Allumer une lampe connectée au Micro:bit via Bluetooth

Plan du tutoriel

1- La carte Micro:bit et le Bluetooth

2- Pourquoi on utilise App Inventor pour créer une application mobile capable de communiquer le smartphone avec la carte Micro:bit ?

3- Les composants nécessaires pour contrôler une lampe par la carte Micro:bit

4- Montage de la carte Micro:bit avec une lampe

5- Allumer une lampe connectée à la carte Micro:bit par un smartphone via Bluetooth en utilisant le Makecode et MIT app Inventor

La carte Micro:bit et le Bluetooth

La carte Micro:bit est un petit ordinateur éducatif largement utilisé pour enseigner la programmation aux enfants et aux débutants en informatique. Elle a été développée par la BBC au Royaume-Uni dans le but de promouvoir l'apprentissage de la programmation et de l'électronique. L'une des fonctionnalités importantes de la carte Micro:bit est sa connectivité Bluetooth intégrée.

Le Bluetooth est une technologie de communication sans fil qui permet aux appareils électroniques de se connecter et d'échanger des données sur de courtes distances. Dans le cas de la carte Micro:bit, le Bluetooth est utilisé pour plusieurs applications éducatives et ludiques. Voici quelques-unes des utilisations courantes de la carte Micro:bit avec le Bluetooth :

1- Programmation sans fil : Les utilisateurs peuvent programmer la carte Micro:bit à l'aide d'un ordinateur ou d'un appareil mobile via une connexion Bluetooth. Cela permet de transférer des programmes et des données sans avoir besoin de câbles.

2- Contrôle à distance : La carte Micro:bit peut être utilisée pour contrôler d'autres appareils compatibles Bluetooth. Par exemple, vous pouvez créer une télécommande pour piloter un robot, un véhicule ou d'autres gadgets électroniques.

3- Applications mobiles : Il existe des applications mobiles spécialement conçues pour interagir avec la carte Micro:bit via Bluetooth. Ces applications permettent de créer des projets interactifs plus avancés en utilisant l'accéléromètre, le magnétomètre, et d'autres capteurs intégrés à la carte.

En utilisant la carte Micro:bit avec la connectivité Bluetooth, les étudiants et les amateurs d'informatique peuvent apprendre la programmation tout en explorant des concepts de communication sans fil, ce qui en fait un outil éducatif polyvalent et amusant.

Pourquoi on utilise App Inventor pour créer une application mobile capable de communiquer le smartphone avec la carte Micro:bit ?

MIT App Inventor est un environnement de développement d'applications mobiles visuel et convivial qui a été conçu pour permettre aux débutants en programmation de créer des applications Android sans avoir à écrire de code complexe. Il offre de nombreux avantages lorsqu'il s'agit de créer une application mobile capable de communiquer avec la carte Micro:bit :

1- Facilité d'utilisation : App Inventor utilise une interface de type glisser-déposer, ce qui signifie que vous n'avez pas besoin de connaissances approfondies en programmation pour créer des applications. Cela le rend accessible aux débutants, notamment aux enfants et aux enseignants.

2- Intégration du Bluetooth : App Inventor inclut des composants et des blocs de programmation spécifiques pour la communication Bluetooth. Cela facilite grandement la création d'applications qui peuvent se connecter et communiquer avec la carte Micro:bit via Bluetooth.

3- Blocs de programmation visuels : App Inventor utilise une approche de programmation par blocs visuels, ce qui simplifie la création de logique de contrôle pour votre application. Vous pouvez simplement glisser et assembler des blocs pour définir le comportement de votre application.

4- Prise en charge de l'accéléromètre et d'autres capteurs : Vous pouvez intégrer des fonctionnalités basées sur les capteurs du smartphone, comme l'accéléromètre, le gyroscope, le GPS, etc., dans votre application App Inventor, ce qui peut être utile pour des projets impliquant la carte Micro:bit.

5- Communauté et ressources : App Inventor dispose d'une communauté active et de nombreuses ressources pédagogiques, notamment des tutoriels, des exemples de projets et des forums de support. Cela facilite l'apprentissage et le dépannage.

