Numérique et sciences informatiques

Dispositif Yes We Code 2022/23

Nathalie Weibel — 2023-06-07T01:00:00Z

Sommaire

Yes We Code - Collège

Les documents présentés en formation sont accessibles sur ce digipad.

On y trouvera notamment :

Le livret de présentation du kit grove (Makecode + Vittascience)

Le livret sur la programmation du robot Maqueen par blocs

Yes We Code - Lycée

Diaporama de la formation

Parcours de découverte de la carte micro:bit
Informations sur le module enviro:bit
Sélection d'articles du site académique liés à la programmation de la carte micro/bit avec Python, avec ou sans les capteurs du kit Grove :
- Mini-projets Grove/Micro:bit, avec une adaptation du livret Grove à la programmation en python avec mu-editor ;
- Exercices Grove/microbit, des exercices pour débuter avec la carte et le kit Grove ;
- Kit Grove pour micro:bit et applications en SNT, avec une librairie pour le kit grove en micropython ;
Parcours de découverte du Maqueen, réalisé par Nathalie Maïer
Maqueen avec mu-editor, proposant une librairie pour programmer Maqueen en python et un programme de démonstration ;

Les résultats

Nationalement, 170 projets ont été présentés cette année, dont 15 vidéos (issues de 8 établissements) dans l'académie de Normandie, impliquant 145 élèves (66 garçons et 79 filles) dans le concours.

Les prix nationaux récompensent 16 projets dans 8 thématiques : Design/domotique, Environnement, Jeux/Loisirs, Robotique, Santé, Sécurité, Social, Sport.

En Normandie, une équipe de 2nde (SNT) du lycée Malherbe (Caen) remporte le prix lycée de la thématique Environnement, avec le robot écologique.

En plus des prix thématiques, un projet collège et un projet lycée sont déclarés lauréats nationaux. Il s'agit de :

Ac. de Nice | Collège Henri Wallon (La Seyne-sur-Mer) « Autour des ruches »
Ac. d'Aix-Marseille | Lycée Adam de Craponne (Salon de Provence) "Casque de vélo intelligent"

Si vous êtes équipés d'un kit YesWeCode ! mais que vous n'avez pas pu participer ou être récompensés cette année, la participation au concours reste ouverte l'année prochaine pour tous les établissements équipés !

BRAVO aux enseignants et aux élèves pour le travail !

Dispositif Yes We Code 2021/22

Nathalie Weibel — 2022-03-11T00:06:19Z

Sommaire

Yes We Code - Collège

Les documents présentés en formation sont accessibles sur ce digipad.

On y trouvera notamment :

Le livret de présentation du kit grove (Makecode + Vittascience)

Le livret de présentation du kit grove (Makecode + Vittascience)
Le livret sur la programmation du robot Maqueen par blocs

Le livret sur la programmation du robot Maqueen par blocs

Yes We Code - Lycée

Diaporama de la formation :

Sélection d'articles liés à la programmation de la carte micro/bit avec Python, avec ou sans les capteurs du kit Grove :

Kit Grove pour micro:bit et applications en SNT, avec une librairie pour le kit grove en micropython ;
Mini-projets Grove/Micro:bit, avec une adaptation du livret Grove à la programmation en python avec mu-editor ;
Maqueen avec mu-editor, proposant une librairie pour programmer Maqueen en python et un programme de démonstration ;
Exercices Grove/microbit, des exercices pour débuter avec la carte et le kit Grove.

Les résultats

Trois établissements normands ont été primés en 2022 :
Arts et design : collège Stephen Hawking (Fleury sur Orne)
Environnement : lycée les Andaines (La Ferté Macé)
Robotique : lycée Jean Guéhenno (Flers)
Félicitations aux élèves et à leurs enseignants !

Voici la liste des résultats par thématique :

Exercices Grove/micro:bit

Nathalie Weibel — 2021-03-21T15:38:43Z

Cette page propose une sélection d'exercices accessibles à des débutants pour découvrir différentes fonctionnalités de la carte Micro:bit.

La carte seule suffit pour réaliser la plupart des exercices. Quelques exercices font usage du shield et de capteurs du kit Grove : les instructions de connexion sont à chaque fois précisées.

Sommaire

1. Afficher une image

1.1 Afficher une image prédéfinie

Voici un premier programme :

from microbit import * display.show(Image.YES)

Saisir ce programme et le flasher sur une carte connectée à l'ordinateur.
Que constate-t-on ?
Remplacer dans le programme le mot YES par l'un des mots suivants :
CHESSBOARD - DIAMOND - HAPPY - HEART - NO - SAD - SQUARE
Choisir l'une des images et la reproduire sur une feuille à l'aide d'un quadrillage de 5 carreaux sur 5.

