PROBLÉMATIQUE 2 : Comment contrôler un habitat à distance, gérer l’énergie et assurer la sécurité ?

Compétences :

  • Piloter un système connecté localement ou à distance. (Activité A & Activité B)

Cette séquence va permettre aux élèves de découvrir la domotique en réalisant des programmes à l'aide du logiciel HOME I/O.

Découverte de la maison



1- Actionneurs ou capteurs

Travail à faire

1 - Télécharger le document en cliquant sur l'icône ci-dessous

Capteurs-Actionneurs

Document Excel

 

Attention vous devez être connectés à OFFICE 365 pour pouvoir télécharger le fichier.

 

2 - Enregistrer le fichier téléchargé dans :

H:\Technologie\Problématique 2\

3 - Compléter le document en vous aidant des 3 ressources ci-dessous. 

  • Mettre un X dans la colonne Capteur ou Actionneur (Voir ressource 3)
  • Compléter la colonne Rôle en notant une seule phrase qui commence par "Permet de...(Voir ressources 1 et 2)

4- Récupérer la correction auprès de votre professeur. 

 

5 - Corriger votre travail sur informatique et Imprimer votre document en Recto-Verso et en couleur en 2 exemplaires

 

Trois ressources :

1- Le manuel d'utilisation

 

 

 

Manuel d'utilisation -

Regarder dans tout le menu "Objets"

2- Le plan de la maison

Carte de tous les capteurs et actionneurs dans la maison

3- Vidéo sur les capteurs et actionneurs (Regarder de 0 à 45 secondes)



2- Ouvrir et configurer Home i/o

  • Dans le menu "OPTIONS" - "VIDÉO" Mettre les informations suivantes :
  • Dans le menu "OPTIONS" - "SON"  : Désactiver le son
  • Lancer une nouvelle simulation
  • Avec l'icône du sablier régler la date au 01/07/2023

 

 

Pour information un rappel des trois types de fonctionnement de Home i/o

Chaque élément peut-être utilisé dans 3 modes différents pour changer de mode cliquer sur l'icone situé à proximité, celui-ci changera de couleur

Tous les objets pilotables, à l’exception de la télécommande, peuvent être utilisés dans les trois modes :

Mode Câblé (ou filaire) : La maison n’est pas domotisée. Il s’agit d’une installation électrique “classique” où

l’ensemble des appareils sont câblés.

Mode Console : Utilisé avec le mode Console (ou mode “domotique simple”). Les objets pilotables sont connectés

au moyen d’une liaison sans fil à une box domotique qui peut être programmée pour automatiser la maison.

Mode Externe : Les Entrées/Sorties (I/O) de chaque objet peuvent être utilisées avec CONNECT I/O ou Scratch2


A - Utiliser HOME i/o avec la console domotique


Exercice 1 : Ouvrir plusieurs stores enrouleurs en même temps

Démarche à suivre :

Document téléchargeable

Cliquer pour télécharger l'exercice "Ouvrir les stores enrouleurs"


Vous NE devez PAS faire noter votre travail à votre professeur.


Comment sauvegarder mon travail ?

Pour accéder au menu Sauver cliquer sur la touche "Échap"

 

Dans le menu Sauver, cliquer sur nouvelle sauvegarde et mettre comme nom : nom d'utilisateur1


Recommencer avec une nouvelle simulation : nom d'utilisateur 2


Exercice 2 : Contrôler la maison

Contraintes :

La touche 1 de la télécommande doit allumer/éteindre le salon A 

La touche 2 de la télécommande doit allumer/éteindre la cuisine D

 

 

Mettre les lumières de A et D en Mode console pour les voir apparaître sur la tablette

Créer deux scénarios pour l'éclairage A et l'éclairage D

Sauver votre simulation toujours sous le même nom : nom d'utilisateur2

 

Contraintes supplémentaires:

 

 

Créer des scénarios complémentaires pour :

  • La touche 3 de la télécommande doit ouvrir les stores enrouleurs des 3 chambres en même temps.
  • La touche 4 de la télécommande doit fermer les stores enrouleurs des 3 chambres en même temps
  • La touche 5 de la télécommande doit allumer-éteindre toutes les lumières de la terrasse extérieure du côté de la piscine
  • La touche 6 de la télécommande doit ouvrir-fermer le portail extérieur
  • La touche 7 allume la piscine
  • La touche 8 éteint la piscine

