Feu tricolore XXL pédagoigique en kit pour carte micro:bit Images
Ce kit feu tricolore de grande taille ( 15,5 cm de haut) est un kit pédagogique bâti autour d'un circuit imprimé reprenant la silhouette d'un véritable feu de signalisation routière. Il est destiné à être utilisé avec la carte Micro:bit.
Ce kit feu tricolore est un kit pédagogique bâti autour d'un circuit imprimé reprenant la silhouette d'un véritable feu de signalisation routière, de trois LED de 10 mm de diamètre — verte, orange et rouge — et de leurs trois résistances de limitation, livré avec une documentation pédagogique en français de 44 pages. Il se pilote par une carte micro:bit, non livrée, qui vient se solidariser directement au circuit imprimé à l'aide de la visserie fournie : les pastilles métallisées du feu viennent au contact des grandes pastilles P0, P1, P2 et GND du connecteur de bord de la carte. Contact électrique et fixation mécanique sont assurés en une seule opération, sans le moindre câblage.
Le kit vise les classes. Il existe en deux versions : une version en kit à souder, qui fait du montage lui-même une séance de travaux pratiques complète, et une version avec composants pré-soudés pour les classes qui veulent aller directement à la programmation. La programmation se fait intégralement en blocs graphiques sous MakeCode, sans aucune saisie de code, ce qui rend le kit utilisable aussi bien en collège qu'en lycée.
Ce kit s'adresse aux enseignants de technologie, de SNT, de sciences de l'ingénieur et aux professeurs de collège qui cherchent un support simple pour aborder les sorties numériques, la temporisation, le test conditionnel et la notion d'état. Le thème parle immédiatement aux élèves : tout le monde connaît un feu tricolore, personne ne sait vraiment comment il fonctionne, et la distance entre les deux est exactement l'espace pédagogique que le kit occupe.
La documentation ne se limite pas au code. Elle s'ouvre sur l'histoire réelle de la signalisation routière — le sémaphore à gaz de Londres en décembre 1868 et son explosion quelques semaines plus tard, le premier feu électrique de Cleveland le 5 août 1914, l'ajout de la troisième couleur à Détroit en 1920, le premier feu parisien du 5 mai 1923 au croisement des boulevards Saint-Denis et de Sébastopol — puis explique pourquoi le rouge, l'orange et le vert ont été retenus, avec l'héritage ferroviaire, la raison culturelle et la raison physique liée à la longueur d'onde. Un chapitre décrit ensuite le fonctionnement d'un vrai carrefour : le cycle, la phase, et surtout le temps de dégagement, ce rouge intégral pendant lequel tous les feux sont rouges et sans lequel un carrefour à feux serait plus dangereux qu'un carrefour sans feux.
Un chapitre d'électronique précède le code. Il répond à la question que les élèves posent systématiquement — pourquoi ne pas brancher la LED directement sur la broche ? — en expliquant la caractéristique exponentielle d'une diode électroluminescente, puis en menant le calcul du courant par la loi d'Ohm à partir de la tension de 3,3 V d'une broche de micro:bit et de la tension de seuil de la LED. Les limites de courant de la carte y sont données sans les éluder, ainsi que la solution à retenir si l'on souhaite un montage plus conservateur. L'élève comprend donc pourquoi on limite le courant avant d'apprendre comment on le limite.
Le kit réunit le circuit imprimé en forme de feu tricolore, une LED verte de 10 mm, une LED orange de 10 mm, une LED rouge de 10 mm, trois résistances de 220 ohms ou de 240 ohms selon approvisionnement — les deux valeurs sont équivalentes pour cette application — et le jeu de vis et d'écrous permettant de fixer la carte micro:bit sur le circuit. Deux connecteurs mâles 4 points au format Grove sont proposés en option pour rendre le feu pilotable par n'importe quelle platine microcontrôlée dotée d'une connectique Grove.
