé avec une chaîne fonctionnelle composée de la chaîne d’information et de la chaîne d’énergie.
  • La chaîne fonctionnelle permet d’avoir une vue d’ensemble sur les fonctions d’un système et sur les flux d’énergied’information ou de matière d’oeuvre.
  • La chaîne d’information pilote la chaîne d’énergie et comprends les trois fonctions techniques suivantes : acquérirtraiter et communiquer.
  • La chaîne d’énergie comprends les quatre fonctions techniques suivantes : alimenter/stocker, distribuerconvertir et transmettre.
  • Ce document de synthèse résume tout ce qu’il faut connaître des chaînes d’énergie et d’information. (Merci à l’Académie de Bordeaux)

 Fiches connaissances sur chaine énergie / informations … Si vous voulez approfondir vos révisions avec des exemples précis. Je le conseille vivement. Utile pour dst / brevet entraînement.

Ressources Nathan livre Techno et autres ressources.

Et mieux comprendre le vocabulaire.

les_chaines_d_energie_et_d_information____

CI4-Fiche_ressource_1 chaines

1-Automatisme synthese

A VOIR info AUT-chaine-info-energie

LE SAVIEZ VOUS ? Pour transmettre des informations, la fibre optique utilise des signaux lumineux tandis que la 5G emploie des ondes électromagnétique
Recopier la synthèse : 

À retenir

  • Une information est un message délivré par un signal qui respecte une convention établie. Elle peut être analogique, logique ou numérique.
  • Un signal est une grandeur physique (lumière, électîricité, onde électromagnétique…) mesurable pouvant transmettre une information.
  • Les capteurs délivrent des signaux analogiques. Une infinité de valeurs sur une plage de variation mesurée est possible.
  • Les détecteurs délivrent un signal logique (ou Tout Ou Rien) qui ne peut prendre qu’un seul état parmi deux possibles.
  • Les codeurs et tous les systèmes numériques délivrent un signal numérique.
  • Le passage d’un signal analogique en signal numérique est souvent appelé numérisation et réalisé par un convertisseur analogique numérique (CAN).
  • Regarder les vidéos et informations sur technobriez sur le  robot mbot. Nous avons ses robots en classe.
  • Répondre aux questions : D’après vous, ou se trouvent les capteurs et actionneurs sur ses deux robots ?
    Faites moi un petit croquis explicatif.

Partie 2 INTRODUCTION Initiation aux algorithmes (révision)

Qui cherche… cherche – Algorithmique du mouvement
Avec Juan Cortés – Algorithmicien roboticien de science animation
 

ACTIVITÉ MÉTHODOLOGIE SUR LES ORGANIGRAMMES – entrainement BREVET

2 EXERCICES AVEC AIDE et UN EXERCICE COMPLEXE

Entrainement révision:  pour bien comprendre les organigrammes

exo-logique.orga_docx

cours et activités

introduction : module COMPRENDRE : DÉCOUVRIR : Les logigrammes 4e/3e

Pour ouvrir le module, aller sur internet, taper https://edu.tactileo.fr/go/ puis saisir  le code ZF8D  et pseudo (exemple marie6e1)

module S’ENTRAÎNER : Compléter le logigramme d’une serre automatisée

Pour ouvrir le module, aller sur internet, taper https://edu.tactileo.fr/go/ puis saisir  le code 6VTZ  et pseudo (exemple marie6e1)

 

Activité 1  sur les organigrammes ( gardez une trace écrite)

imprimer fichier joint  ou Recopier l’organigramme.

Je donnerai la correction plus tard.
Tout travail non fait sera sanctionné.
 
entrainement brevet : 
Activité 2 ; sujet type brevet sur le distributeur de billet + correction
jouez le jeu, faites le en 30 minutes, sans regarder la correction.
garder une trace écrite dans votre classeur.

distributeur de billet_brevet

distributeur de billet_brevet_correction

FONCTIONS LOGIQUES DE BASE ET / OU (révision cours de physique)

A REGARDER IMPÉRATIVEMENT POUR UN PROCHAIN DST/BREVET BLANC EN MARS

 
Synthèse : Un système automatique peut-être géré par un programme qui lui permet d’assurer la fonction du système.
Ce programme est constitué d’une suite d’opérations à accomplir, nommée algorithme.
Les logiciels que nous utilisons nous permettent de représenter les algorithmes sous forme graphique.
Cette représentation graphique se nomme algorigramme ou organigramme.
 
 
EVAL type brevet pour vérifier vos acquis.
 

 

PROGRAMMATION AVEC SCRATCH

Activité : Situation Déclenchante : Rappel scratch et algorithme
Problématique /Situation problème : Comment imaginer des solutions pour produire des objets et des éléments de programmes informatiques en réponse au besoin d’un CDCF ?

1/ Tp informatique : révision des bases du logiciel scratch (1h)  à la maison.