6- Déploiement sur Android : Une fois votre application créée, vous pouvez la déployer sur des appareils Android, ce qui est courant pour les smartphones. Cela vous permet d'utiliser des smartphones pour interagir avec la carte Micro:bit via Bluetooth.

En résumé, App Inventor est un outil puissant pour créer des applications mobiles qui communiquent avec la carte Micro:bit en raison de sa simplicité d'utilisation, de ses composants Bluetooth intégrés et de son support pour les blocs de programmation visuels. Cela en fait un choix populaire pour les projets éducatifs et les applications interactives liées à la carte Micro:bit.

Les composants nécessaires pour contrôler une lampe par la carte Micro:bit

Pour contrôler une lampe à l'aide d'une carte Micro:bit, vous aurez besoin des composants suivants :

Carte Micro:bit :

La carte Micro:bit est un microcontrôleur éducatif compact et polyvalent conçu pour l'apprentissage de la programmation et de l'informatique. Elle a été développée par la BBC (British Broadcasting Corporation) en collaboration avec divers partenaires, dans le but de promouvoir l'éducation en informatique, la créativité et l'innovation chez les jeunes.

la carte d'extension GPIO pour la carte Micro:bit

la carte d'extension GPIO pour la carte Micro:bit permet d'étendre les capacités de la carte Micro:bit en ajoutant davantage de broches d'entrée/sortie (GPIO) et de fonctionnalités supplémentaires.

Relais :

un relais est un commutateur électromagnétique qui permet d'isoler la faible tension de la Micro:bit de la haute tension de la lampe. Assurez-vous que le relais que vous choisissez est compatible avec la Micro:bit et peut gérer la tension et le courant requis pour votre lampe.

Lampe :

La lampe que vous souhaitez contrôler. Assurez-vous qu'elle est compatible avec le relais en termes de tension et de courant.

Source d'alimentation :

Vous aurez besoin d'une source d'alimentation pour la lampe, généralement une alimentation secteur de 220V pour les lampes de 220V. Assurez-vous que cette alimentation est adaptée à la lampe que vous utilisez.

Câblage électrique :

Vous aurez besoin de câbles électriques pour connecter la lampe, le relais, et la source d'alimentation. Assurez-vous que le câblage est correctement dimensionné et conforme aux normes de sécurité électrique.

Breadboard ou plaque de prototypage :

Vous pouvez utiliser une breadboard ou une plaque de prototypage pour créer des connexions temporaires entre la Micro:bit, le relais, et d'autres composants.

Fils de connexion

On aura besoin de fils de connexion pour établir des connexions entre différents composants.

Une fois que vous avez réuni tous ces composants, vous pouvez les assembler selon votre schéma de câblage, programmer la Micro:bit pour contrôler la lampe et tester votre système. Assurez-vous de prendre toutes les précautions de sécurité nécessaires lors de la manipulation de composants électriques, en particulier lorsque vous travaillez avec des tensions élevées comme 220V.

Montage de la carte Micro:bit avec une lampe

Pour monter une carte Micro:bit avec une lampe, vous aurez besoin d'un relais pour isoler la basse tension de la Micro:bit de la haute tension de la lampe. Voici un guide étape par étape pour réaliser ce montage en toute sécurité :

1- Assurez-vous que la lampe est déconnectée de toute alimentation électrique (débranchez-la de la prise secteur) avant de commencer le montage.

2- Connectez le relais au Micro:bit :

- Connecter la broche (-) du relais à la broche GND de la carte Micro:bit

- Connecter la broche (+) du relais à la broche 3.3V de la carte Micro:bit

- Connecter la broche (S) du relais à la broche P0 de la carte Micro:bit

3- Connectez la source d'alimentation de la lampe (220V) au relais :

- Connectez la phase de la source d'alimentation à la borne commune (NO) du relais.

- Connectez la phase de la lampe à la borne normalement ouverte (COM) du relais.

4- Assurez-vous que toutes les connexions sont sécurisées et que les fils ne sont pas exposés.