1.2 Afficher une image personnalisée

Saisir le programme suivant et le flasher sur la carte.
Que constate-t-on ? À quoi correspondent les 0 et les 9 ?

from microbit import * mon_image = Image("90909:" "09990:" "99999:" "09990:" "90909") display.show(mon_image)

Dessiner sur une feuille à l'aide d'un quadrillage de 5 carreaux sur 5 une image personnelle et modifier le programme précédent pour la faire apparaître sur la carte micro:bit.

1.3 Faire alterner deux images

Créer une animation affichant successivement et en boucle deux images prédéfinies, par exemple Image.SQUARE et Image.SQUARE_SMALL.

Aide : à compléter

from microbit import * mes_images = [Image.SQUARE, Image.SQUARE_SMALL] display.show(..., delay=..., loop=...)

Une solution

from microbit import * mes_images = [Image.SQUARE, Image.SQUARE_SMALL] display.show(mes_images, delay=500, loop=True)

2. Faire clignoter une LED

2.1 Faire clignoter une LED de la carte

Choisir l'une des LED de la carte et la faire clignoter.

Aide : à compléter

from microbit import * while True: # choisir un pixel à allumer display.set_pixel(..., ..., 9) sleep(500) # éteindre le même pixel display.set_pixel(..., ..., ...) sleep(500)

Une solution

from microbit import * while True: display.set_pixel(1, 1, 9) sleep(500) display.set_pixel(1, 1, 0) sleep(500)

2.2 Faire varier le rythme avec un potentiomètre

Placer la carte micro-bit sur le shield Grove et connecter le potentiomètre sur la broche P0-P14.
La fonction pin0.read_analog() renvoie une valeur qui dépend de l'angle de rotation de l'axe du potentiomètre.

Modifier le programme précédent en ajoutant au début de la boucle while l'intruction : mesure = pin0.read_analog() puis en remplaçant les temps durant lesquels la LED est allumée ou éteinte par mesure.
Quel effet observe-t-on sur le clignotement lorsque l'on tourne l'axe du potentiomètre ?

Une solution

from microbit import * while True: mesure = pin0.read_analog() display.set_pixel(1, 1, 9) sleep(mesure) display.set_pixel(1, 1, 0) sleep(mesure)

2.3 Faire clignoter la LED du kit Grove

Connecter la LED sur le shield Grove sur la broche P1-P15 ( en plus du potentiomètre déjà connecté sur la broche P0-P14).
L'instruction pin1.write_digital(1) permet d'allumer la LED lorsqu'elle est sur la broche P1, et l'instruction pin1.write_digital(0) permet de l'éteindre.

Modifier le programme précédent pour faire clignoter la LED Grove, au lieu d'une LED de la carte.
Le potentiomètre conserve-t-il son effet ?

Une solution

from microbit import * while True: mesure = pin0.read_analog() pin1.write_digital(1) sleep(mesure) pin1.write_digital(0) sleep(mesure)

3. Déplacer un point lumineux

3.1 Programmer le déplacement d'un point lumineux sur la carte

Lire le programme suivant et anticiper l'effet produit sur la carte micro:bit :

from microbit import * while True: for x in range(5): # x prend les valeurs 0 à 4 display.set_pixel(x, 0, 9) sleep(300) display.clear()

Saisir ce programme et le flasher sur une carte micro:bit. Vérifier si l'effet constaté correspond à celui anticipé.
Indenter l'instruction display.clear() pour qu'elle soit alignée avec le sleep(300) de la ligne 5. Quel effet cela a-t-il sur l'affichage produit sur la carte ? Pourquoi ?
Poursuivre le programme précédent pour que le point lumineux fasse le tour du carré de 25 LED.

