Feat(SNT): premiers exercices sur IOT

Enseignement_Scientifique/Evaluations/2304_historique_info/source.tex

@@ -1,7 +1,7 @@
 \documentclass[a4paper]{article}
 \usepackage[francais,bloc,completemulti]{automultiplechoice}
 \usepackage{base}
-\geometry{left=10mm,right=10mm,top=5mm,bottom=10mm}
+\geometry{left=15mm,right=15mm,top=15mm,bottom=15mm}
 
 \begin{document}
 
@@ -199,12 +199,82 @@
     \end{questionmult}
 }
 
+\element{stockage}{
+    \begin{question}{mots_binaires}
+        Combien de mots binaires peut-on écrire avec 3bits?
 
+        \begin{reponseshoriz}
+            \bonne{8}
+            \mauvaise{Impossible de répondre}
+            \mauvaise{3}
+            \mauvaise{9}
+            \mauvaise{6}
+            \mauvaise{7}
+        \end{reponseshoriz}
+    \end{question}
+}
+
+
+\element{encodage}{
+    \begin{question}{octet}
+        Combien de mots binaires peut-on écrire avec un octet?
+
+        \begin{reponseshoriz}
+            \bonne{256}
+            \mauvaise{Impossible de répondre}
+            \mauvaise{8}
+            \mauvaise{128}
+            \mauvaise{512}
+        \end{reponseshoriz}
+    \end{question}
+}
+
+\element{encodage}{
+    \begin{question}{texte}
+        Quel sera la taille d'un texte de 8 caractères encodé en ASCII?
+
+        \begin{reponseshoriz}
+            \bonne{8 octets}
+            \mauvaise{Impossible de répondre}
+            \mauvaise{64 octets}
+            \mauvaise{1 bit}
+            \mauvaise{8 bits}
+        \end{reponseshoriz}
+    \end{question}
+}
+
+\element{encodage}{
+    \begin{question}{image}
+        Quel sera la taille d'une image de 4 pixels encodé en RGB?
+
+        \begin{reponseshoriz}
+            \bonne{32 octets}
+            \mauvaise{Impossible de répondre}
+            \mauvaise{4 octets}
+            \mauvaise{12 octets}
+        \end{reponseshoriz}
+    \end{question}
+}
+
+\element{encodageplus}{
+    \begin{questionmult}{taille}
+        Parmi les éléments suivants, lesquels font environ 1Mo?
+
+        \begin{reponseshoriz}
+            \bonne{Une image RGB de 600pixels par 600 pixels}
+            \mauvaise{Une image RGB de 1000pixels par 1000 pixels}
+            \bonne{Un texte d'un million de caractères encodé en ASCII}
+            \mauvaise{Un texte de mille de caractères encodé en ASCII}
+            \mauvaise{Une vidéo youtube de 1 minute}
+        \end{reponseshoriz}
+    \end{questionmult}
+}
 
 % ---------------
 
 \exemplaire{2}{
 \noindent{\bf QCM  \hfill Enseignement scientifique}
+\bigskip
 
 \begin{minipage}{.4\linewidth}
 \centering\Large\bf QCM Enseignement scientifique\\ mai 2023
@@ -227,15 +297,20 @@
     %\AMCcodeGridInt[h]{etu}{2}
 \end{minipage}
 
+\bigskip
 
 Les questions faisant apparaître le symbole \multiSymbole{} peuvent présenter une ou plusieurs bonnes réponses.
 
-\medskip
+\bigskip
+
+\setdefaultgroupmode{withoutreplacement}
 \restituegroupe{invention}
-\restituegroupe{date}
+\restituegroupe[2]{date}
-\restituegroupe{inventeur}
+\restituegroupe[2]{inventeur}
-\restituegroupe{stockage}
+\restituegroupe[2]{tache}
-\melangegroupe{tache}
+\restituegroupe[2]{stockage}
+\restituegroupe[2]{encodage}
+\restituegroupe{encodageplus}
 