Restent à prévoir : une carte micro:bit version 1 ou version 2, son cordon micro-USB, un ordinateur avec connexion Internet et, pour la version en kit, un fer à souder de faible puissance à panne fine, du fil de soudure pour l'électronique, une pince coupante de précision et des lunettes de protection. La version avec composants pré-soudés ne demande que la carte, le cordon et l'ordinateur.
Le soudage est traité comme un apprentissage à part entière et non comme une formalité. La documentation explique comment reconnaître l'anode et la cathode d'une LED par la patte longue et par le méplat du boîtier, comment lire le code des anneaux de couleur d'une résistance, pourquoi l'on commence toujours par les composants les plus bas, et comment souder une seule patte d'abord afin de pouvoir rectifier l'alignement avant d'engager la seconde. Elle montre également à quoi ressemble une bonne soudure, une soudure froide et un pont de soudure entre deux pastilles, avec la méthode d'examen à contre-jour qui rend ces défauts immédiatement visibles.
C'est la particularité du kit et ce qui en fait un support utilisable dans des contextes très différents.
Le mode standard est la fixation par vis et écrous : la carte micro:bit se superpose au circuit imprimé, les pastilles coïncident, et deux tours de tournevis suffisent. L'ensemble tient seul, se range à plat et se manipule sans crainte de débranchement intempestif.
Le second mode utilise des cordons à pinces crocodiles, non livrés avec le kit. Il permet d'éloigner le feu de sa carte et donc de construire une véritable maquette de carrefour sur une table, avec des routes dessinées et des petites voitures — c'est le mode à privilégier dès que l'on travaille à plusieurs feux ou que l'on prépare une exposition.
Le troisième mode passe par les deux connecteurs Grove optionnels, et ouvre le kit à tout l'écosystème des platines à connectique Grove. La documentation signale au passage le point technique à ne pas manquer : sous 5 V au lieu de 3,3 V, le courant dans les LED augmente sensiblement et il convient de porter les résistances à 470 ohms.
Dans les trois cas, l'affectation des broches reste la même et vaut pour tous les programmes de l'ouvrage : P0 commande la LED verte, P1 la LED orange, P2 la LED rouge, les trois cathodes étant ramenées à la masse. Écrire 1 sur une broche allume la LED correspondante, écrire 0 l'éteint. Aucune bibliothèque, aucune extension, aucun pilote.
En dernier lieu le feu tricolore dispose également de pastilles à souder qui vous permettrons de souder des fils ou des connecteurs mâles afin de pouvoir par exemple relier des straps mâles/mâles sur ces dernier ou encore enficher le feu tricolore sur une breadboard sans soudure. Les connecteurs et les straps ne sont pas livrés avec le feu tricolore).
La documentation s'appuie sur Microsoft MakeCode pour micro:bit, accessible en ligne sans aucune installation et disponible en français. Deux blocs seulement sont nécessaires pour piloter le feu, ce qui rend les programmes lisibles d'un seul coup d'œil : le bloc d'écriture sur une broche et le bloc de pause. Aucune extension n'est à charger, aucune bibliothèque à installer.
La documentation détaille le téléversement du programme dans la carte, avec les deux méthodes possibles — la connexion directe depuis le navigateur, ou le glisser-déposer du fichier .hex sur le lecteur MICROBIT — ainsi que les messages d'alerte que Windows peut afficher au passage. Chaque programme d'exemple est fourni sous forme de fichier nommé, ce qui évite de tout ressaisir en classe.
Le point qui intéressera les enseignants de lycée : MakeCode permet de basculer à tout instant de la vue Blocs à la vue JavaScript ou à la vue Python dans la même fenêtre. Vos élèves peuvent donc construire leur programme en blocs, puis découvrir instantanément à quoi il ressemble une fois écrit en texte. La documentation signale cette passerelle sans l'exploiter : elle reste volontairement en langage par blocs d'un bout à l'autre, et c'est à vous de décider si et quand vous franchissez le pas.
La progression isole une notion par programme. L'élève valide un comportement, comprend le mécanisme qui le produit, puis passe au suivant. Chaque chapitre associe un objectif, la copie d'écran du programme, une explication pas à pas et des observations à faire faire en classe.