Aide : à compléter

from microbit import * while True: for x in range(5): # x prend les valeurs 0 à 4 display.set_pixel(x, 0, 9) sleep(300) display.clear() for y in range(1,5): # y prend les valeurs 1 à 4 display.set_pixel(..., y, 9) sleep(300) display.clear() for x in range(3, -1, -1): # x prend les valeurs 3 à 0 display.set_pixel(x, ..., 9) sleep(300) display.clear() for y in range(3, -1, -1): # x prend les valeurs 0 à 4 display.set_pixel(..., y, 9) sleep(300) display.clear()

Une solution

from microbit import * while True: for x in range(5): # x prend les valeurs 0 à 4 display.set_pixel(x, 0, 9) sleep(300) display.clear() for y in range(1, 5): # y prend les valeurs 1 à 4 display.set_pixel(4, y, 9) sleep(300) display.clear() for x in range(3, -1, -1): # x prend les valeurs 3 à 0 display.set_pixel(x, 4, 9) sleep(300) display.clear() for y in range(3, -1, -1): # x prend les valeurs 0 à 4 display.set_pixel(0, y, 9) sleep(300) display.clear()

3.2 Programmer le déplacement d'un point lumineux sur le ruban NeoPixel

Placer la carte micro-bit sur le shield Grove et connecter le ruban de led NeoPixel sur la broche P0-P14.
Lire le programme suivant et anticiper l'effet produit sur le ruban NeoPixel : quels pixels sont allumés, dans quel ordre, de quelle(s) couleurs(s) ?

from microbit import * import neopixel # pour une connexion sur connecteur P0/P14 np = neopixel.NeoPixel(pin0, 30) while True: for x in range(30): # x prend les valeurs 0 à 29 np[x] = (255, 0, 0) sleep(200) np.show() np.clear()

Saisir ce programme et le flasher sur une carte micro:bit, connectée. Vérifier si l'effet constaté correspond à celui anticipé.
Indenter l'instruction np.clear() pour qu'elle soit alignée avec le np.show() de la ligne 10. Quel effet cela a-t-il sur l'affichage produit sur le ruban ? Pourquoi ?
Modifier une valeur du programme pour augmenter la « vitesse » du point lumineux.
Modifier une ou plusieurs valeurs pour que le pixel allumé soit jaune.
Poursuivre le programme précédent pour que le point lumineux fasse des allers-retours entre les deux extrémités du ruban.

3.3 Déplacer un point lumineux sur la carte avec les boutons

Fonctionnement attendu : Une led est allumée au centre de l'écran.
En appuyant sur le bouton A, le point lumineux se « déplace » d'un pixel vers la gauche, et en appuyant sur le bouton B, il se « déplace » d'un pixel vers la droite. Lorsqu'il atteint un bord (gauche ou droit), l'appui sur le bouton correspondant à ce bord n'a plus d'effet.

Aide : à compléter

from microbit import * #positionnement initial au centre x = ... y = ... while True: display.set_pixel(x,y,0) # on éteint le pixel if button_a.was_pressed(): if x ...: # si le pixel n'est pas déjà au bord gauche x = x ... # on le déplace d'une unité vers la gauche if button_b.was_pressed(): if x ...: # si le pixel n'est pas déjà au bord droit x = x ... # on le déplace d'une unité vers la droite display.set_pixel(x,y,9) # on allume le pixel sleep(20)

Une solution

from microbit import * x = 2 y = 2 while True: display.set_pixel(x,y,0) if button_a.was_pressed(): if x > 0: x = x - 1 if button_b.was_pressed(): if x < 4: x = x + 1 display.set_pixel(x,y,9) sleep(20)

3.4 Déplacer un point lumineux sur un ruban NeoPixel avec les boutons

Fonctionnement attendu : Une led NeoPixel est allumée au début du ruban de led NeoPixel.
En appuyant sur le bouton A, le point lumineux se « déplace » d'un pixel vers la fin du ruban, et en appuyant sur le bouton B, il revient d'un pixel vers le début du ruban. Lorsque le point lumineux atteint une extrémité, l'appui sur le bouton correspondant à cette extrémité n'a plus d'effet.

Aide : à compléter

from microbit import * import neopixel # pour une connexion sur connecteur P0/P14 np = neopixel.NeoPixel(pin0, 30) position = 0 while True: np.clear() if button_a.was_pressed(): if position ...: # si le pixel n'est pas déjà au début du ruban position = position ... # on le déplace d'une unité vers le début if button_b.was_pressed(): if position ...: # si le pixel n'est pas déjà à la fin du ruban position = position ... # on le déplace d'une unité vers la fin np[position] = (..., 0, 0) # on allume le pixel en rouge np.show() sleep(20)

Une solution

from microbit import * import neopixel # pour une connexion sur connecteur P0/P14 np = neopixel.NeoPixel(pin0, 30) position = 0 while True: np.clear() if button_a.was_pressed(): if position > 0: # si le pixel n'est pas déjà au début du ruban position = position - 1 # on le déplace d'une unité vers le début if button_b.was_pressed(): if position < 29: # si le pixel n'est pas déjà à la fin du ruban position = position + 1 # on le déplace d'une unité vers la fin np[position] = (255, 0, 0) # on allume le pixel en rouge np.show() sleep(20)

3.5 Déplacer un point lumineux avec l'inclinaison de la carte

On souhaite déplacer un point lumineux sur l'écran en fonction des valeurs des inclinaisons gauche-droite et avant-arrière de la carte, comme une bille qui se déplacerait sur un plan incliné.

