Dans un TP de sciences de l’ingénieur en début de première année de prépa TSI, les étudiants étudient une barrière de parking. Une de leurs activités consiste à caractériser le potentiomètre qui est utilisé dans ce système comme capteur d’angle. Pour cela, ils doivent mesurer la tension en sortie du potentiomètre en fonction de l’angle θ formé par la barrière avec l’horizontale.
Jusqu’à présent, pour mesurer l’angle, nous utilisions un rapporteur, mais ce n’était pas très précis. Bien sûr, on peut utiliser un smartphone avec une application comme Phyphox, mais j’ai réfléchi à la conception d’un appareil de mesure d’angle dédié : un inclinomètre.
Quel matériel ?
L’idée était de réaliser un dispositif réalisant la mesure d’angle que les étudiants seraient capable d’étudier voir même, de concevoir. En CPGE TSI, le langage informatique maitrisé, c’est le Python. C’est parti pour la carte microbit qui se programme très bien en MicroPython. Pour afficher l’angle, on peut utiliser la liaison série et visualiser les infos sur PC , mais un appareil autonome, c’est quand même mieux. J’ai trouvé une carte intégrant un afficheur LCD + support de piles pour microbit ! C’est disponible chez Lextronic et Gotronic pour une vingtaine d’euros.
La carte microbit s’enfiche au dessus de l’afficheur. L’afficheur LCD est un afficheur texte de 2 lignes de 16 caractères. Le petit interrupteur sur le coté permet d’allumer d’éteindre l’ensemble. Le boitier s’alimente avec 3 piles AAA.
Quel logiciel ?
Pour écrire du MicroPython pour microbit, ça se fait en ligne : https://python.microbit.org/v/3
Pour utiliser notre afficheur LCD avec MicroPython, il faut récupérer la bibliothèque sur GitHub. Voici un lien :
https://github.com/KitronikLtd/micropython-microbit-kitronik-text32
On ajoute le fichier .py au projet en passant par « Projet » (onglet à gauche) puis « Ouvrir ». Il y a quelques correctifs à faire sur ce fichier. N’hésitez pas à me contacter si besoin.
Principe de la mesure et du programme
La carte microbit est équipée d’un accéléromètre 3 axes. Il suffit de mesurer les composantes de l’accélération g sur les axes X et Y pour en déduire la valeur de l’angle d’inclinaison θ. C’est un petit calcul facile de trigo !
On peut rajouter des fonctionnalités comme un tarage de l’angle avec les boutons poussoirs et moyenner les résultats donnés par l’accéléromètre…
Et ca marche ?
Ben, oui, ça marche ! La preuve en image avec un angle de 30°
Pas mal, non ?
Et qui on est, hein ?
