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Premier circuit sur breadboard

InformatiqueTechnologieSTM32 IoT NodeMakeCode
ProjetDuréeDifficultéÂge
Let's STEAM15 minutesDébutant11-15 ans

Matériel​

  • 1 carte programmable "STM32 IoT Node Board"
  • 1 câble USB Micro-B
  • 1 breadboard
  • 1 set de résistances
  • 1 set de LED
  • Câbles de connexion

Prérequis​

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Breadboard : réalisez votre premier circuit électronique !

De quoi parle-t-on ?​

Une breadboard est une carte plastique rectangulaire percée d'un grand nombre de petits trous permettant d'insérer facilement des composants électroniques afin de créer un prototype de circuit électronique.

Objectifs d'apprentissage​

  • Découvrir les breadboards
  • Réaliser un circuit simple sur une breadboard
  • Réaliser un circuit électronique simple avec des LED et des résistances

Présentation de la breadboard​

La breadboard

Une breadboard est composée de nombreux petits trous et sert à créer un circuit sur ce petit rectangle de plastique. Avant de commencer, vous devez en comprendre les différentes parties.

Schéma d'une breadboard

Les trous d'une breadboard sont faits pour connecter des composants électroniques entre eux. Lorsque nous voulons créer un circuit électronique, nous avons besoin de plusieurs connexions sur le même fil. Pour ce faire, la breadboard est organisée en deux types de rangées ou bandes :

  • Les rangées de bus sont principalement utilisées pour les connexions d'alimentation et se trouvent sur les deux colonnes extérieures d'une breadboard.
  • Les rangées de raccordement sont principalement utilisées pour les composants électroniques et sont connectées ligne par ligne. Chaque rangée est composée de cinq trous ; vous ne pouvez donc connecter que cinq composants au maximum dans une rangée.

Tant qu'un composant possède des fils (longues tiges métalliques dépassant du composant) ou des pattes (tiges métalliques plus courtes), il peut être utilisé avec une breadboard. Pour relier certaines rangées entre elles, on utilise des câbles de liaison.

Étape 1 - Construire​

1. Câbler l'alimentation électrique​

Avant de connecter les composants électroniques, nous ajoutons généralement quelques câbles aux rangées de bus pour distribuer l'alimentation (+5V et broche GND). Prenez deux câbles et effectuez les connexions correspondantes.

2. Câbler la première LED​

Notre circuit se compose d'une simple LED connectée à une broche de la carte. Connectez l'anode de la LED sur la broche appelée A0 (pour Analog 0). Connectez ensuite la cathode à une résistance (330 ohms) et branchez le fil de la résistance non connectée sur la broche appelée GND.

Orientation de la LED

La LED a une orientation. Pour désigner l'orientation correcte, chaque branche a un nom :

  • Anode : C'est le « + » de la LED. La branche anodique est plus longue que la branche cathodique.
  • Cathode : C'est le « - » de la LED. La branche de la cathode est plus courte que le fil de l'anode.

3. Câbler les autres LED​

Nous allons dupliquer le circuit précédent avec deux LED supplémentaires. L'anode de ces nouvelles LED sera connectée à la broche A1 et à la broche A2.

Schéma de câblage complet

4. Connecter la carte à l'ordinateur​

Connectez la carte à votre ordinateur en utilisant le connecteur micro-USB ST-LINK (sur le coin en haut à droite de la carte). Si tout se passe bien, vous devriez voir apparaître sur votre ordinateur un nouveau lecteur appelé DIS_L4IOT. Ce lecteur est utilisé pour programmer la carte en copiant simplement un fichier binaire.

5. Ouvrir MakeCode​

Allez dans l'éditeur MakeCode de Let's STEAM. Sur la page d'accueil, créez un nouveau projet en cliquant sur le bouton "Nouveau projet". Donnez à votre projet un nom plus expressif que "Sans titre" et lancez votre éditeur.

Ressource : makecode.lets-steam.eu

6. Programmer la carte​

Dans l'éditeur JavaScript de MakeCode, copiez/collez le code disponible dans la section "Programmer" ci-dessous. Si ce n'est pas déjà fait, pensez à donner un nom à votre projet et cliquez sur le bouton "Télécharger". Copiez le fichier binaire sur le lecteur DIS_L4IOT et attendez que la carte finisse de clignoter. Votre programme est maintenant en cours d'exécution !

7. Exécuter, modifier, jouer​

Votre programme s'exécutera automatiquement chaque fois que vous le sauvegarderez ou que vous réinitialiserez votre carte (appuyez sur le bouton intitulé RESET). Utilisez les connaissances acquises sur cette fiche d'activité pour réaliser des projets plus ou moins complexes et explorez les fiches d'activité suivantes.

Étape 2 - Programmer​

Programme en blocs

forever(function () {
    // Faire clignoter la première LED
    pins.A0.digitalWrite(true)
    pause(1000)
    pins.A0.digitalWrite(false)

    // Faire clignoter la deuxième LED
    pins.A1.digitalWrite(true)
    pause(1000)
    pins.A1.digitalWrite(false)

    // Faire clignoter la troisième LED
    pins.A2.digitalWrite(true)
    pause(1000)
    pins.A2.digitalWrite(false)
    pause(1000)
})

Comment cela fonctionne-t-il ?​

Ce programme est une version étendue du programme "Faire clignoter une LED" adapté avec trois LED. Pour chaque LED :

  • le bloc digitalWrite éteint ou allume une LED spécifique
  • le bloc pause attend un petit moment.

Étape 3 - Améliorer​

  1. En changeant l'ordre d'allumage/d'extinction, réalisez une animation simple où les LED sont allumées puis éteintes, l'une après l'autre.

  2. Branchez des LED de différentes couleurs — rouge, vert et jaune — et essayez de simuler un feu de signalisation tricolore.

  3. Vous pouvez utiliser les LED pour aborder le comptage binaire ! Lorsque nous comptons en binaire, nous représentons les nombres par des suites de 0 et de 1. Découvrez plus d'informations sur le comptage binaire sur le centre de ressources CS Unplugged. Une fois les bases du comptage binaire acquises, transformez ce programme pour afficher les nombres de 0 à 7 en binaire avec les trois LED. Ressource : https://csunplugged.org/en/topics/binary-numbers/unit-plan/

Aller plus loin​

Cette fiche fait partie du projet Let's STEAM, financé par le programme Erasmus+. Contenu sous licence CC BY-SA 4.0.