Le feu passe au vert, puis à l'orange, puis au rouge, et recommence indéfiniment : c'est le fonctionnement d'un feu de voie publique. Le programme introduit la structure fondamentale de tout système embarqué, une initialisation suivie d'une boucle infinie, et donne l'occasion d'expliquer pourquoi l'on force explicitement les trois broches à zéro au démarrage alors que les LED sont déjà éteintes. Trois observations sont proposées aux élèves, dont celle-ci, qui fait toujours son effet : l'instruction qui éteint le feu rouge ne se trouve pas à la fin du programme mais tout en haut de la boucle, et n'est exécutée qu'au tour suivant. Une boucle infinie n'a ni début ni fin, seulement un point d'entrée.
Le feu reste au vert en permanence ; un appui sur le bouton A de la carte micro:bit le fait passer à l'orange puis au rouge avant de revenir au vert. C'est le principe exact d'un feu piéton à appel. Le programme introduit le test conditionnel et, surtout, la notion de scrutation : le microcontrôleur ne sait pas qu'un bouton a été enfoncé, il va régulièrement vérifier son état et ne le voit que s'il est enfoncé au moment précis où il regarde. La documentation pose la question qui suit naturellement — que se passerait-il si une longue pause précédait le test ? — et compare l'approche par scrutation à l'approche par gestionnaire d'événement que MakeCode propose également.
La documentation se termine par un chapitre d'un genre différent, et il faut le dire clairement : ce chapitre ne contient aucun programme, et c'est volontaire. Le carrefour communicant n'est pas traité, il est proposé comme sujet de projet, à concevoir et à écrire par les élèves eux-mêmes.
Le sujet est celui d'un vrai carrefour. Deux kits, deux cartes micro:bit, aucun fil entre les deux montages, une liaison radio, et une règle qui n'admet aucune exception : les deux feux ne doivent jamais être au vert en même temps. Un appui sur le bouton d'une carte doit donner la priorité à sa route, l'autre feu passant au rouge par l'orange.
Plutôt qu'une solution à recopier, l'ouvrage fournit un cahier des charges, la difficulté centrale à faire formuler avant de coder — les élèves proposent presque toujours la même première solution, et elle est fausse —, huit points à prévoir dont la description des états, le vocabulaire des messages, l'ordre exact des opérations, le temps de dégagement, le cas des deux appuis simultanés, la perte d'un message, l'organisation des groupes radio dans une salle de classe et le moyen d'observer l'état interne de chaque carte. Il se conclut par une recette d'essai en neuf points, à faire établir par les élèves avant les essais, qui permet de dire objectivement si le projet fonctionne. C'est la démarche d'un ingénieur, transposée à l'échelle d'une séance.
Ce projet demande deux kits et deux cartes micro:bit.
La documentation ne s'arrête pas au programme qui fonctionne. Elle propose six pistes d'amélioration classées par difficulté croissante : ajuster les durées à celles d'un vrai feu chronométré par les élèves, ajouter le mode nuit à l'orange clignotant, apprendre à mesurer le temps sans bloquer le programme, afficher le décompte des secondes restantes sur la matrice à LED de la carte, ajouter un feu piéton, ou remplacer l'appui sur le bouton par un capteur de présence pour obtenir un carrefour réellement adaptatif — ce que font les boucles magnétiques noyées dans la chaussée aux abords des carrefours modernes.
Une section réservée au professeur regroupe enfin une trentaine de questions orientées, classées par thème : histoire et culture technique, électronique, programmation par blocs, et projet du carrefour communicant. De quoi bâtir une évaluation ou orienter un mini-projet de fin de séquence sans repartir d'une page blanche.
Le kit se prolonge naturellement vers les autres cartes micro:bit et starter-kits micro:bit, et, si vous avez soudé les connecteurs optionnels, vers l'ensemble des modules au standard Grove.
A noter que soucieux de l'impact environnemental, lorsque cela est techniquement possible, les emballages plastiques des éléments de ce kit sont systématiquement remplacés par des sachets en papier.