5- Une fois que tout est correctement câblé, branchez la lampe à une source d'alimentation secteur.

6- Testez votre montage en utilisant la Micro:bit pour activer et désactiver la lampe via le relais.

Allumer une lampe connectée à la carte Micro:bit par un smartphone via Bluetooth en utilisant le Makecode et MIT app Inventor

Pour allumer une lampe connectée à la carte Micro:bit à partir d'un smartphone via Bluetooth en utilisant MakeCode et MIT App Inventor, vous devrez créer deux parties distinctes : le code MakeCode pour la carte Micro:bit et l'application App Inventor pour le smartphone. Voici comment vous pouvez procéder :

1. Code MakeCode pour la carte Micro:bit :

Utilisez l'éditeur MakeCode pour programmer votre carte Micro:bit. Voici un exemple de code MakeCode simple pour allumer une lampe lorsque la carte Micro:bit reçoit un signal Bluetooth :

Ce code réagit aux connexions Bluetooth. Il allume la lampe lorsque la carte Micro:bit reçoit le mot 'allumer_1' du Smartphone et l'éteint  la carte Micro:bit reçoit le mot 'eteindre_1' .

2. Application MIT App Inventor :

1- Créez une nouvelle application dans MIT App Inventor pour contrôler la carte Micro:bit via Bluetooth.

2- Utilisez ces extensions pour configurer la communication Bluetooth entre la carte Micro:bit et le Smartphone.

- L'extension "BluetoothLE1" fait en effet référence à une extension spécifique pour MIT App Inventor qui permet de gérer la communication Bluetooth Low Energy (BLE) dans vos applications mobiles. Cette extension facilite l'interaction entre votre application App Inventor et les périphériques BLE, tels que les capteurs, les appareils de suivi, les dispositifs portables, etc.

- L'extension "BluetoothClient1" dans MIT App Inventor vous permet de créer des applications mobiles qui peuvent se connecter à des dispositifs Bluetooth, comme des modules Bluetooth série (par exemple, HC-06) connectés à des microcontrôleurs, des appareils Bluetooth audio, etc. Cette extension facilite la communication avec ces dispositifs en utilisant des connexions Bluetooth série.

- l'extension "Microbit_UART1" permet d'utiliser la communication UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) avec la carte Micro:bit dans l'environnement de programmation MakeCode.

- L'extension " Notifier1" dans MIT App Inventor est un composant permettant d'afficher des notifications ou des messages à l'utilisateur d'une application. Elle peut être utilisée pour envoyer des messages pop-up, des alertes ou des informations importantes à l'utilisateur pendant l'exécution de l'application. C'est un composant utile pour améliorer l'expérience utilisateur en fournissant des informations contextuelles.

3- À partir d'Android 12, les autorisations Bluetooth ont été renforcées pour améliorer la sécurité et la protection des données des utilisateurs. C'est pour cela on doit déclarer les autorisations dont votre application a besoin dans le fichier AndroidManifest.xml. Pour Bluetooth, vous devrez inclure les autorisations ACCESS_FINE_LOCATION, BLUETOOTH_SCAN, et éventuellement BLUETOOTH_CONNECT, en fonction des fonctionnalités que vous utilisez.

4- Utilisez ces blocs de programmation pour connecter le smartphone à la carte Micro:bit via Bluetooth

5- Ajoutez un bouton pour allumer et éteindre la lampe dans la partie Designer.

6- Utilisez les blocs de programmation pour envoyer des commandes Bluetooth à la carte Micro:bit lorsque le bouton est cliqué.

Voici un exemple de conception d'interface utilisateur et de blocs pour l'application :

Conception de l'interface utilisateur :

Blocs de programmation :

Télécharger le projetTélécharger le fichier apk

Ensuite, téléchargez et installez l'application sur votre smartphone. Lorsque vous exécutez l'application et que vous appuyez sur le bouton, elle enverra des données à la carte Micro:bit via Bluetooth, ce qui fera allumer ou éteindre la lampe en fonction de votre choix.

N'oubliez pas de charger le code MakeCode sur votre carte Micro:bit avant de commencer à utiliser l'application.