Sauver votre simulation toujours sous le même nom : nom d'utilisateur2

 


Faire noter votre travail à votre professeur

Vous devez vous placer à cet endroit de la maison à 16h30:



Recommencer avec une nouvelle simulation : nom d'utilisateur 3


Exercice 3 : Gérer la consommation électrique de l'éclairage

Contraintes :

  • Dans les pièces A, B, D, E et G les lumières doivent s'allumer automatiquement lorsqu'une personne entre dans celle-ci et s’éteignent automatiquement lorsque la personne sort de la pièce.
  • Allumer la piscine lorsque il est 20h00 et l'éteindre à 00h00

 Sauver votre simulation toujours sous le même nom : nom d'utilisateur3 

Faire noter votre travail à votre professeur

Vous devez vous placer à cet endroit de la maison à 19h57:



Exercice 4 : Assurer la sécurité de la maison contre les cambrioleurs

 

Attention : Réactiver le son pour entendre la sirène de l'alarme & mettre le digicode en vert

 

Contraintes :

  • Dès que la porte d'entrée s'ouvre, la sirène d'alarme E devra se déclencher grâce au détecteur de porte fermée.
  • Si une personne est présente dans le salon (A) ou la cuisine (D) ou dans l'entrée (E) la sirène d'alarme E devra se déclencher grâce aux détecteurs de mouvement A ou D ou E. 

  

Ne pas oublier de mettre l'alarme en fonctionnement grâce à la télécommande

  • Touche cadenas fermé : Mise en marche de l'alarme (Série de "bips" pour le signaler)
  • Touche cadenas ouvert : Mise à l'arrêt de l'alarme (3 "bips" pour le signaler)

 

 

Sauver votre simulation toujours sous le même nom : nom d'utilisateur3


Faire noter votre travail à votre professeur

Vous devez vous placer à cet endroit de la maison à 12h30 et vous devez activer l'alarme:



Recommencer avec une nouvelle simulation : nom d'utilisateur 4


Exercice 5 : Gérer l'énergie pour le chauffage

Préalable :

 

  • Positionner la maison à l’emplacement de votre établissement (Latitude 46.95 et Longitude -0.8833). 
  • Fixer la date au 01/12/2022 pour avoir une journée compatible avec l'utilisation du chauffage.
  • Mettre la température mini à -3°C et la maxi à 10°C.

 

Démarche :

  • Créer un scénario pour chauffer la chambre L en mode confort et en allumant le chauffage de 00h00 à 23h59

Relever la quantité d’énergie en kWh consommée sur 24 h sur le dernier jour pour maintenir la température de la pièce à 18° en mode confort. Refaire avec 19° en confort puis à 20°, jusqu'à 23°en confort. Pour chaque réglage de température faire 3 ou 4 relevés consécutifs et en faire la moyenne.


  •  Refaire la même chose pour le salon A (Attention de bien vérifier que la chambre L n'est pas chauffée durant cet exercice)

 

Donner les résultats de vos moyennes sous forme d'un tableau après avoir téléchargé le document ci-dessous.

Le tableau devra prendre la forme suivante :

 

1 - Télécharger le document en cliquant sur l'icône ci-dessous

Consommation

Document Excel

 

Attention vous devez être connectés à OFFICE 365 pour pouvoir télécharger le fichier.

 

2 - Enregistrer le fichier téléchargé dans :

H:\Technologie\Problématique 2\Consommation

 

3- Imprimer votre document en 1 exemplaire


Donner vos trois feuilles ( 2 x évaluation + la feuille imprimée) à votre professeur

 

 

 

A FAIRE APRÈS

 

Pour aller plus loin :

  • Positionner la maison à l’emplacement de votre établissement (Latitude 46.95 et Longitude -0.8833). Fixer la date au 01/12/2021 pour avoir une journée compatible avec l'utilisation du chauffage. Mettre la température mini à -3°C et la maxi à 10°C.
  • Créer un scénario A pour chauffer le salon A à 21° en mode confort : Relever la consommation sur 24h
  • Créer un scénario B pour chauffer le salon A en mode confort à 21° entre 6h et 9h et entre 19h et 24h : Relever la consommation sur 24h
  • Créer un scénario C pour chauffer le salon A en mode confort à 21° entre 6h et 9h et entre 19h et 24h et en mode eco à 19° le reste du temps : Relever la consommation sur 24h

 Donner les résultats sous forme d'un tableau et donner une conclusion à votre étude.

