Algorithmique appliquée au SIN — Terminale STI2D

Durée indicative: 6 séances | Langages: Python & C / Arduino

Finalité de la séquence

Concevoir, traduire et tester des algorithmes qui exploitent des capteurs et pilotent des actionneurs, d’abord en Python (simulation), puis en C sur microcontrôleur (Arduino).

Acquisition Traitement Filtrage Commande Communication Validation

Compétences visées

Analyser un besoin et identifier les entrées/sorties d’un système.
Formaliser un algorithme (logigramme, pseudo-code, table de décision).
Implanter et comparer une solution en Python puis en C.
Tester, mesurer, interpréter et valider le fonctionnement.
Améliorer la robustesse (anti-rebond, hystérésis, moyenne glissante).

Déroulé des séances

Algorithme, système, variables
Logigramme d’un système simple (ex: seuil de luminosité) → pseudo-code → simulation Python.
Structures de contrôle & acquisition
Conditions, boucles, variables. Python (données simulées) puis Arduino (LDR, température, bouton).
Traitement de données
Bruit de mesure, moyenne glissante, hystérésis, anti-rebond. Comparaison Python ↔ C.
Commande d’actionneurs
Séquence logique et temporisations. Servo/LED/moteur; intégration sur un sous-système projet.
Communication
Trames série et I²C (notions). Python ↔ Arduino, formatage et décodage minimal.
Mini-projet d’évaluation
Cahier des charges court, schéma-bloc, pseudo-code, code fonctionnel, preuve de tests.

Contenus clés

Python (simulation)

Structures: if/elif/else, for/while, fonctions.
Listes de mesures, calculs glissants, tracés simples.
Échanges via port série (console) pour visualisation.

C / Arduino (embarqué)

Lecture analogRead()/digitalRead(), mappage et seuils.
Anti-rebond, hystérésis, millis() pour temporisations.
Pilotage servo/LED/moteur, trames série minimales.

Matériel & logiciels

Carte Arduino UNO + Grove Beginner Kit (LDR, bouton, temp, etc.).
Robot/servo ou sous-système du projet SIN.
Environnement Python et IDE Arduino. Simulateur possible (Wokwi/Tinkercad).

Évaluation (mini-projet)

Critère	Attendus
Compréhension du besoin	Entrées/sorties correctement identifiées, contraintes notées.
Formalisation	Logigramme lisible, pseudo-code structuré et cohérent.
Implantation	Python et C fonctionnels, choix techniques justifiés.
Validation	Mesures pertinentes, preuves de tests, interprétation claire.
Méthode	Versionnement simple, commentaires, schéma-bloc propre.

Barème indicatif: 5 × 4 pts = 20

À la fin de la séquence, vous savez…

Relier un besoin à un algorithme et à du code.
Rendre une décision plus robuste avec filtrage et hystérésis.
Commander un actionneur et échanger des données simples.

Conseil: gardez vos schémas et pseudo-codes, ils serviront pour le projet.