CI 3 : Traiter une information en introduisant un programme dans le microcontrôleur et réaliser une action


Séquence 2- Séance 1

 

Introduction

L'objectif est d'introduire un programme dans le microcontrôleur pour que la machine soit capable de traiter une information et ainsi réaliser une action.

Nous allons programmer des fonctionnalités simple d'un téléphone portable.

1. La création d'un programme

La création d'un programme se passe en deux étapes : La réflexion avec l'algorithme et la traduction pour la machine avec le programme (code source)

a. L'algorithme :

Un algorithme est la description précise, sous forme de concepts simples (exemple : schéma), de la manière dont on peut résoudre un problème. Il constitue la structure de base d’un programme informatique.
Les concepts à mettre en œuvre en algorithmique pour les langages les plus répandus (Basic, Pascal, C, C++, etc.), sont en petit nombre. Ils appartiennent à deux classes :

les structures de contrôle : c'est l'ordre dans lequel les différentes instructions d'un algorithme ou d'un programme informatique sont exécutées.

Adresses ou étiquettes : c’est un nombre ou un identificateur qui joue rôle de localisation. Il est destiné à servir de cible.
Séquences : la plupart des instructions d'un programme sont exécutées séquentiellement, c'est-à-dire ligne par ligne. Après le traitement de l'instruction courante le compteur ordinal est incrémenté, et la prochaine instruction est chargée. Il faut organiser les instructions.
Test de l'information (capteurs) et sauts conditionnels : Les sauts conditionnels permettent de réaliser un branchement si une condition est vérifiée. Si la condition n'est pas vérifiée, l'exécution se poursuit séquentiellement. La condition est parfois appelée « condition de rupture » puisqu'elle implique en général une rupture dans le flot d'exécution lorsque la condition est vérifiée.
Sauts inconditionnels : permet de renvoyer l'exécution vers une adresse ou étiquette. Ce saut est systématique, il entraine une rupture du flot d'exécution, on dit aussi « rupture de séquence ». L'instruction qui suit le saut dans le programme ne pourra donc elle-même être atteinte que par un autre saut.
Boucles : Une boucle est une structure de contrôle destinée à exécuter une portion de code plusieurs fois de suite, la structure de contrôle branchant le pointeur ordinal au début du code et réalise une boucle tant qu'une condition de sortie n'est pas remplie.
Normalement, une boucle s'exécute selon le cas, soit un nombre de fois connu à l'avance, soit jusqu'à ce qu'une condition permette de sortir de la boucle.
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• les structures de données : c'est une structure logique destinée à contenir des données, afin de leur donner une organisation permettant de simplifier leur traitement. .

Constantes : c’est un identificateur associé à une valeur fixe.
Variables : c’est un identificateur associé à un nom (le symbole) et à une valeur ou un objet. Les variables changent de valeur au cours du temps.
Actions : Execution d'une instruction par un actionneur.
Pour chaque constante et variable du programme, l'ordinateur réserve une partie de sa mémoire (RAM), de taille adéquate au type de données.

L’algorithme n’est pas compris par l’ordinateur, il aide les développeurs à réaliser un programme.

b. Le programme :

Un programme est la forme électronique et numérique d'un algorithme exprimé dans un langage de programmation. Il existe différents langages. Un programme est une séquence d'instructions qui spécifie étape par étape les séquences à effectuer pour obtenir un résultat ou pour résoudre un problème. Le programme s’exécute ligne par ligne.

Le programme est un langage comprit par les machines (ordi/téléphone) intégré dans la mémoire du microcontrôleur pour que les capteurs/détecteurs et les actionneurs communiquent entre eux.
(A ne pas noter : Des programmes sont présents dans tous les appareils informatiques :
ordinateur, console de jeu, guichet automatique bancaire, imprimante, modem, GPS,
téléphone mobile, machine à laver, appareil photo numérique, décodeur TV numérique ou
pilote automatique.)
Les gens qui réalisent des programmes s’appellent des développeurs.

Le « code source » désigne le texte, en langage de programmation, constituant le programme.

2. Le téléphone portable : ses capteurs et ses actionneurs :

Cliquer sur l'image pour découvrir les capteurs et les actionneurs d'un téléphone portable
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3. Travail :

Fonctionnalités simples d'un téléphone portable :

En 2 h :
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Exemple 1 :

1) Réaliser la fiche d'activité exemple 1 sur la création d'un algorithme et d'un programme pour une fonctionnalité simple d'un téléphone portable.


Exemple 1

 

Exemple 2 :

1. Visionner attentivement la vidéo :

2) Réaliser la fiche d'activité exemple 2 sur la création d'un algorithme et d'un programme pour une fonctionnalité simple d'un téléphone portable.


Exemple 2

 

Exercice :

1. Visionner attentivement la vidéo :

2) Réaliser la fiche d'activité exerice sur la création d'un algorithme et d'un programme pour une fonctionnalité simple d'un téléphone portable.


Exercice

 

Exemple 3 :

1. Visionner attentivement la vidéo :

2) Réaliser la fiche d'activité exemple 3 sur la création d'un algorithme et d'un programme pour une fonctionnalité simple d'un téléphone portable.


Exemple 3

 

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Ressources :

 


Les capteurs à signaux logiques


Les capteurs à signaux analogiques


Les actionneurs
(DEL/buzzer/servomoteur)


Les actionneurs
(afficheur/moteur/relai)

 

 

 

 


Les capteurs à signaux logiques


Les capteurs à signaux analogiques


Les actionneurs
(DEL/buzzer/servomoteur)


Les actionneurs
(afficheur/moteur/relai)