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{{Introduction | {{Introduction | ||
− | |Introduction=L'idée de ce DebrouilloKit a germé suite au hackathon "Rudi", organisé par Les Petits Débrouillards Grand Ouest et L'Edulab de l'Université de Rennes 2 en décembre 2021, dans le cadre d'un appel à projet eRudi porté par le Réseau Canopé. L'objet du hackathon était de développer des POCL (Petits Objets Connectés Ludiques), sur base Arduino ou Wemos D1 mini, mettant à profit des données libres ("''Open Data''"). L'appel à projet indiquait également que Les Petits Débrouillards devaient ensuite concevoir et développer une mallette pédagogique sur la base des ces POCL. | + | |Introduction=L'idée de ce DebrouilloKit a germé suite au [https://www.wiki.lesfabriquesduponant.net/index.php?title=Hackathon_POCL_2021 hackathon "Rudi"], organisé par Les Petits Débrouillards Grand Ouest et L'Edulab de l'Université de Rennes 2 en décembre 2021, dans le cadre d'un appel à projet eRudi porté par le Réseau Canopé. L'objet du hackathon était de développer des POCL (Petits Objets Connectés Ludiques), sur base Arduino ou Wemos D1 mini, mettant à profit des données libres ("''Open Data''"). L'appel à projet indiquait également que Les Petits Débrouillards devaient ensuite concevoir et développer une mallette pédagogique sur la base des ces POCL. |
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− | A titre d'exemple, nous proposons 5 applications | + | A titre d'exemple, nous proposons 5 applications :<br /> |
*une application de test, permettant de s'assurer que les utilisateurs ont réalisé les bonnes connexions entre les différents éléments | *une application de test, permettant de s'assurer que les utilisateurs ont réalisé les bonnes connexions entre les différents éléments | ||
*une application de ping-pong individuel | *une application de ping-pong individuel | ||
− | *une application météo, affichant le temps des 5 prochains jours sur Rennes | + | *une application météo, affichant le temps des 5 prochains jours sur Rennes, issu du [https://www.wiki.lesfabriquesduponant.net/index.php?title=POCL_:_VOIR_DEMAIN POCL "Voir Demain"] |
*une application exploitant les données de trafic de la Rocade de Rennes | *une application exploitant les données de trafic de la Rocade de Rennes | ||
− | *une application " | + | *une application issue du [https://www.wiki.lesfabriquesduponant.net/index.php?title=POCL_:_Poke POCL "Poke"] et étendue à un jeu Pierre-Feuille-Ciseaux entre deux DebrouilloKits |
− | Le passage d'une application à une autre est simple : on positionne le potentiomètre sur un n° d'application, et on appuie simultanément sur les deux boutons pendant plus de 3 secondes. | + | Le passage d'une application à une autre est simple : on positionne le potentiomètre sur un n° d'application, et on appuie simultanément sur les deux boutons pendant plus de 3 secondes. |
Le coût de chaque kit (Box+Light+Servo) est inférieur à 10 €. En fonction des ateliers, on pourra proposer de réaliser un nouveau kit de bout en bout (électronique, découpage laser des boites, impression 3D des boutons, utilisation des applications existantes), ou utilisation de kits existants et réalisation de nouvelles applications. On peut également envisager la réalisation d'éléments complémentaires (à base de capteurs par exemple). A vous de jouer ! | Le coût de chaque kit (Box+Light+Servo) est inférieur à 10 €. En fonction des ateliers, on pourra proposer de réaliser un nouveau kit de bout en bout (électronique, découpage laser des boites, impression 3D des boutons, utilisation des applications existantes), ou utilisation de kits existants et réalisation de nouvelles applications. On peut également envisager la réalisation d'éléments complémentaires (à base de capteurs par exemple). A vous de jouer ! | ||
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|Prerequisites=Utiliser le D1 mini avec Arduino | |Prerequisites=Utiliser le D1 mini avec Arduino | ||
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+ | {{Tuto Step | ||
+ | |Step_Title=Récupération et usage des fichiers | ||