 }
 

SNT/05_Informatique_embarque_et_objets_connectes/exercises.tex

@@ -0,0 +1,90 @@
+\begin{exercise}[subtitle={Découverte du Microbit}, step={1}, origin={Ma tête}, topics={ Informatique embarqué et objets connectés }, tags={ Python, Microbit }]
+    Ci-dessous, vous avez une image représentant la carte Micro:bit.
+    \begin{center}
+        \includegraphics[scale=0.6]{./fig/micro-bit}
+    \end{center}
+    \begin{enumerate}
+        \item Classer les éléments suivants dans les trois catégories (capteurs, actionneurs et transmetteurs)
+            \begin{multicols}{2}
+                \begin{itemize}
+                    \item Capteurs de lumière
+                    \item Broches de connexion (pin ou GPIO)
+                    \item Capteurs de température
+                    \item Une boussole
+                    \item Capteurs de mouvements (accéléromètre et boussole)
+                    \item Interface USB
+                    \item 25 LEDs programmables individuellement
+                    \item 2 boutons A et B
+                    \item Communication sans fil, via Radio et Bluetooth
+                \end{itemize}
+            \end{multicols}
+        \item Repérer sur la carte le éléments précédemment listé.
+        \item Imaginer 3 utilisations possibles de cette carte pour faire des objets connectés.
+    \end{enumerate}
+\end{exercise}
+
+
+\begin{exercise}[subtitle={Matrice Led}, step={2}, origin={Ma tête}, topics={  Informatique embarqué et objets connectés }, tags={ Python, Programmation, Architecture }]
+    Dans cet exercice, vous apprendrez à utiliser la matrice de led.
+
+    Page de la documentation officiel traitant des images :
+    \begin{center}
+        \url{https://microbit-micropython.readthedocs.io/fr/latest/tutorials/images.html}
+    \end{center}
+
+    La documentation nous invite à essayer ce premier programme
+
+    \begin{center}
+        \begin{minipage}{0.5\linewidth}
+            \inputminted[bgcolor=base3,linenos]{python}{./scripts/02_image.py}
+        \end{minipage}
+    \end{center}
+
+    \begin{enumerate}
+        \item Écrire le programme proposé et le déposer sur la carte pour voir le dessin affiché.
+        \item Affichage d'images pré-dessinées
+            \begin{enumerate}
+                \item En vous basant sur la documentation, modifier le programme précédent pour afficher un visage de colère.
+                \item Pour afficher plusieurs images les unes à la suite des autres, il faut faire une pause entre.
+                    \begin{center}
+                        \begin{minipage}{0.5\linewidth}
+                            \inputminted[bgcolor=base3,linenos]{python}{./scripts/02_image_time.py}
+                        \end{minipage}
+                    \end{center}
+                    Modifier le programme précédent pour faire tourner une aiguille comme une montre.
+            \end{enumerate}
+
+        \item Affichage d'images personnelles
+            \begin{enumerate}
+                \item Lire la suite de la documentation pour afficher des images personnelles.
+                \item Choisir deux images de cette banque et les afficher sur la matrice de led.
+                    \begin{center}
+                        \includegraphics[scale=0.8, angle=90]{./fig/5x5}
+                    \end{center}
+            \end{enumerate}
+
+        \item Affichage de texte: La méthode \texttt{display.scroll(....)} permet de faire défilé du texte.
+
+        Faire défiler votre nom sur la matrice.
+    \end{enumerate}
+\end{exercise}
+
+\begin{exercise}[subtitle={Animations}, step={3}, origin={Ma tête}, topics={  Informatique embarqué et objets connectés }, tags={ Python, Programmation, Architecture }]
+    Dans cet exercice, on propose de faire des animations sur la matrice de leds.
+
+    Par exemple faire déplacer un point sur la matrice.
+
+    \begin{center}
+        \begin{minipage}{0.7\linewidth}
+            \inputminted[bgcolor=base3,linenos]{python}{./scripts/04_for_led.py}
+        \end{minipage}
+    \end{center}
+
+    Modifier le programme précédent pour faire les animations suivantes:
+    \begin{enumerate}
+        \item Éteindre la led allumée avant d'activer la suivante pour donner l'impression que c'est un point qui bouge.
+        \item Faire clignoter deux fois chaque led de la première ligne avant de passer à la suivante.
+        \item Faire parcourir au point toute la matrice led.
+    \end{enumerate}
+
+\end{exercise}

