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.
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
| Séance | Durée | Type | Objectif |
|---|---|---|---|
| S1 | 4 h | TP | Introduction au matériel : montage LED + résistance, premier programme d’alerte visuelle, intégrité électrique |
| S2 | 2 h | TD | Anatomie de l’Arduino : brochage, GPIO, règles à respecter pour ne pas griller la carte |
| S3 | 2 h | Cours | Architecture d’un système automatisé : acquérir / traiter / agir, binaire et logique tout-ou-rien |
| S4 | 3 h | TP | Interaction & logique : détection d’intrusion par bouton, piège de l’entrée flottante, anti-rebond |
| S5-S7 | — | Projet + bonus | Approfondissement 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.
Compétences du référentiel visées
Codes du référentiel Bac Pro CIEL.