+ | |Step_Content=L'ensemble des informations utiles à la fabrication de ce kit, se trouve dans un dossier compressé '''Debrouillokit-V01.zip''', disponible dans le lien indiqué dans la rubrique "fichiers" ci-avant. Bon, allez, je le remets également ici : [https://cloud.debrouillonet.org/s/Sk7K3rCMaqPNYdH DebrouilloKit-V01.zip]. | ||
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+ | Ce fichier compressé contient les répertoires suivants : | ||
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+ | !Utilisation | ||
+ | |- | ||
+ | |A - Circuit Imprimé (projet Kicad) | ||
+ | |Fichiers Kicad de définition du circuit imprimé. Le fichier '''DK_PCB.zip''' évoqué à l'étape 2 se trouve dans le répertoire JLCPCB. | ||
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+ | |B - Découpe Laser (boites) | ||
+ | |Fichiers au format svg, pour la découpe laser des boitiers, à utiliser à l'étape 3. | ||
+ | |- | ||
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+ | |Fichiers Blender et STL pour l'impression en 3D des boutons et de la molette du potentiomètre, à utiliser à l'étape 4. | ||
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+ | |Contient le répertoire '''DebrouilloBox''', qui lui-même contient 8 modules de programmation Arduino. Voir étape 8 pour plus de détails. | ||
+ | |- | ||
+ | |E - Fiches Applicatives | ||
+ | |Fiches à imprimer (et éventuellement modifier) pour les poser sur les boitiers du kit, en fonction de l'application que l'on souhaite utiliser. Voir à l'étape 7 comment imprimer et découper proprement ces fiches applicatives. | ||
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{{Tuto Step | {{Tuto Step | ||
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{{Tuto Step | {{Tuto Step | ||
|Step_Title=Réalisation des fiches applicatives | |Step_Title=Réalisation des fiches applicatives | ||
− | |Step_Content=Des fiches sont associées à chaque application, et destinées à être placées sur les faces de la DebrouilloBox, du DebrouilloServo et du DebrouilloLight | + | |Step_Content=Des fiches sont associées à chaque application, et destinées à être placées sur les faces de la DebrouilloBox, du DebrouilloServo et du DebrouilloLight. A titre d'exemple, photo 1 : fiches de l'application "Météo", et photo 2 : "Rocade de Rennes". Dans le cadre d'un atelier ou d'un hackathon, les fiches peuvent être dessinées à la main ou sur un logiciel de dessin, puis imprimées sur du papier épais. Si on veut des fiches plus pérennes, voici comment on peut procéder : |
<u>Cas 1 : pour réaliser les fiches actuelles</u> : | <u>Cas 1 : pour réaliser les fiches actuelles</u> : | ||
− | #Imprimer le fichier '''DK_Fiches.pdf''' au format A4 ; plastifier la feuille, puis couper les bords à environ 2mm (côté extérieur) du centre des croix bleues (Cf. photo | + | #Imprimer le fichier '''DK_Fiches.pdf''' (Cf. photo 3) au format A4 ; plastifier la feuille, puis couper les bords à environ 2mm (côté extérieur) du centre des croix bleues (Cf. photo 4) |
− | #Placer un carton de grand format | + | #Placer et fixer un carton de grand format dans la découpeuse laser ; charger le fichier '''DK_Fiches.svg''' (Cf. photo 5), et configurez la gravure du calque "couleur bleue" en faible puissance de gravure, suffisante pour que les croix soient visibles sur le carton). La couleur rouge doit être ignorée (ie, pas de gravure). |
− | #Positionner la feuille plastifiée, afin de faire correspondre les guides bleus avec le carton | + | #Positionner et fixer la feuille plastifiée sur le carton, afin de faire correspondre les guides bleus avec le carton ; relancer la gravure du même fichier '''DK_Fiches.svg''', mais cette fois-ci avec l'utilisation du calque associé à la couleur rouge. |
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#Sauvegardez vos modifications ; exportez le résultat dans un fichier pdf, et repartez à l'étape 1 du cas n° 1.<br /> | #Sauvegardez vos modifications ; exportez le résultat dans un fichier pdf, et repartez à l'étape 1 du cas n° 1.<br /> | ||
− | <br /> | + | ''Notes :'' |
+ | |||
+ | *''un fichier DK_Fiches.jpg est également disponible pour imprimer les fiches sur du papier photo (mode "A4 sans marges").'' | ||