SNT/05_Informatique_embarque_et_objets_connectes/index.rst

@@ -0,0 +1,55 @@
+Informatique embarqué et objets connectés
+#########################################
+
+:date: 2023-04-20
+:modified: 2023-04-20
+:authors: Benjamin Bertrand
+:tags: Python, Microbit
+:category: SNT
+:summary: Programmation avec Microbit
+
+
+Éléments du programme
+=====================
+
+.. list-table:: Interaction Homme machine sur le web
+    :header-rows: 1
+
+    * - Contenus
+      - Capacités attendues
+
+    * - Systèmes informatiques embarqués
+      - Identifier des algorithmes de contrôle des comportements physiques à travers les données des capteurs, l’IHM et les actions des actionneurs dans des systèmes courants.
+
+    * - Interface homme-machine (IHM)
+      - Réaliser une IHM simple d’un objet connecté.
+
+    * - Commande d’un actionneur, acquisition des données d’un capteur
+      - Écrire des programmes simples d’acquisition de données ou de commande d’un actionneur.
+
+Exemples d’activités
+
+- Identifier les évolutions apportées par les algorithmes au contrôle des freins et du moteur d’une automobile, ou à celui de l’assistance au pédalage d’un vélo électrique.
+- Réaliser une IHM pouvant piloter deux ou trois actionneurs et acquérir les données d’un ou deux capteurs.
+- Gérer des entrées/sorties à travers les ports utilisés par le système.
+- Utiliser un tableau de correspondance entre caractères envoyés ou reçus et commandes physiques (exemple: le moteur A est piloté à 50 % de sa vitesse maximale lorsque le robot)
+
+Progression
+===========
+
+Étape 1: Objet connecté et microbit
+-----------------------------------
+
+En plénière, faire une liste des objets connectés présents dans la vie autour des élèves puis classer ces objets dans les categories: capteurs, actionneurs, transmetteur. On s'interroge sur l'utilité ces objets et on parle de IOT (internet of things).
+
+On présente ensuite la carte Micro:bit. Les élèves doivent relier les éléments avec les composants de la carte et trier entre capteurs, actionneurs et transmetteurs.
+
+
+Étape 2: Programmation de la matrice de led microbit
+----------------------------------------------------
+
+Étape 3: Capteurs du microbit
+-----------------------------
+
+Étape 4: Communication entre microbits
+--------------------------------------

SNT/05_Informatique_embarque_et_objets_connectes/plan_de_travail.tex

@@ -0,0 +1,45 @@
+\documentclass[a4paper,12pt]{article}
+\usepackage{myXsim}
+\usepackage{minted}
+
+\author{Benjamin Bertrand}
+\title{Informatique embarqué et objets connectés - Plan de travail}
+\tribe{SNT}
+\date{avril 2023}
+
+\pagestyle{empty}
+
+\DeclareExerciseCollection{banque}
+\xsimsetup{
+}
+
+
+\begin{document}
+\maketitle
+
+% Résumé
+
+\bigskip
+
+Savoir-faire de la séquence
+\begin{itemize}
+    \item
+\end{itemize}
+
+\bigskip
+
+Ordre des étapes à respecter
+
+
+\section{}
+
+\listsectionexercises
+
+
+\pagebreak
+
+\input{exercises.tex}
+\printcollection{banque}
+
+
+\end{document}

SNT/05_Informatique_embarque_et_objets_connectes/scripts/02_image.py

@@ -0,0 +1,2 @@
+from microbit import *
+display.show(Image.HAPPY)

SNT/05_Informatique_embarque_et_objets_connectes/scripts/02_image_time.py

@@ -0,0 +1,6 @@
+from microbit import *
+import time
+
+display.show(Image.HAPPY)
+time.sleep(1)
+display.show(Image.SAD)

SNT/05_Informatique_embarque_et_objets_connectes/scripts/04_for_led.py

@@ -0,0 +1,7 @@
+from microbit import *
+import time
+
+for col in range(5):
+    display.set_led(col, 0, 9)
+    # set_led(colonne, ligne, intensité)
+    time.sleep(0.5)