On utilise la valeur détectée pour accelerometer.get_x() (inclinaison gauche-droite) et accelerometer.get_y() (inclinaison avant-arrière) et selon leur valeur, on donne à l'abscisse x et à l'ordonnée y d'un pixel allumé la valeur 0, 1, 2, 3 ou 4.
Par exemple, voici la valeur que l'on peut donner à x selon la valeur de accelerometer.get_x() :

Compléter le programme suivant pour qu'il respecte les indications précédentes pour déterminer la valeur de x.

from microbit import * x = 2 y = 2 while True: display.set_pixel(x, y, 0) acc_x = accelerometer.get_x() if acc_x > ...: # à compléter x = 4 elif acc_x > 150: x = ... # à compléter elif acc_x > -150: x = ... # à compléter elif acc_x > -450: x = 1 else: x = ... # à compléter display.set_pixel(x, y, 9) sleep(100)

Saisir le programme et le flasher sur une carte connectée à l'ordinateur. Vérifier si le comportement anticipé est conforme à celui observé.
Compléter le programme en procédant de façon analogue pour déterminer la valeur que doit en prendre l'ordonnée du pixel y selon les valeurs de accelerometer.get_y()

4. Détecter l'intensité lumineuse

4.1 Avec les leds de la carte micro:bit

Les LED de la carte peuvent détecter le niveau de lumière ambiante : la fonction display.read_light_level() renvoie une valeur comprise entre 0 et 255 : plus la valeur est élevée, plus l'environnement est lumineux.

from microbit import * while True: niveau = display.read_light_level() if niveau > 220: display.show(Image.YES) else : display.show(Image.NO) sleep(200)

Saisir ce programme et le flasher sur une carte connectée à l'ordinateur.
Que faut-il faire pour que l'image Image.YES s'affiche ?
Modifier ce programme pour que la carte affiche un carré en luminosité « normale » et un diamant dans la pénombre.

4.2 Avec un capteur de lumière Grove

Placer la carte micro-bit sur le shield Grove et connecter le capteur de lumière sur la broche P0-P14.
La fonction pin0.read_analog() renvoie une valeur entière d'autant plus élevée que l'environnement est lumineux.

Saisir et flasher le programme suivant :

from microbit import * while True: mesure = pin0.read_analog() if mesure > 600: display.show(Image.YES) else : display.show(Image.NO) sleep(100)

Que peut-on faire pour que l'image Image.NO s'affiche sur la carte micro:bit ?
Emballer le capteur (connecté à la carte) dans une feuille de papier. Modifier le programme pour que la carte affiche l'image Image.YES tant que le capteur reste emballé et l'image Image.NO dès que l'emballage est ouvert.

Mini-projets Grove/Micro:bit

Philippe Leclerc — 2021-02-05T12:35:11Z

Le kit Grove présenté dans cet autre article, est accompagné d'un livret d'initiation sous forme de mini-projets en programmation par « blocs ».

Ce livret a été adapté à la programmation en lignes de code python avec mu-editor.

Pour chaque mini-projet, on donne un objectif, le schéma de raccordement , le code, les observations à faire, un défi à relever pour tester la compréhension du code, des éléments de réponse et une vidéo du résultat attendu pour le défi.

Extrait

Ce livret est disponible :

en version ebook pour tous les appareils Apple, sur Itunes à l'adresse suivante : http://books.apple.com/us/book/id1545910837

en version ePub ici : https://misterphi.fr/piton/Livret_grove-mu_editor.epub.zip

Maqueen avec mu-editor

Philippe Leclerc — 2021-01-18T10:27:38Z

Maqueen est un petit robot basé sur une carte micro:bit. Il se programme initialement avec les applications habituelles de programmation par blocs.

Pour le programmer en lignes de code Python, une librairie a été développée permettant d'utiliser facilement les différents éléments du robot (Moteurs, leds, leds RGB, capteur ultra-sons, connecteurs servomoteurs, …). Sauf le capteur infra-rouge !

Pour faciliter leur usage, chaque fonction de la librairie est commentée.

Un programme de démonstration est attaché à cet article.