+ | *''Le jeu de fiches a été mis à jour, afin d'ajouter une fiche "DebrouilloLed" pour le jeu Pierre/Ciseaux/Feuille. Les photos à gauche montrent le jeu de fiches initial.''<big><br /></big> | ||
|Step_Picture_00=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DK_Img605.jpg | |Step_Picture_00=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DK_Img605.jpg | ||
|Step_Picture_01=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DK_Img603.jpg | |Step_Picture_01=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DK_Img603.jpg | ||
− | |Step_Picture_02=Le_DebrouilloKit_- | + | |Step_Picture_02=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DK_Img601.jpg |
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|Step_Picture_04=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DK_Img602.jpg | |Step_Picture_04=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DK_Img602.jpg | ||
}} | }} | ||
{{Tuto Step | {{Tuto Step | ||
− | |Step_Title= | + | |Step_Title=Téléchargement des applications |
− | |Step_Content=Sous forme de mallette pédagogique, les éléments ne seront pas connectés. La connexion fera partie du travail réalisé par le public.<br /> | + | |Step_Content=Nous supposons ici que la programmation d'un D1 mini et l’utilisation de l'environnement de développement Arduino n'a plus de secrets pour vous, Cf. "Expériences pré-requises" en début de cette page :-). |
+ | |||
+ | |||
+ | Les modules de base (DebrouilloBox.ino et DebrouilloNet.ino), et toutes les applications déjà développées sont disponibles dans le répertoire DebrouilloBox (photo n° 1) | ||
+ | |||
+ | |||
+ | Dans l'environnement de développement Arduino, chargez le module principal (DebrouilloBox.ino). Assurez-vous que que le gestionnaire de carte "Lolin D1 Mini" est prise en compte (photo n°2). Branchez la Débrouillobox à l'ordinateur (câble USB) et vérifiez que le port est visible (toujours photo n° 2). | ||
+ | |||
+ | Téléverser ensuite les modules (photo n°3). | ||
+ | |||
+ | <br /> | ||
+ | |Step_Picture_00=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DK_Img801.jpg | ||
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+ | {{Tuto Step | ||
+ | |Step_Title=Branchement des éléments | ||
+ | |Step_Content=Sous forme de mallette pédagogique, les éléments ne seront pas connectés. La connexion fera partie du travail réalisé par le public. | ||
+ | |||
+ | <br /> | ||
+ | |||
+ | *Branchez la DebrouilloLight à la première série de trois connecteurs (la plus à gauche lorsqu'on regarde la face gravée). <u>Tenir compte de codes de couleur adoptés lors de la fabrication de la DebrouilloLight</u> à l'étape 4. Dans notre cas (photo 1), nous n'avions plus de fil noir, qui a été remplacé par du fil bleu. | ||
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+ | <br /> | ||
− | + | *Faites de même pour le branchement du DebrouilloServo sur les trois connecteurs centraux. | |
− | *Faites de même pour | ||
− | + | <br /> | |
− | *Sélectionnez l'application n°1 (positionnez le potentiomètre sur le "1", puis | + | *Sélectionnez l'application n°1 (positionnez le potentiomètre sur le "1", puis appuyez simultanément sur les deux boutons pendant plus de trois secondes). |
− | *Placez la fiche "Vérification Câblage" sur la | + | |
− | *Jouez avec les boutons et le potentiomètre comme indiqué sur la fiche ( | + | <br /> |
+ | |||
+ | *Placez la fiche "Vérification Câblage" sur la DébrouilloBox, | ||
+ | |||
+ | <br /> | ||
+ | |||
+ | *Jouez avec les boutons et le potentiomètre comme indiqué sur la fiche (photo n° 2). | ||
|Step_Picture_00=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DK_Img701.jpg | |Step_Picture_00=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DK_Img701.jpg | ||
|Step_Picture_01=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DK_Img702.gif | |Step_Picture_01=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DK_Img702.gif | ||
}} | }} | ||
{{Tuto Step | {{Tuto Step | ||
− | |Step_Title= | + | |Step_Title=Connexion Wi-Fi |
− | |Step_Content=Les | + | |Step_Content=Les deux premières applications n'ont pas besoin du Wi-Fi, au démarrage la led de la DebrouilloBox doit directement passer au vert. |
