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Programmation de la poubelle à couvercle automatique

1. Utilisation du capteur à ultrasons HC-SR04

Objectif

Gestion et programmation de l’ensemble des capteurs et actionneurs d’une poubelle à couvercle automatique.

Programmation finale

Programmation par blocs avec mBlock :

Tout d’abord, vous ne devez pas oublier d’ajouter l’extension « Ultrasons HC-SR04 ».

image.png

Exercice 1 - Comprendre la détection de distance (capteur HC-SR04)

Objectif pédagogique

Apprendre à :

  • utiliser un capteur à ultrasons,

  • lire une distance,

  • exploiter cette valeur dans une condition.

Consigne

  1. Brancher le capteur HC-SR04 sur l’Arduino :

    • Trig → broche D9

    • Echo → broche 5D10

  2. Écrire un programme qui :

    • mesure en continu la distance en centimètres,

    • affiche la distance sur le port série,

    • affiche le message « Objet détecté » si la distance est inférieure à 10 cm,

    • affiche « Aucun objet » sinon.

Questions pour guider les élèves

  • Que représente la distance mesurée par le capteur ?

  • Pourquoi utilise-t-on une boucle pour toujours ?

  • À quoi sert le port série dans ce projet ?

  • Que se passe-t-il si on change la valeur 10 cm par 5 cm ou 20 cm ?

Validation attendue

L’élève est capable d’expliquer :

  • comment le capteur mesure une distance,

  • comment une condition si / sinon fonctionne.fonctionne

 

Exercice 2 – Commander le couvercle avec un servomoteur

Objectif pédagogique

Associer un Aidecapteur à un actionneur pour automatiser un mécanisme.

Consigne

À partir de l’exercice 1 :


  1. LorsqueAjouter vousun souhaitezservomoteur jeterSG90 sur la broche 9.

  2. Modifier le programme pour que :

    • si un objet dans la poubelle, celle-ciest détecte votre main et s’ouvre automatiquement.

Étape 2

Vous devez mettre en place l’algorithme dans mBlock afin que la poubelle détecte les objets situéstecté à moins de 5 cm et ouvre son couvercle.:

Aide
    :


  • Lorsque le capteurservomoteur se positionne à ultrasons0° détecte(couvercle unouvert),

    objet

  • attendre 2 secondes,

  • sinon :

    • le servomoteur se positionne à moins180° de(couvercle 5fermé).

      cm,
      • vous
    devez
    • faire tourner

    Défis supplémentaires (pour aller plus loin)

    • Empêcher le servomoteur de 0bouger inutilement si le couvercle est déjà ouvert.

    • Modifier l’angle d’ouverture (ex : 90° au lieu de 0°).

    • Ajouter un délai avant la fermeture automatique.

    Validation attendue

    L’élève sait :

    • expliquer le rôle du servomoteur,

    • décrire la logique complète de la poubelle automatique,

    • modifier seul les paramètres (distance, angle, temps).

    Bilan pédagogique

    À la fin de ces deux exercices, les élèves comprennent :

    • comment un capteur déclenche une action,

    • comment structurer un programme Arduino,

    • comment automatiser un objet du quotidien.

    🎯 Résultat : ils sont capables de recréer et adapter le code d’une poubelle à 180°couvercle automatique, ce qui permetest l’ouvertureun duexcellent couvercleprojet deconcret laet poubelle.motivant en robotique.

    Correction du code :

    Voici la correction du code :

    HXXimage.png

    Ce programme met en œuvre un système d’ouverture automatique de couvercle basé sur la détection de proximité, typiquement utilisé pour une poubelle robotisée sans contact dans un club de robotique.

    Principe général

    Le code associe :

    L’objectif est d’ouvrir le couvercle lorsqu’un utilisateur s’approche, puis de le refermer automatiquement.

    Déroulement du programme

    1. Initialisation au démarrage

      • L’Arduino configure le capteur HC-SR04 avec :

        • broche Trig = 4

        • broche Echo = 5

      • Le servomoteur est connecté à la broche 9.

    2. Boucle de fonctionnement continu

      • Le capteur ultrason mesure en permanence la distance en centimètres devant la poubelle.

      • Cette distance est envoyée sur le port série, ce qui permet :

        • le débogage,

        • la visualisation du comportement du système,

        • l’analyse pédagogique avec les membres du club.

    3. Logique de décision

      • Si la distance mesurée est inférieure à 5 cm :

        • le servomoteur est positionné à 0° → ouverture du couvercle,

        • une temporisation de 2 secondes permet à l’utilisateur de jeter le déchet.

      • Sinon :

        • le servomoteur est positionné à 180° → fermeture du couvercle.

    Conclusion et discussion

    Synthèse des compétences acquises

    Compétences techniques et mécaniques

    Compétences en électronique

    Compétences en programmation

    Compétences transversales

    Perspectives

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