1CIEL Pôle 1 · électro

Arduino N1 — Fondations : IDE, GPIO, LED, boutons (Projet SecureZone)

Première prise en main d'un microcontrôleur Arduino par un technicien CIEL au fil d'un projet d'alarme fictif (SecureZone) : IDE, GPIO, datasheets, breadboard, entrée bouton anti-flottement et architecture d'un système automatisé.

Séquence n°17 18 h 7 séances
Archive non publiée Contrôle 2026-06-21 5 fichiers Relecture stricte requise

Le contexte

SafeHome, PME fictive de domotique, lance le projet SecureZone : une petite alarme à base de carte Arduino UNO. L’élève entre dans la peau d’un technicien prototypiste chargé de monter et de valider le système, brique par brique — du simple voyant d’alerte jusqu’à la détection d’intrusion par bouton.

Pour y arriver, le technicien doit prendre l’IDE Arduino en main, configurer les GPIO en entrée/sortie, lire le brochage de la carte (pinout), dimensionner ses résistances de protection, et comprendre comment un système automatisé acquiert, traite et agit. Pas de magie : on part des composants et on construit un prototype fonctionnel sur breadboard, en garantissant l’intégrité électrique du montage.

Problématique : comment piloter un composant physique (LED, bouton) avec un microcontrôleur Arduino tout en garantissant l’intégrité électrique du dispositif, dans le cadre d’un système d’alarme simple ?

Livrables observables — Montage LED d’alerte fonctionnel + programme d’alerte visuelle + fiche de brochage annotée + détection d’intrusion par bouton anti-flottement (captures à l’appui).

Le plan séance par séance

SéanceDuréeTypeObjectif
S14 hTPIntroduction au matériel : montage LED + résistance, premier programme d’alerte visuelle, intégrité électrique
S22 hTDAnatomie de l’Arduino : brochage, GPIO, règles à respecter pour ne pas griller la carte
S32 hCoursArchitecture d’un système automatisé : acquérir / traiter / agir, binaire et logique tout-ou-rien
S43 hTPInteraction & logique : détection d’intrusion par bouton, piège de l’entrée flottante, anti-rebond
S5-S7Projet + bonusApprofondissement du projet SecureZone et TP bonus contrôle analogique (variateur au potentiomètre)

Ratio pratique / théorie : majoritairement pratique, conforme à la doctrine 80/20 du Bac Pro CIEL : on manipule, on monte, on programme, et on revient à la théorie quand le terrain l’exige.

Ce que les élèves repartent capables de faire

  • Installer et utiliser l’IDE Arduino, uploader un programme sur Arduino UNO
  • Repérer le brochage d’une carte Arduino UNO et identifier le rôle de chaque broche
  • Dimensionner une résistance de protection (loi d’Ohm appliquée à une LED)
  • Programmer les GPIO en entrée/sortie : pinMode, digitalWrite, digitalRead
  • Câbler un montage breadboard propre : LED + résistance + bouton avec pull-up/pull-down
  • Gérer le rebond et l’entrée flottante d’un bouton poussoir
  • Décrire un système automatisé avec la chaîne acquérir / traiter / agir
  • Lire une valeur analogique (potentiomètre) et l’observer au traceur série

Pour aller plus loin

C’est le N1 d’un parcours Arduino sur 3 ans :

  • Arduino N1 — Fondations (cette séquence) — IDE, GPIO numériques, LED, boutons
  • Arduino N2 — Acquisition & pilotage (séquence suivante) — ADC, PWM, capteurs analogiques, actionneurs
  • Arduino N3 — Communication IoT (terminale) — WiFi, MQTT, dashboard

La progression est pensée pour qu’en fin de Terminale, l’élève soit capable de contribuer à concevoir et adapter un objet connecté complet — pas de prétendre à un niveau BTS, mais de savoir où il met les mains.

Co-intervention : la séquence se prête bien à un travail commun avec Mathématiques (loi d’Ohm, calcul de résistance) et Français (rédaction du compte rendu technique, lexique pro).

Documents inclus dans le ZIP

Inventaire généré depuis l'archive publique contrôlée le 2026-06-21.

Word
TP BONUS — Le Contrôle Analogique (1CIEL).docx
1C_ELC_01_ARDUINO_N1_FONDATIONS/SEANCE 1 - TP1/TP BONUS — Le Contrôle Analogique (1CIEL).docx
Word
Travaux Pratiques n°1 _ Introduction au Matériel (Projet SecureZone).docx
1C_ELC_01_ARDUINO_N1_FONDATIONS/SEANCE 1 - TP1/Travaux Pratiques n°1 _ Introduction au Matériel (Projet SecureZone).docx
Word
TD1 — Anatomie de l’Arduino (Projet SecureZone).docx
1C_ELC_01_ARDUINO_N1_FONDATIONS/SEANCE 2 - TD1 Anatomie Arduino/TD1 — Anatomie de l’Arduino (Projet SecureZone).docx
Word
COURS N°1 _ Architecture d'un Système Automatisé.docx
1C_ELC_01_ARDUINO_N1_FONDATIONS/SEANCE 3 - COURS/COURS N°1 _ Architecture d'un Système Automatisé.docx
Word
TP2 — Interaction & Logique (Projet SecureZone).docx
1C_ELC_01_ARDUINO_N1_FONDATIONS/SEANCE 4 - TP2/TP2 — Interaction & Logique (Projet SecureZone).docx

Manifest JSON public

Compétences du référentiel visées

Codes du référentiel Bac Pro CIEL.

C03 Participer à un projet
C04 Analyser une structure matérielle et logicielle
C07 Réaliser des maquettes, prototypes ou produits