− | + | Les autres applications vont chercher à se connecter (clignotement de la led en bleu). Nous avons ensuite deux possibilités : | |
+ | |||
+ | *La led passe au vert, ce qui signifie que la DebrouilloBox a réussi à se connecter sur un Wi-Fi qui était déjà connu. | ||
<br /> | <br /> | ||
− | |Step_Picture_00=Le_DebrouilloKit_- | + | |
+ | *La Led passe en rouge, ce qui signifie que la maquette n'a pas trouvé de réseau connu. Dans ce cas, elle s'est elle-même positionnée comme un point d'accès Wi-Fi, sur lequel il faudra d’abord se connecter (voir photo n° 1) : | ||
+ | *#Avec un téléphone ou ordinateur, connectez vous au point d'accès "DebrouilloBox_nnnn''"''. Il n'y a pas de mot de passe. Il y aura peut-être un message indiquant qu'Internet n'est pas disponible, c'est normal, ne pas en tenir compte. | ||
+ | *#Sur votre navigateur préféré, tapez "192.168.4.1". Vous aurez alors l’interface du Wi-Fi Manager. Cliquez sur "Configure WiFi", vous arrivez sur le choix du point d'accès. | ||
+ | *#Choisissez alors votre point d'accès Wi-Fi préféré avec son mot de passe, et cliquez sur Save. | ||
+ | |||
+ | Si tout se passe bien, la led repasse alors au vert. | ||
+ | |Step_Picture_00=Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences_DK_Img802.jpg | ||
}} | }} | ||
{{Tuto Step | {{Tuto Step | ||
|Step_Title=Comment développer de nouvelles applications ? | |Step_Title=Comment développer de nouvelles applications ? | ||
− | |Step_Content= | + | |Step_Content=Une nouvelle application (n° 123 par exemple) devra être définie dans un nouveau module '''Module_123_MonAppli.ino'''. Au sein de ce module, on devra trouver au moins une fonction '''M123_Event,''' lui permettant de réagir à cinq types d’événements : |
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− | * '''GL_EVENT_SETUP''' : appelé une seule fois, à l'initialisation de l'application. C'est là où votre nouvelle application va initialiser ses propres données, demander l'utilisation si Wifi si elle le souhaite, etc... | + | *'''GL_EVENT_SETUP''' : appelé une seule fois, à l'initialisation de l'application. C'est là où votre nouvelle application va initialiser ses propres données, demander l'utilisation si Wifi si elle le souhaite, etc... |
− | * '''GL_EVENT_POT''', lorsque la valeur du potentiomètre a changé | + | *'''GL_EVENT_POT''', lorsque la valeur du potentiomètre a changé |
− | * '''GL_EVENT_LEFT''', lorsque l'état du bouton gauche a changé | + | *'''GL_EVENT_LEFT''', lorsque l'état du bouton gauche a changé |
− | * '''GL_EVENT_RIGHT''', lorsque l'état du bouton droit a changé | + | *'''GL_EVENT_RIGHT''', lorsque l'état du bouton droit a changé |
− | * '''GL_EVENT_LOOP''', appelé régulièrement pour "réactiver" votre application | + | *'''GL_EVENT_LOOP''', appelé régulièrement pour "réactiver" votre application |
Le kit met à disposition un certain nombre de fonctions de base (utilisation du WiFi, interrogation d'un serveur, utilisation de la DebrouilloLight et du DebrouilloServo, ...) utilisables par votre nouvelle application. | Le kit met à disposition un certain nombre de fonctions de base (utilisation du WiFi, interrogation d'un serveur, utilisation de la DebrouilloLight et du DebrouilloServo, ...) utilisables par votre nouvelle application. | ||
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Auteur Philippe Blusseau | Dernière modification 21/11/2022 par Philby
Wemos D1 mini, découpe laser Le_DebrouilloKit_-_Multipliez_les_exp_riences___DK_Anim1.gif
L'idée de ce DebrouilloKit a germé suite au hackathon "Rudi", organisé par Les Petits Débrouillards Grand Ouest et L'Edulab de l'Université de Rennes 2 en décembre 2021, dans le cadre d'un appel à projet eRudi porté par le Réseau Canopé. L'objet du hackathon était de développer des POCL (Petits Objets Connectés Ludiques), sur base Arduino ou Wemos D1 mini, mettant à profit des données libres ("Open Data"). L'appel à projet indiquait également que Les Petits Débrouillards devaient ensuite concevoir et développer une mallette pédagogique sur la base des ces POCL.