Fiches_ressources scratch

en consolidation : ALGORITHMIQUE et PROGRAMMATION_cycle4

Les organigrammes – 2018 – Technologie au Collège

ACT 1  logiciel scratch et à son langage (codage simple) EN SALLE INFO SI BESOIN DE RÉVISER LES BASES : 

SCRATCH Réalise quelques défis

un peu de réflexion et de logique en salle info :

Activité 2a ECLAIRAGE début

ouvrir le fichier scratch  « eclairage debut » qui se trouve sur scratch.mit.edu

https://scratch.mit.edu/projects/362824407/

fiche de travail : Activité-2ab-eclairage-scratch

programmer votre jeu test pour que La lumière s’allume des que quelqu’un est détecté.

Activité 2b : éclairer seulement la nuit

Modifier votre programme pour que la lumière ne s’allume que lorsqu’il fait nuit.

Le jour et la nuit durent 6s dans notre simulation. Le soleil symbolise le jour, la lune la nuit.

correction demander au professeur

A faire sérieusement avant de regarder la correction

https://scratch.mit.edu/projects/362826472/

 

Pour aller plus loin, pour les plus curieux ! niveau lycée.

Exemple de réalisation scratch  : Simulateur panneaux solaires

Scratch permet de modéliser la charge d’une batterie à partir de panneaux solaires à l’aide d’un modèle très simpliste. Les panneaux solaires seront horizontaux. La trajectoire du soleil sera modélisée par un simple trajectoire semi-circulaire pour simplifier.

Pour modéliser une trajectoire semi-circulaire, les élèves vont travailler en mathématiques sur les notions de trigonométrie (sin(x) et cos(x). Scratch possède les fonctions sinus et cosinus.

https://scratch.mit.edu/projects/216010102/

A recopier : 

Synthèse : 

Un algorithme est une suite ordonnée d’opérations élémentaires qui permet de résoudre un problème identifié et d’obtenir un résultat précis. 

Un algorithme sert à préparer l’écriture d’un programme informatique et en représente la structure de base. Un algorithme s’écrit à la main ou avec un logiciel dans un langage précis.

Un programme est l’ensemble de plusieurs séquences d’instructions qui permet la réalisation de plusieurs tâches.

Avant de commencer à écrire un programme, il faut analyser le problème. L’écriture d’un programme peut se décomposer en trois opérations :

  • L’analyse (description du problème)
  • L’algorithme (solution au problème)
  • Le programme (traduction de l’algorithme)

N’oubliez pas les fiches connaissances programmation et objets connectés

ip23-2-3_chaine-info-programmation-1

dic15-4-otscis21-ip23_algorithme-2

Comment faire communiquer des objets entre eux et à distance ?

dm sujet : les objets connectes sur technobriez

C’est quoi un objet connecté?

Introduction : Regarder cette 1ere vidéo :

https://www.lumni.fr/video/les-objets-connectes#

les codes changent régulièrement

puis module DÉCOUVRIR : La montre connectée 3e

Pour ouvrir le module, aller sur internet, taper https://edu.tactileo.fr/go/ puis saisir  le code 2NTX  et pseudo (exemple marie6e1)

L’objet connecté est un objet auquel l’ajout d’une connexion Internet apporte une valeur supplémentaire en termes de fonctionnalité, d’information et d’interaction avec les usages.

cours sur les objets connectés LUMNI pour mieux comprendre

https://drive.google.com/file/d/1R3IIk4oVh9se2zc5f7Cj6HvLK28PCnho/view

Quel est l’impact des objets connectés ? – CONSOMAG

https://youtu.be/s6jHnwY3mw4

L’internet des objets, ça boum !

 

https://www.youtube.com/watch?v=A–EsXc24oQ

Plus de 20 milliards d’objets connectés…

Top 10 IoT(Internet Of Things) Projects Of All Time | 2019

Recherche d’informations

A partir d’une collecte et sélection d’informations sur Internet, tu dois présenter sur feuille une recherche sur un objet connecté.

DM maison noté sur feuille.

introduction ; Donner  une définition, et quelques exemples en 5 lignes. puis suivre la consigne de travail, et répondre aux autres questions.

CONSIGNES pour la rédaction : 

les objets connectes sur technobriez

Définition du mot « objet connecté »

Nom de l’objet étudié :

Domaine d’application : (loisirs, médical, domotique,etc …)

Historique et évolution de l’objet technique (ex : évolution de l’aspirateur jusqu’à nos jours)

Fonctionnement de l’objet technique connecté : croquis si besoin, explications précises du mode de connexion, capteurs, etc

Avantages et inconvénients du produit

Conclusion : Les objets connectés, faut-il s’en méfier ? Selon vous, quels sont les risques possibles de ces objets dans le futur.

Argumenter en 5/6 lignes.

VIDÉO – Faut-il se méfier des objets connectés ?

https://www.lci.fr/high-tech/video-faut-il-se-mefier-des-objets-connectes-cameras-enceintes-ecran-2085463.html

Découverte MBOT objets connectés

A DISTANCE à la maison : petite révision

activité sur le robot MBOT que vous avez vu en classe, l’an passé .

2 séances pour ce travail

Il faudra recopier sur feuille la correction de chaque module * et écrire le titre du module.

