Circuits instantanés : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Les circuits instantanés sont un support amusant pour initier les enfants aux circuits et au prototypage électronique. Ils peuvent également être utilisés pour aborder des sujets liés aux économies d'énergie.

Dans ce tutoriel, vous apprendrez à créer vos propres circuits instantanés embarquant des composants électroniques de différentes natures, et à mettre en œuvre des activités pédagogiques s'articulant autour de ce support: activités sur la circuiterie, le prototypage et la programmation électronique, les économies d'énergie et la domotique.

Fournitures

Pour un support instantané, vous aurez besoin de:

1x support snap imprimé en 3D (cliquez sur le lien hypertexte pour télécharger le fichier)

1x composant électronique (ex. Led, buzzer, mini moteur vibrant)

2x aimants 12x6mm

Étape 1: Configuration du Snap

IMPRESSION 3D DE LA PARTIE SNAP

Tout d'abord, vous devrez imprimer en 3D la partie snap. Le fichier stl prêt pour l'impression 3D est disponible ici.

Vous pouvez également modifier ce design sur tinkercad et le rendre approprié pour contenir des composants à 3 pieds (par exemple, un capteur de température, un capteur de lumière).

Un timelapse du processus d'impression 3D est disponible ici.

METTRE TOUS ENSEMBLE

Un timelapse du processus d'assemblage est disponible ici.

Pour commencer, mettez de la colle chaude autour du périmètre de chaque trou.

Ensuite, placez les 2 aimants sur la partie encliquetable, un pour chaque trou. Assurez-vous que chaque aimant est solidement fixé au bouton-pression via la colle chaude.

Enfin, mettez votre composant en place et soudez chaque patte sur un aimant.

Vous pouvez ainsi créer des composants snap contenant des LED, des buzzers et des moteurs vibrants. Ce ne sont que 3 exemples, cependant, en principe, tout composant électronique peut être monté sur un support encliquetable.

Étape 2: Activité sur les circuits

Dans cette activité, vous expérimenterez quelques manipulations de base avec les circuits instantanés. Vous allez créer un circuit électrique simple comportant une batterie et une LED.

LISTE DES PIÈCES

- au moins un support d'encliquetage

- 1 alim (3V c'est largement suffisant)

- câbles crocodiles

L'activité circuits est une introduction à l'électricité et aux circuits, permise par les supports d'encliquetage. Vous pouvez utiliser différentes pièces d'encliquetage pour créer des circuits simples, disposés en série et en parallèle. Pour créer des circuits en série simples, placez deux pièces d'accrochage (ex. accrochage LED et mini accrochage moteur à courant continu) comme illustré ci-dessous. Alimentez ensuite le circuit en branchant un pack batterie (3V suffisent pour alimenter quelques composants électroniques). une extrémité du circuit va au + de la batterie, l'autre extrémité va au -. Faites attention à la polarité de la LED (l'anode et la cathode doivent être connectées respectivement au positif et au négatif de la batterie), sinon la LED snap ne s'allumera pas.

Étape 3: Activité de prototypage électronique avec des circuits instantanés

Dans cette activité, vous apprendrez à programmer des circuits instantanés via une carte arduino uno et un logiciel de codage visuel (mBlock).

LISTE DES PIÈCES

• 1x carte Arduino (arduino Uno ou nano ou toute autre version sont ok) + câble d'alimentation USB
• câbles de crocodile
• fils de liaison (mâle-mâle)
• composants d'accrochage

Si vous ne l'avez pas encore, téléchargez mBlock 3, pas la dernière version.

Vous pouvez brancher les composants snap à la carte arduino, comme s'il s'agissait de composants électroniques ordinaires. N'oubliez pas que certains composants (par ex. LED) ont une polarité, alors assurez-vous de connecter l'anode avec une broche numérique et la cathode à GND.

Essayez par exemple d'avoir un flash Led clignotant. Tout d'abord, câblez le composant snap à la carte Arduino et branchez la carte à votre PC.