Nous avons alors conçu un DebrouilloKit générique, utilisable en dehors de ce besoin particulier. Il est aujourd'hui composé de trois boitiers :
A titre d'exemple, nous proposons 5 applications :
Le passage d'une application à une autre est simple : on positionne le potentiomètre sur un n° d'application, et on appuie simultanément sur les deux boutons pendant plus de 3 secondes.
Le coût de chaque kit (Box+Light+Servo) est inférieur à 10 €. En fonction des ateliers, on pourra proposer de réaliser un nouveau kit de bout en bout (électronique, découpage laser des boites, impression 3D des boutons, utilisation des applications existantes), ou utilisation de kits existants et réalisation de nouvelles applications. On peut également envisager la réalisation d'éléments complémentaires (à base de capteurs par exemple). A vous de jouer !
L'ensemble des informations utiles à la fabrication de ce kit, se trouve dans un dossier compressé Debrouillokit-V01.zip, disponible dans le lien indiqué dans la rubrique "fichiers" ci-avant. Bon, allez, je le remets également ici : DebrouilloKit-V01.zip.
Ce fichier compressé contient les répertoires suivants :
Dossier | Utilisation |
---|---|
A - Circuit Imprimé (projet Kicad) | Fichiers Kicad de définition du circuit imprimé. Le fichier DK_PCB.zip évoqué à l'étape 2 se trouve dans le répertoire JLCPCB. |
B - Découpe Laser (boites) | Fichiers au format svg, pour la découpe laser des boitiers, à utiliser à l'étape 3. |
C - Impression 3D (boutons) | Fichiers Blender et STL pour l'impression en 3D des boutons et de la molette du potentiomètre, à utiliser à l'étape 4. |
D - Applications (code Arduino) | Contient le répertoire DebrouilloBox, qui lui-même contient 8 modules de programmation Arduino. Voir étape 8 pour plus de détails. |
E - Fiches Applicatives | Fiches à imprimer (et éventuellement modifier) pour les poser sur les boitiers du kit, en fonction de l'application que l'on souhaite utiliser. Voir à l'étape 7 comment imprimer et découper proprement ces fiches applicatives. |
L'électronique du boitier de commande est basé sur un Wemos D1 Mini, auquel on ajoute deux boutons, un potentiomètre, une led multi-couleurs et quelques connecteurs. Afin de faciliter - et fiabiliser - le montage, nous avons conçu un circuit intégré (*) qui accueillera tous ces composants. (Cf. figure 1).
(*) Si ce circuit imprimé n'est pas disponible sur place, demandez à d'autres antennes Petits Debrouillards s'ils n'en n'ont pas en trop; et sinon, vous pouvez en recommander sur le site JLPCB.com en y téléchargeant le fichier DK_PCB.zip disponible dans la section "Fichiers" ci-dessus.
Les boitiers sont réalisés en bois, par découpe laser. Les découpes de chaque boitier sont définies dans un ou deux fichiers "svg", disponibles dans la section "Fichiers" ci-dessus. Il faut prendre du bois d'épaisseur 3 mm. Lors du transfert du fichier svg vers le logiciel de la découpeuse laser, il faudra spécifier :
Le montage des trois boitiers se fait de la même façon. A cette étape 2 ne monter ensemble que le fond, les côtés des boites, et les cales intérieures. Quelques point d'attention cependant (voir également photos à gauche) :
Il est impératif de mettre de la bonne colle entre les éléments, car on pourra avoir à forcer un peu lors de la finalisation des boitiers (en particulier le boitier de commande).
