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Minuteur à œufs électronique

InformatiqueTechnologieSTM32 IoT NodeMakeCode
ProjetDuréeDifficultéÂge
Let's STEAM35 minutesAvancé11-15 ans

Matériel​

  • 1 carte programmable "STM32 IoT Node Board"
  • 1 câble USB Micro-B
  • 1 mini-servo SG-90 (1,6 kg)
  • Câbles de connexion
  • 1 petite feuille de carton (20 cm x 10 cm)
  • Des bâtons de bois robustes (moins de 10 cm)

Prérequis​

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Minuteur

De quoi parle-t-on ?​

Créons un objet simple mais utile : un minuteur à oeufs ! Cette activité permettra d'appliquer les connaissances acquises sur les servomoteurs à un problème du quotidien.

Objectifs d'apprentissage​

  • Créer une minuterie
  • Utiliser un servomoteur pour afficher des données
  • Effectuer un processus d'étalonnage pour améliorer la précision du chronomètre

Introduction​

Dans cette activité, nous allons créer un objet simple mais utile — une minuterie — en utilisant la programmation et la pratique du bricolage ! Après l'avoir réalisé, vous serez un vrai grand chef ! Pour faire bouillir correctement un oeuf, nous utilisons la règle appelée 3, 6, 9 ! Cette règle donne la durée correcte de cuisson en minutes d'un oeuf en fonction de vos objectifs :

  • 3 minutes pour les oeufs à la coque
  • 6 minutes pour les oeufs mollets
  • 9 minutes pour les oeufs durs

Étape 1 - Construire​

1. Préparer le matériel électronique​

Câblez correctement votre carte et votre servomoteur en utilisant la fiche d'activité #R1AS13 - Les servos font bouger les choses !

2. Créer l'aiguille de l'horloge et la fixer​

Prenez les bâtons de bois robustes et fixez-les au bras du servomoteur.

Les bras de servomoteurs

Les bras de servomoteurs sont des accessoires qui s'adaptent sur l'arbre de sortie et vous permettent de relier mécaniquement la sortie du servomoteur au reste de votre mécanisme. Les servomoteurs sont généralement fournis avec un assortiment de bras de servomoteur.

Malheureusement, les bras exacts inclus ne sont généralement pas spécifiés et peuvent varier. Comme les arbres de sortie des servomoteurs et leurs cannelures varient, les bras sont souvent incompatibles entre les marques et les modèles de servomoteurs.

La façon la plus simple de fixer l'aiguille de votre horloge est d'utiliser un élastique, mais vous pouvez aussi utiliser de la colle chaude ou du scotch.

Minuteur étape 1Minuteur étape 2Minuteur étape 3

3. Créer le panneau avant du minuteur​

Sur le carton, faites un petit trou de la taille de l'arbre de votre servomoteur. Le trou doit se trouver au milieu du côté le plus long de votre carton.

Mettez le servomoteur derrière et fixez l'aiguille d'horloge sur l'arbre du servomoteur.

Tournez le bras en position minimale (angle 0°) et fixez le servomoteur de façon à ce que l'aiguille de l'horloge soit horizontale. Avec un stylo, faites une petite marque pour indiquer 0 seconde. Tournez le bras en position maximum (angle 180°) et faites une petite marque pour indiquer 180 secondes.

Panneau avantRésultat final

4. Connecter la carte à l'ordinateur​

Avec votre câble USB, 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 votre 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 servomoteur commencera à bouger !

Avant d'essayer ce programme sur la carte, vous pouvez l'essayer directement dans le simulateur. Si vous cliquez sur le bouton USER, vous verrez votre minuterie démarrer.

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). Si tout fonctionne bien, votre servomoteur commencera à bouger.

Étape 2 - Programmer​

input.buttonUser.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    for (let pos = 0; pos <= 179; pos++) {
        pins.D3.servoWrite(pos)
        pause(1000)
    }
    for (let i = 0; i < 5; i++) {
        pins.D4.servoWrite(0)
        pause(1000)
        pins.D4.servoWrite(180)
        pause(1000)
    }
})

Comment cela fonctionne-t-il ?​

La partie principale du code concerne les interactions avec les boutons. Ces interactions sont gérées avec la fonction input.buttonUSER.onEvent.

Lorsque vous cliquez sur le bouton USER, vous démarrez la minuterie en modifiant la position du servomoteur d'un degré par seconde.

Lorsque vous avez fini de compter de 0 à 179, vous commencez à déplacer rapidement votre servomoteur pour signaler la fin de la minuterie.

Étape 3 - Améliorer​

  1. En ajoutant un servomoteur, réalisez un second indicateur permettant de connaître l'état de la cuisson de votre oeuf (cru, à la coque, cuit, dur).
  2. Changez l'animation finale du minuteur en ajoutant un buzzer pour faire plus de bruit.
  3. La version actuelle du programme n'est pas calibrée — votre minuteur vous donnera une valeur approximative. Si vous voulez être un cuiseur d'oeufs plus scientifique, vous devez suivre un processus de calibrage. Pour calibrer un minuteur, utilisez une horloge de référence (par exemple l'horloge de votre smartphone) pour mesurer la durée du minuteur. Pour réduire l'incertitude, répétez la mesure de nombreuses fois (dix fois suffisent) pour calculer la valeur moyenne, puis utilisez un produit en croix pour trouver la valeur correcte du délai.

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.