 


Évaluation problématique 2


Pour aller plus loin...

Si le temps le permet tu peux essayer les programmations suivantes :

 

Réaliser les programmations suivantes dans l'ordre (chaque programmation réussie rapporte un point bonus) :

  • Fermeture automatique de tous les volets de la pièce A lorsque la luminosité est trop forte
  • Allumage automatique des lumières extérieures lorsque la nuit tombe
  • Programmer la sirène pour qu'elle se déclenche s'il y a de la fumée dans les pièces A, G, H, J et L
  • Protection de toute la maison contre les intrusions par les portes et les baies vitrées
  • Chauffer toute la maison à 20°C et relever la consommation électrique nécessaire sur 24 heures au 01 janvier

B - Utiliser HOME i/o avec Scratch2


Configurer Scratch2 et Home i/o

Le test complet en vidéo ci dessous :

1- Ouvrir les deux logiciels HOME I/O et Scratch 2 sur votre ordinateur

 

2- HOME I/O et Scratch 2 peuvent être utilisés ensemble grâce aux extensions Scratch 2. Vous devez télécharger le fichier modèle Scratch 2 (Cliquer sur l'icone SCRATCH ci-dessus pour le télécharger) qui inclus les blocs nécessaires à la programmation de HOME I/O.

 

3- Ouvrir le fichier téléchargé (template_fr.sb2) dans Scratch 2, puis cliquer sur la catégorie « Ajouter blocs » pour voir apparaître tous les blocs HOME I/OATTENTION A NE PAS OUVRIR LE LOGICIEL mBlock                                                          

 

Afin d’utiliser les éléments HOME I/O dans Scratch, le Mode externe (Voyant en bleu) de chaque élément utilisé doit être activée.


1- Tester le fonctionnement de la porte du garage

Cet exemple de programme Scratch 2 contrôle automatiquement la porte du garage. Pour le tester, télécharger le fichier Scratch (Cliquer sur l'icone SCRATCH ci-contre pour le télécharger)

 

Ouvrir le fichier dans Scratch 2 et cliquer sur le drapeau vert. Ensuite, dans HOME I/O, activer le mode externe de la porte du garage et la télécommande (Voyant en bleu). Appuyer sur le bouton 1  de la télécommande pour ouvrir la porte du garage.

Faire noter votre travail à votre professeur pour cela vous devrez lui montrer et lui expliquer comment fonctionne le portail du garage

Pour cela vous devrez lui dire :

  • Comment l'ouvrir ?
  • Comment il se referme ?
  • Quelle sécurité a été mise en place ? et son rôle.
  • Le temps en seconde où le portail reste entièrement d'ouverture

Vous devez vous placer à cet endroit de la maison à 11h30:



2- Gérer la lumière du garage

Ce nouvel exemple de programme Scratch 2 contrôle automatiquement la lumière du garage. Pour le tester, écrivez les programmes de la vidéo dans Scratch 2 

 

1- Allumer et éteindre la lumière du garage avec la télécommande

2- Allumer et éteindre la lumière du garage avec la télécommande et le détecteur de présence


Faire noter votre travail à votre professeur en montrant la lumière du garage fonctionner dans les deux modes et en expliquant le fonctionnement.

Vous devez vous placer à cet endroit de la maison à 11h30:



3- Gérer le volet de la chambre H

Cet exemple de programme Scratch 2 commande le volet de la chambre H. Pour le tester, télécharger le fichier Scratch Volet_1 (Cliquer sur l'icone SCRATCH ci-contre pour le télécharger) , ouvrir le fichier et cliquer sur le drapeau vert. Ensuite, dans HOME I/O, activer le mode externe du store enrouleur de la chambre H et du bouton de commande du volet H (Voyant en bleu). Testez le programme.

Modifiez-le pour obtenir le bon fonctionnement, ouverture et fermeture du volet.