Ensuite, lancez mBlock, sélectionnez la carte que vous utilisez sous « Boards » et connectez-vous en cliquant sur « Connecter » et en sélectionnant le bon port (dans notre exemple, c'est COM47).

Déplacez les blocs de programmation disponibles pour obtenir le même code représenté dans l'image.

Nous avons connecté le Led snap à la broche 13, si vous choisissez une broche différente, n'oubliez pas de sélectionner également la bonne broche dans le code.

Pour lancer le programme, appuyez simplement sur le drapeau vert.

Étape 4: Domotique

Les composants Snap peuvent être utilisés pour exécuter des activités sur des objets connectés. Il est possible par exemple de disposer des appareils électriques miniatures dans une maison miniature, et de les contrôler à distance. Pouvoir contrôler à distance ses appareils électroménagers donne à l utilisateur l avantage évident de pouvoir choisir quand ils fonctionnent et quand ils ne le sont pas, contribuant ainsi à économiser l énergie et à rendre la maison miniature la plus économe en énergie possible.

Nous avons conçu un certain nombre d'appareils électroniques miniatures imprimables en 3D qui peuvent être placés sur un composant instantané. Vous pouvez par exemple imaginer de placer le four miniature au-dessus d'une Led ou une imprimante 3D miniature au-dessus d'un mini moteur vibrant, émulant ainsi les opérations réelles de ces appareils.

Retrouvez tous les appareils disponibles pour l'impression 3D en cliquant sur les liens ci-dessous:

• télévision à circuit instantané
• poêle à circuit instantané
• imprimante 3D à circuit instantané
• mélangeur de circuit instantané
• machine à laver à circuit instantané

Cette activité nécessitera l'application Blynk. Alors, commencez par télécharger Blynk sur votre smartphone.

CRÉER UN NOUVEAU PROJET À BLYNK

Après vous être connecté avec succès à votre compte, commencez par créer un nouveau projet.

CHOISISSEZ VOTRE MATÉRIEL

Sélectionnez le modèle de matériel que vous utiliserez. Si vous suivez ce tutoriel, vous utiliserez probablement une carte ESP32.

JETON D'AUTORISATION

Auth Token est un identifiant unique qui est nécessaire pour connecter votre matériel à votre smartphone. Chaque nouveau projet que vous créez aura son propre jeton d'authentification. Vous obtiendrez automatiquement le jeton d'authentification sur votre e-mail après la création du projet. Vous pouvez également le copier manuellement. Cliquez sur la section des appareils et sélectionnez l'appareil requis, et vous verrez le jeton.

PROGRAMMER LA CARTE ESP32

Rendez-vous sur ce site, sélectionnez votre matériel, le mode de connexion (ex. wi-fi) et choisissez l'exemple Blynk Blink.

Copiez le code et collez-le sur Arduino IDE (avant cela, assurez-vous de sélectionner la bonne carte et le bon port - sous "Outils"-).

Remplacez "YourAuthtoken" par le jeton disponible sur l'application, remplacez "YourNetworkName" et "YourPassword" par vos informations d'identification Wi-Fi. Enfin, téléchargez le code sur le tableau.

CONFIGURER L'APPLICATION BLYNK

Dans votre projet Blynk, choisissez des widgets de boutons, autant de boutons que vous avez de snaps à contrôler à distance. Dans notre exemple, nous allons ajouter deux widgets de boutons car nous avons deux parties d'accrochage à contrôler (les deux sont des LED).

Sélectionnez ensuite le premier bouton et, sous sortie, choisissez le port auquel l'un de vos snap est connecté à la carte ESP32 (ex. GP4). Assurez-vous d'avoir 0 et 1 à côté de GP4, comme dans l'image ci-dessous. Vous pouvez également choisir si le bouton fonctionnera en mode bouillie ou en mode commutation.

Faites de même pour le deuxième bouton, mais connectez-vous cette fois à la broche ESP32 correspondante (ex. GP2).

Enfin, lancez l'application en cliquant sur le symbole Play. Si tout se passe bien, vous serez averti que votre projet est en ligne et vous pourrez contrôler à distance vos clichés.