 A RECOPIER module Bête à cornes du robot Mbot

Pour ouvrir le module, aller sur internet, taper https://edu.tactileo.fr/go/ puis saisir  le code DK9B  et pseudo (exemple marie6e1)

MODULE COMPRENDRE: système automatisé robot MBOT  (COURS)

Pour ouvrir le module, aller sur internet, taper https://edu.tactileo.fr/go/ puis saisir  le code DNDP  et pseudo (exemple marie6e1)

A RECOPIER module *Chaîne d’information et d’énergie robot MBOT

Pour ouvrir le module, aller sur internet, taper https://edu.tactileo.fr/go/ puis saisir  le code D6QP  et pseudo (exemple marie6e1)

module DÉCOUVRIR : Le robot mBot et codage scratch

Pour ouvrir le module, aller sur internet, taper https://edu.tactileo.fr/go/ puis saisir  le code GFPF  et pseudo (exemple marie6e1)

A DISTANCE à la maison : TP CODAGE MBOT
  • Vous pouvez  tester la version d’essai du simulateur mbot virtuel avec le logiciel Miranda. 
important ! regarder AVANT  la présentation :
 https://youtu.be/6g-dHlJrTP0 pour en comprendre l’utilisation.
puis connecter vous sur le compte crée par le professeur en respectant les consignes :
identifiant à respecter : exemple (3e1dujardinj) pour dujardin jean ou (3e1dupont-denemoursp) pour dupont denemours pierre en cas de nom de famille double , il y a un tiret !
mot de passe : 123 
lien de connexion :
une fois connecté, lancer le joueur de simulation (clic sur les 2 icones au centre) puis aller dans le nuage (cloud) ou sont stockés les défis ! si vous avez un pb, regarder à nouveau la vidéo !!! ou contacter moi
il se peut que en cas de forte connexion, cela ralentisse l’application miranda.
Respecter les consignes de défis ! 
 
J’en vois certains qui ne jouent pas le jeu, de plus j’ai donné les consignes de défis !
il faut faire cette activité, je peux suivre votre travail, ce n’est pas une option !

consigne :  il faut commencer par le defi « mon1er-test »

réaliser par ordre de niveau de hyper débutant à niveau moyen :
1) mon1er-test
2) mon2eme_programme
3) mon 3eme_programme
4) mbot1
pour le 3eme et 4eme défi, soyez joueur !!! ne regarder pas tout de suite la solution ! merci.
BON CODAGE ET BON JEU !

ceux qui n’ont pas encore testé miranda, avec défi mbot : regarder ma vidéo explicative, merci.

https://drive.google.com/file/d/1c9-BEurBd6EsvHMDQqvx_sgud-ALQTGV/view?usp=sharing

INTRODUCTION : module DÉCOUVRIR : Le robot mBot et codage scratch

Pour ouvrir le module, aller sur internet, taper https://edu.tactileo.fr/go/ puis saisir  le code GFPF  et pseudo (exemple marie6e1) 

OPTION NON OBLIGATOIRE mais conseillé pour approfondir le codage !

 

EN CLASSE :

Robot éducatif mBot :

https://www.youtube.com/watch?v=3KtjVWJxSxE&feature=youtu.be

Découverte actionneurs et capteurs de mBot : a voir

https://youtu.be/dXkvasY49Vw

mbot tester les capteurs en direct :

https://www.youtube.com/watch?v=H_KA1Z9Pf1g&feature=youtu.be

mBot : Résolution d’un problème avec mblock (scratch).cycle4

activité selon le temps disponible : si besoin de monter un mbot

monter mbot : https://youtu.be/deDVwbVJxeg

assemblage et premiers test du robot Mbot MAKEBLOK final

Cette vidéo détaille comment est constitué matériellement le robot mBot de Makebloc.

https://www.youtube.com/watch?v=dXkvasY49Vw&feature=youtu.be

https://youtu.be/dXkvasY49Vw

https://www.varcap-informatique.net/tutoriels/monter-robot-mbot-de-makeblock/

Maintenant quelques tests du robot et des algorithmes ..

ACTIVITE

mbot-ressource-numero-1

mbot-ressource-numero-2

mbot-ressource-numero-3

mbot-ressource-numero-4

mbot-ressource-numero-5

Dossier-pratique-Programmer-mBot–1

CORRECTION : voir prof

un exemple de défi :

quelques tests :

http://thalesm.hmalherbe.fr/gestclasse/documents/seconde/2016-2017/ICN/Site_Robot_mbot/Mbot_a3.html

http://sti.ac-bordeaux.fr/techno/coder/mbot/4_faire_avancer_le_robot.html

http://sti.ac-bordeaux.fr/techno/coder/mbot/5_suivre_une_ligne.html

http://thalesm.hmalherbe.fr/gestclasse/documents/seconde/2016-2017/ICN/Site_Robot_mbot/Mbot_a3.html

Saviez-vous que grâce aux satellites Aeolus de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) et Sentinel du programme Copernicus de l’Union Européenne, le spatial aide au quotidien face au #covid19 ?

A découvrir ici : https://reves-d-espace.com/les-satellites-et-le-covid-19/

Fiche connaissance FC –  a imprimer pour vos révisions