Description du projet

Introduction

Pour ce cycle, nous allons créer une voiture contrôlable avec notre smartphone

Compétences techniques et mécaniques

• Assemblage de pièces mécaniques : Les élèves apprendront à assembler une structure mobile en fixant des moteurs, roues, châssis et autres composants physiques.

• Transmission et mouvement : Comprendre comment le mouvement des moteurs se traduit en déplacement des roues et en direction du véhicule.

• Résolution de problèmes pratiques : Adapter ou modifier le montage mécanique en cas de désalignement, d’instabilité ou de contraintes physiques.

• Utilisation d’outils simples : Utiliser des tournevis, pinces et autres petits outils pour fixer les composants.

Compétences en électronique

• Câblage et connexion de composants : Relier correctement les moteurs, le module Bluetooth, le module de contrôle moteur et l’Arduino Nano en respectant les schémas électroniques qu'ils auront réalisés.

• Compréhension des circuits de base : Identifier les entrées/sorties, l'alimentation, la masse, et comprendre le rôle de chaque module.

• Utilisation de capteurs pour asservir des moteurs : Grâce aux encodeurs intégrés dans les moteurs, les élèves apprennent comment mesurer la vitesse ou la position d’un moteur afin de synchroniser deux moteurs pour qu'ils aillent à la même vitesse.

• Sécurité électronique : Apprendre à manipuler des composants électroniques sans les endommager et à vérifier les connexions pour éviter les courts-circuits.

Compétences en programmation

• Écriture de programmes Arduino (langage C/C++) : Les collégiens apprendront à écrire des programmes simples pour contrôler les moteurs selon des consignes reçues via Bluetooth.

• Communication série : Compréhension de la communication entre le smartphone et l’Arduino via le module HC-05.

• Lecture des capteurs : Exploiter les données des encodeurs pour améliorer la précision du mouvement (vitesse, distance, etc.).

• Organisation et logique du code : Structuration du code en fonctions, boucles, conditions, et apprentissage de la logique algorithmique pour la commande du véhicule.

Compétences transversales

• Travail en équipe : Collaboration pour répartir les tâches (mécanique, câblage, codage, documentation).

• Gestion de projet : Planification des étapes, gestion du temps, anticipation des besoins matériels.

• Communication et documentation : Rédiger un dossier technique clair, expliquer leur démarche, et présenter leur projet à d'autres.

• Créativité et innovation : Personnalisation de la voiture, ajout de fonctionnalités (phares, klaxon, application mobile plus évoluée).

• Résolution de problèmes : Développer une capacité à identifier des dysfonctionnements et à tester des solutions.

Description du déroulé des séances:

~9 séances :

• Introduction du projet (brainstorming)
• ~3 séances sur TinkerCAD et sur l'impression 3D (modification de certaines pièces de la voiture)
• ~1 séance sur l'actionneur : servomoteur RC 360°(déplacement)
• ~1 séance sur le capteur : ultrason (distance)
• ~1 séance sur le couplage capteur moteur
  
• ~1 séance sur l'assemblage du LittleBot
• ~2 séances sur la programmation du LittleBot

Matériel

Projet inspiré de : https://www.thingiverse.com/thing:2417739

• 1 x Arduino Nano ou compatible (seeeduino, funduino,...) : ~10€
  
• 1 x câble USB C : ~1€
  
• 1 x Sensor Shield pour Arduino Nano : ~3€
  
• 2 x servomoteur à rotation 360° (DM-S0090D-R 9g/0.08s/1.6kg.cm) : ~2€
• 1 x Module ultrason (HC-SR04) : ~2€
• 2 x élastique pour les roues 
• 1 x  porte pile 4xaa : ~2€
• Une imprimante 3D pour imprimer les pièces du robot (fichier disponible à la prochaine page)(~5€ de filament) :