Allumer la lumière manuellement dans la chambre puis faire noter l'exercice à votre professeur en montrant l'ouverture et la fermeture du volet. du volet.

Vous devez vous placer à cet endroit de la maison à 21h57:



Exercice 2b : Gérer le volet et la lumière de la chambre H

Cet exemple de programme Scratch 2 commande automatiquement le volet de la chambre H. Pour le tester, télécharger le fichier Scratch Volet_2 .

Vous devez visionner la vidéo ci dessous pour tester correctement le programme et modifier le programme comme demandé dans la vidéo pour obtenir en plus :

  • Éteindre la lumière à 00h00 et ouvrir les volets à 8h00 au lieu de 00h00

Faire noter l'exercice à votre professeur. Placer vous à 20h00 puis à 0h00 et enfin à 8h00 en expliquant ce qui se passe à chaque étapes.

Vous devez vous placer à cet endroit de la maison à 21h57:



Exercice 3 : Gérer la maison

Créer un programme complémentaire pour réaliser les programmations présentées dans la vidéo :

 

 

Pour les programmes suivants vous devrez utiliser :

Commande à utiliser pour détecter l'appui sur une touche :

Commande à utiliser pour détecter qu'une touche est relâchée :

 

ATTENTION : Le premier appui doit envoyer une commande à effectuer par le système.

Il est nécessaire de détecter que la touche soit relâchée avant un nouvel appui pour envoyer la commande inverse.

 

FAIRE NOTER LES PROGRAMMES UN PAR UN

 

  • La touche 3 de la télécommande doit ouvrir et fermer le volet de la chambre H
  • La touche 5 de la télécommande doit allumer-éteindre la lumière de jardin
  • La touche 6 de la télécommande doit ouvrir-fermer le portail du garage
  • La touche 7 de la télécommande doit ouvrir-fermer le portail extérieur

En cas de problème pour les 4 exercices précédents mettre une autre touche pour fermer ou éteindre mais vous perdrez la moitié des points pour chaque exercice.

 

Compléter le programme pour que :

  • Les 2 lumières s'allument automatiquement sous le porche lorsque il fait noir et s'éteint automatiquement à 23h (utiliser le capteur de luminosité extérieur).

Faire noter votre travail à votre professeur. Demandez à votre professeur de faire les tests.

Vous devez vous placer à cet endroit de la maison à 17h30:



Évaluation problématique 2 - Scratch


Pour aller plus loin...

Réaliser les programmations suivantes dans l'ordre (chaque programmation réussie rapporte un point bonus) :

  • Fermeture automatique de tous les volets de la pièce A lorsque la luminosité est trop forte.
  • Allumage automatique des 2 lumières extérieures  de la terrasse lorsque la nuit tombe.
  • Fermeture automatique des volets de la pièce A et allumage de la lumière A lorsque la nuit tombe. 
  • Programmer la sirène pour qu'elle se déclenche s'il y a de la fumée dans les pièces A ou D.
  • Protection de toute la maison contre les intrusions si la porte d'entrée ouvre l'alarme doit sonner 5penser à activer l'alarme et le digicode).
  • Chauffer la pièce H à 20°C et relever la consommation électrique nécessaire sur 24 heures au 01 janvier en mettant température mini à 0°C et Maxi à 8°C et la même position que dans les exercices précédents sur la consommation électrique.

 

Sauvegarder votre travail travail sous le nom "evaprob2"


Semaine apprendre autrement...

Activité A

Activité B

Réaliser les programmations suivantes  en mode console (Vert) et en mode externe (Bleu) 

  • Fermeture automatique de tous les volets de la pièce A lorsque la luminosité est trop forte (Utiliser le capteur de luminosité qui se trouve à l'extérieur de la maison)
  • Allumage automatique des lumières extérieures  à côté du garage lorsque la nuit tombe. (Utiliser le capteur de luminosité qui se trouve à l'extérieur de la maison)
  • Allumage automatique des lumières extérieures  à côté du garage lorsque la nuit tombe. (Utiliser le capteur de luminosité qui se trouve à l'extérieur de la maison) et les couper automatiquement à  minuit.
  • Programmer la sirène pour qu'elle se déclenche s'il y a de la fumée dans les pièces A, G, H, J et L