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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Identification des espèces chimiques
Ch. 2
Composition des solutions aqueuses
Ch. 3
Dénombrer les entités
Ch. 4
Le noyau de l’atome
Ch. 5
Le cortège électronique
Ch. 6
Stabilité des entités chimiques
Ch. 7
Modélisation des transformations physiques
Ch. 8
Modélisation des transformations chimiques
Ch. 9
Synthèse de molécules naturelles
Ch. 10
Modélisation des transformations nucléaires
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Décrire un mouvement
Ch. 12
Modéliser une action sur un système
Ch. 13
Principe d’inertie
3. Ondes et signaux
Ch. 14
Émission et perception d’un son
Ch. 15
Analyse spectrale des ondes lumineuses
Ch. 16
Propagation des ondes lumineuses
Ch. 17
Signaux et capteurs
Méthode
Fiches méthode
Fiches méthode compétences
Annexes
Chapitre 14
Activité 3 - Activité expérimentale
Créer un son avec un microcontrôleur et l'analyser
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Problématique de l'activité
Un microcontrôleur permet de générer des signaux électriques que l'on peut transformer en signaux sonores grâce à un haut-parleur.
Comment générer des sons avec un microcontrôleur et quelques lignes de code ?
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Les sons générés par un microcontrôleur ressemblent-ils à ceux joués par un instrument ?
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Doc. 1 Matériel nécessaire
- Un ordinateur avec port USB et l'éditeur Arduino Genuino ;
- Un smartphone avec l'application , ou bien l'application sur un ordinateur ;
- Un microcontrôleur monté sur carte de type Arduino ;
- Un haut-parleur miniature ;
- Un dipôle ohmique de 220 \Omega ;
- Des fils de connexion ;
- Une tablette de prototypage.
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Doc. 2 Schéma du montage
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Doc. 3 La fonction tone() sur Arduino
La fonction tone() permet de générer un signal carré, périodique, avec comme paramètres le numéro de borne utilisé sur la carte, la fréquence (entre 31 Hz et 65 535 Hz pour les cartes Arduino) et la durée (en ms) : Tone(numeroBorne, frequence, duree);
Remarque :
tone() est non bloquante : elle n'arrête pas le programme pendant l'exécution de la fonction. Entre deux sons successifs différents, utiliser delay() avec en paramètre la durée (en ms) avant l'émission d'un nouveau son.
Remarque :
tone() est non bloquante : elle n'arrête pas le programme pendant l'exécution de la fonction. Entre deux sons successifs différents, utiliser delay() avec en paramètre la durée (en ms) avant l'émission d'un nouveau son.
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Doc. 4 Quelques notes et leur fréquence associée
| Note | Do3 | Ré3 | Mi3 | Fa3 | Sol3 | La3 | Si3 |
| f(\mathrm{Hz}) | 262 | 294 | 330 | 349 | 392 | 440 | 494 |
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Doc. 5 Le code minimal
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Questions
Compétence(s)
MATH : Utiliser des outils numériques et un langage de programmation
2. Observer l'allure du signal généré, grâce à l'application Phyphox Audio Scope ou Audacity. La décrire après enregistrement sur l'écran.
3. Le signal sonore enregistrée est-il de forme carrée comme devrait l'avoir généré la fonction tone() ? Mesurer sa période, calculer sa fréquence et comparer avec la fréquence théorique. Expliquer les éventuelles différences.
4. Coder et faire jouer le début de l'Ode à la joie (hymne européen) : mi-mi-fa-sol-sol-fa-mi-ré.
4. Coder et faire jouer le début de l'Ode à la joie (hymne européen) : mi-mi-fa-sol-sol-fa-mi-ré.
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