Pour la version en kit, un peu — et c'est justement l'objectif. Le montage se limite à trois résistances et trois LED, soit douze points de soudure, ce qui en fait un excellent premier exercice. La documentation détaille chaque étape, la polarité des LED, l'ordre de montage et le contrôle visuel des soudures. Si vous ne souhaitez pas aborder le soudage, la version avec composants pré-soudés est prête à l'emploi.
Non. Le kit contient le circuit imprimé, les composants et la visserie de fixation, mais pas la carte micro:bit ni son cordon USB. Les versions 1 et 2 de la carte fonctionnent indifféremment avec tous les programmes de la documentation.
Non. Les deux programmes se réalisent en blocs graphiques sous MakeCode, sans la moindre saisie de code, et sont expliqués pas à pas dans la documentation. Un enseignant découvrant la carte micro:bit peut mener la séquence sans préparation particulière.
Deux programmes commentés en blocs graphiques : le cycle automatique du feu et le feu à la demande par bouton-poussoir. S'y ajoutent six pistes d'amélioration décrites et un projet de carrefour à deux feux communicants par liaison radio, présenté sous forme de cahier des charges et de pistes de réflexion, sans solution, afin d'être conçu par les élèves.
Non. L'ouvrage est entièrement rédigé en langage par blocs sous MakeCode. Il signale en revanche que MakeCode affiche à tout instant l'équivalent du programme en JavaScript ou en Python dans la même fenêtre, ce qui vous laisse libre d'ouvrir la porte du langage texte au moment qui vous convient.
Oui, à condition de souder les deux connecteurs Grove proposés en option : le feu devient alors pilotable par n'importe quelle platine microcontrôlée dotée d'une connectique au format Grove. Si la platine fonctionne en 5 V et non en 3,3 V, il est recommandé de porter les résistances à 470 ohms.
Ces résistances limitent le courant traversant les LED, sans quoi celles-ci se détruiraient. Les deux valeurs sont livrées indifféremment selon approvisionnement et sont équivalentes pour cette application : l'écart de luminosité est imperceptible et aucun programme n'est à modifier. La documentation mène le calcul complet pour les deux valeurs. Des résistances de 470 ohms donnent un montage plus conservateur, au prix d'une luminosité un peu plus faible — c'est d'ailleurs un exercice utile que de faire refaire le calcul aux élèves avec cette troisième valeur.
Oui. Deux tarifs sont proposés : un tarif académique réservé aux écoles et établissements, et un tarif standard pour les particuliers et les sociétés. La sélection s'effectue dans le menu déroulant situé en haut de cette page, au-dessus du bouton d'ajout au panier.
C'est parce que nous comprenons les défis financiers auxquels sont confrontées de nombreuses écoles que nous nous efforçons de rendre nos kits pédagogiques accessibles à tous en proposant des prix compétitifs sans compromettre leur qualité.
Le feu tricolore est probablement le plus accessible de nos kits didactiques, et c'est celui que nous recommandons pour une première séance de soudage suivie d'une première séance de programmation. Trois LED, trois résistances, trois broches : la simplicité du montage laisse toute la place au raisonnement, et la documentation en profite pour aller beaucoup plus loin que le simple clignotement — histoire de la signalisation, calcul du courant dans une LED, notion d'état, exclusion mutuelle. Comptez une séance pour le montage en version kit, et une séance pour les deux programmes. Le projet de carrefour communicant, lui, occupera un groupe motivé pendant plusieurs séances : c'est de loin l'exercice le plus formateur de l'ouvrage, et c'est aussi le seul que les élèves doivent concevoir entièrement par eux-mêmes.
Compatible avec la précédente version, la carte micro:bit v2 est un mini ordinateur de poche que vous pouvez programmer très facilement depuis un simple navigateur web depuis un PC, Smartphone ou tablette afin de créer des réalisations ludiques, robotiques, musicales, des jeux, des animations, etc...
Sachet de 10 connecteurs Grove (modèle droit) à souder sur circuit imprimé. Convient pour système "Grove".