Les boites de base ont été créés sur le site https://www.festi.info/boxes.py/?language=fr, puis adaptées à notre besoin.
Montage de la structure intérieure :
Finalisation du montage :
Réalisation des boutons (dernière photo) :
1/ Montage du dérouleur (photo 1 à gauche)
2/ Soudure du ruban de leds (photo 2 à gauche)
3/ Mise en place du ruban de leds (photos 3 et 4 à gauche)
Pour terminer (photo 5), insérer la façade dans le boitier. Si elle ne tient pas toute seule, on peut mettre des bouts de scotch double face - de faible épaisseur - sur la tranche des deux cales intérieures.
1/ Montage du dérouleur (photo 1 à gauche)
2/ Montage du servomoteur (photos 2 et 3 à gauche)
Pour terminer (photo 4), insérez la façade dans le boitier (comme précédemment, un petit bout de scotch double face peut aider à la maintenir).
Des fiches sont associées à chaque application, et destinées à être placées sur les faces de la DebrouilloBox, du DebrouilloServo et du DebrouilloLight. A titre d'exemple, photo 1 : fiches de l'application "Météo", et photo 2 : "Rocade de Rennes". Dans le cadre d'un atelier ou d'un hackathon, les fiches peuvent être dessinées à la main ou sur un logiciel de dessin, puis imprimées sur du papier épais. Si on veut des fiches plus pérennes, voici comment on peut procéder :
Cas 1 : pour réaliser les fiches actuelles :
Cas 2 : pour réaliser de nouvelles fiches :
Notes :
Nous supposons ici que la programmation d'un D1 mini et l’utilisation de l'environnement de développement Arduino n'a plus de secrets pour vous, Cf. "Expériences pré-requises" en début de cette page :-).
Les modules de base (DebrouilloBox.ino et DebrouilloNet.ino), et toutes les applications déjà développées sont disponibles dans le répertoire DebrouilloBox (photo n° 1)
Dans l'environnement de développement Arduino, chargez le module principal (DebrouilloBox.ino). Assurez-vous que que le gestionnaire de carte "Lolin D1 Mini" est prise en compte (photo n°2). Branchez la Débrouillobox à l'ordinateur (câble USB) et vérifiez que le port est visible (toujours photo n° 2).
Téléverser ensuite les modules (photo n°3).
Sous forme de mallette pédagogique, les éléments ne seront pas connectés. La connexion fera partie du travail réalisé par le public.
Les deux premières applications n'ont pas besoin du Wi-Fi, au démarrage la led de la DebrouilloBox doit directement passer au vert.
Les autres applications vont chercher à se connecter (clignotement de la led en bleu). Nous avons ensuite deux possibilités :
Si tout se passe bien, la led repasse alors au vert.
Une nouvelle application (n° 123 par exemple) devra être définie dans un nouveau module Module_123_MonAppli.ino. Au sein de ce module, on devra trouver au moins une fonction M123_Event, lui permettant de réagir à cinq types d’événements :
Le kit met à disposition un certain nombre de fonctions de base (utilisation du WiFi, interrogation d'un serveur, utilisation de la DebrouilloLight et du DebrouilloServo, ...) utilisables par votre nouvelle application.
Pour plus de détails, voir les explications fournies dans le module Module_999_Exemple.ino. qui servira de base à votre propre module.
Comme on a pu le voir, il reste une entrée/sortie disponible sur le boitier de commande. Elle est utilisable pour activer un autre élément (2ème servo moteur par exemple). On pourrait également envisager des données en entrée, par exemple fournies par un capteur (température, CO2, ...).
Idéalement le nouvel élément devra être intégré dans le même type de boitier en bois que ceux qui existent (la documentation devra alors fournir les fichiers svg). Les dimensions du nouveau boitier devront si possible être compatibles avec ceux existants (Cf. animation en tout début de page), par exemple un capteur pourrait facilement être intégré dans une boite de même taille qu'un DebrouilloServo.
Il faudrait également fournir au moins un exemple d'application du nouveau boitier, et les fiches cartonnées associées aux boitiers utilisés par cette nouvelle application.
Dernière modification 21/11/2022 par user:Philby.
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