Physique-Chimie 2de
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1. Constitution et transformations de la matière
Constitution de la matière à l'échelle microscopique et macroscopique
Ouverturep. 16-17
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
Mouvement et interactions
Ouverturep. 198-199
Ch. 11
Décrire un mouvement
Ch. 12
Modéliser une action sur un système
Ch. 13
Principe d’inertie
3. Ondes et signaux
Ondes et signaux
Ouverturep. 250-251
Ch. 14
Émission et perception d’un son
Émission et perception d’un son
Ouverturep. 252-253
La propagation du son
Activité d'explorationp. 254
Enregistrer et « voir » un son
Activité expérimentalep. 255
Créer un son avec un microcontrôleur et l’analyser
Activité expérimentalep. 256
Cours
Coursp. 257-259
Bilan
Bilanp. 260
QCM
QCMp. 261
Pour s'échauffer - Pour commencer
Exercicesp. 262-263
Pour s'échauffer
Exercices
Pour commencer
Exercices
Influence de la température sur la vitesse du son dans l’air
Exercicesp. 264
Pour s’entraîner
Exercicesp. 265-266
Pour aller plus loin
Exercicesp. 267
Problèmes et tâches complexes
Problèmesp. 268
Travailler autrement
Travailler autrementp. 269
Fiches de révision
Fiches de révision - Exclusivité numérique
Exercices de révision
Exercices de révision - Exclusivité numérique
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
Rabats de début
Rabats
Lexique
p. 338-339
Rabats de fin
Rabats
Chapitre 14
Activité 3 - Activité expérimentale

Créer un son avec un microcontrôleur et l'analyser

14 professeurs ont participé à cette page
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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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Par intuition

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
    PhyPhox
    , ou bien l'application
    Audacity
     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

Placeholder pour Schéma du montage fritzingSchéma du montage fritzing
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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.
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Doc. 4
Quelques notes et leur fréquence associée

NoteDo3Ré3Mi3Fa3Sol3La3Si3
f(\mathrm{Hz})262294330349392440494
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Doc. 5
Le code minimal

Placeholder pour génération d'un son carrégénération d'un son carré
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Questions
Compétence(s)
MATH : Utiliser des outils numériques et un langage de programmation
1. Générer le son après avoir « téléversé » le code vers le microcontrôleur (attention à bien vérifier le port d'envoi dans le menu Outils > Port de l'éditeur Arduino).

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.
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