Mathématiques et sciences physiques

Réalisation d’un luxmètre à l’aide d’un microcontrôleur

dimanche, 10 janvier 2021

http://maths-sciences-lp.ac-amiens.fr/603-realisation-d-un-luxmetre-a-l-aide-d-un-microcontroleur.html

Dans le cadre d’un mini-projet en co-intervention avec les professeurs d’électrotechnique et de français, les élèves doivent réaliser un luxmètre afin de vérifier le bon éclairement des salles de l’établissement suite à une demande du CESC

1. Objectifs pédagogiques

Les photocomposants sont utilisés dans des expériences simples permettant de mettre en évidence leurs caractéristiques et leur intérêt. De nombreuses applications sont concernées par ce module : le numérique (écrans), les arts graphiques et du spectacle, photodétecteurs (panneaux photovoltaïques, détecteur de mouvements, ajustement de l’éclairage d’une pièce par mesure de la luminosité ambiante, lecture de code-barres).

2. Partie du programme traitée

Optique : comment caractériser et exploiter un signal lumineux ?

Construire expérimentalement la caractéristique d’un photocomposant (photorésistance, photodiode, phototransistor, photopile) :
Mettre en œuvre un photodétecteur.
Mesurer un éclairement avec un luxmètre.

3. Matériel et logiciel utilisés

Carte microcontrôleur type ArduinoTM
Photorésistance LDR04
Résistance 1 kΩ ¼ W
LED RGB 5 mm LED5RVD
Logiciel Mblock version 3
Géogébra (dernière version) ou tableur

4. Modalités de l’organisation mise en œuvre

Co-intervention avec le professeur d’électrotechnique et le professeur de français ;
Mini projet ;
En ilots de ¾ élèves (2nde bac pro SN et MELEEC) ;
5 séances de 1h ;

5. Déclinaisons possibles/les pistes

3ème en sciences et technologie
Toute classe de 2nde sans l’aspect professionnel

6. Retours d’expériences

Freins :

Pratiquement aucun pour le matériel qui avait été déjà acheté l’an passé.
Manque de temps de concertation avec les collègues des autres disciplines.
Points d’appui :
Salle équipée d’ordinateurs,
Matériel disponible et mobile ;
Elèves motivés dès le commencement du projet.
Entente entre collègues

7. Documents

Fiche scénario – Luxmètre format Word - 51.1 kio

Fiche professeur – luxmètre format Word - 464.2 kio

Document élève – luxmètre format Word - 1007.2 kio

Auteur : Fabrice Bailleul (fabrice.bailleul ac-amiens.fr)