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wiki:flossmanuals:boitier-interactif-01:accueil

Différences

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wiki:flossmanuals:boitier-interactif-01:accueil [2021/04/05 18:55]
damien.muti
wiki:flossmanuals:boitier-interactif-01:accueil [2021/10/31 15:23] (Version actuelle)
lise [Boîtier Interactif : Apprendre la profondeur dans un tableau]
Ligne 3: Ligne 3:
   * **Date** : 03/2021   * **Date** : 03/2021
   * **Contexte** : projet "Mallette pédagogique" au Musée des Beaux Arts - 2021   * **Contexte** : projet "Mallette pédagogique" au Musée des Beaux Arts - 2021
-  * **Fichiers** : +  * **Fichiers** : {{ :wiki:flossmanuals:boitier-interactif-01:liseirrmann_dispositifs.pdf |}}
   * **Lien** :   * **Lien** :
   * **Capteurs/Actionneurs** :   * **Capteurs/Actionneurs** :
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 ---- ----
- 
-A remplir... 
  
 ====== Intentions : explication du projet et objectifs ====== ====== Intentions : explication du projet et objectifs ======
 +==== Le Contexte ====
 +Commande de malette pédagogique pour les enfants de 5-6 ans de la part du musée de Beaux Arts de Marseille.
 +Chaque élève propose des dispositifs qui pourraient s’insérer dans la malette, en se basant sur un ou plusieurs des tableaux proposés par le musée.
 +==== Les Objectifs ====
 +Permettre aux enfants d’appréhender la profondeur, la perspective, qui sont des concepts difficiles pour leur âge. Qu’est ce qui est grand? Petit? Loin? Près? Apprendre aux enfants à se repérer dans l’espace.
 +==== Le Dispositif ====
 +Une tablette / un ordinateur tactile affiche le tableau d’Émile LOUBON. Elle est reliée à un boitier Arduino, avec des sliders, des potentiomètres et un capteur de distance. Ceux-ci permettent à l’utilisateur de déplacer un personnage dans le tableau. 
  
-====== Plans et schémas de fonctionnement ======+Il peut le faire de deux différentes manières :
  
 +- de haut en bas : le personnage change de taille et de saturation
 +
 +- de droite à gauche : le personnage ne change pas
 +
 +Ainsi, le médiateur peut se servir du boitier pour démontrer la perspective aux enfants.
 +Ensuite, les enfants volontaires peuvent passer à tour de rôle pour s’en servir pendant que leurs camarades se servent du kit tampographique.
 +====== Plans et schémas de fonctionnement ======
 +{{ :wiki:flossmanuals:boitier-interactif-01:dispositifs_dn3.2.jpg?nolink |}}
 ====== Programmes ====== ====== Programmes ======
 +===== Arduino =====
 +Le montage Arduino et le programme associé a pour but de mesurer les valeurs de plusieurs potentiomètres et sliders, d'un bouton et d'un capteur de distance à ultrason et de les envoyer au programme Processing pour traitement.
 +Le code est le suivant : {{ :wiki:flossmanuals:boitier-interactif-01:boitier_interactif_arduino.zip |}}
 +<code>
 +
 +#include "Ultrasonic.h"
 +
 +Ultrasonic ultrasonic(7); // capteur de distance
 +
 +int Slider1 = 0;    // Slider 1 : xPerso
 +byte Slider1Pin = A0;
 +byte Slider2Pin = A1;   // Slider 2 : yPerso
 +int Potentiometre1 = 0;    // Potentiomètre 1 : ChoixPerso
 +byte Potentiometre1Pin = A2;
 +int Potentiometre2 = 0;    // Potentiomètre 2 : CouleurPerso
 +byte Potentiometre2Pin = A3;
 +int ChoixMesureDistance = 0;  // Bouton poussoir - 0 : mesure de distance par slider 2 (yPerso). 1 : Mesure de distance par le capteur de distance
 +byte boutonPoussoirPin = 2; // broche de lecture du bouton poussoir
 +
 +int Distance = 0; // distance lue sur le capteur de distance // Attention MeasureInCentimeters() renvoie un type "long"
 +int inByte = 0;         // incoming serial byte
 +
 +byte ledPin = 8; // broche de commande de la LED
 +
 +
 +byte etat_bouton = 0; //La variable « etat_bouton » mémorise l’état HIGH ou LOW de la pate d’entrée
 +byte old_etat_bouton = 0; //La variable « old_etat_bouton » mémorise l’ancien état de la variable « etat_bouton »
 +byte etat_led = 0; //La variable « etat_led » mémorise l’état 1 (allumée) ou 0 (éteinte) de la led.
 +
 +boolean debug = false;
 +boolean debug_Com_Serial = false;
 +
 +
 +void setup() {
 +  // start serial port at 9600 bps:
 +  Serial.begin(9600);
 +  while (!Serial) {
 +    ; // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only
 +  }
 +
 +  pinMode(boutonPoussoirPin, INPUT);   // digital sensor is on digital pin D2
 +  pinMode(ledPin, OUTPUT); // LED sur D7
 +  if (!debug) {
 +    establishContact();  // send a byte to establish contact until receiver responds
 +  }
 +}
 +
 +void loop() {
 +  gestionBouton();
 +
 +  // Si une donnée arrive dans le port série venant de processing = LIre les nouvelles valeurs des différents capteurs
 +  if (!debug) { // mode normal
 +    if (Serial.available() > 0) {
 +      //  lecture de la donnée sur le port série : lettre A
 +      inByte = Serial.read();
 +      if (inByte == 'A') { // vérification du caractère envoyé par Processing
 +        // mesure sur les différents capteurs
 +        gestionCapteurs();
 +        // Envoi des valeurs lues sur les différents capteurs vers Processing
 +       envoiMesureVersProcessing();
 +
 +        if (debug_Com_Serial) { ///// Debug
 +          envoiMesureSurPortSerial();
 +        }
 +      }
 +    }
 +  }
 +  else { // mode debug
 +    // mesure sur les différents capteurs
 +    gestionCapteurs();
 +    // Envoi des valeurs lues sur les différents capteurs
 +    envoiMesureSurPortSerial();
 +    delay(500);
 +  }
 +}
 +
 +void establishContact() {
 +  while (Serial.available() <= 0) {
 +    Serial.print('A');   // send a capital A
 +    delay(300);
 +  }
 +}
 +
 +void gestionBouton() {
 +  // mesure de l'état du bouton
 +  etat_bouton = digitalRead(boutonPoussoirPin); // lit et mémorise l’état en entrée de la pate 2
 +
 +  if ((etat_bouton == LOW) && (old_etat_bouton == HIGH)) {
 +    // si l’entrée 2 est à l’état LOW (bouton appuyé) et que juste précédemment le bouton est ouvert
 +    etat_led = 1 - etat_led ; // inverse l’état de la led
 +    delay(10); // patienter 10ms pour éviter les rebonds avant d’allumer la led
 +  }
 +  old_etat_bouton = etat_bouton; // sauvegarde la nouvelle valeur
 +  ChoixMesureDistance = etat_led ; // choix du capteur de distance Ultrason ou du Slider
 +  if (etat_led == 1) {//si la led doit être allumée
 +    digitalWrite(ledPin, HIGH); // allumer la LED
 +  }
 +  else { // si la led est éteinte
 +    digitalWrite(ledPin, LOW); // éteindre la LED
 +  }
 +}
 +
 +void gestionCapteurs() {
 +  // lecture des données sur les différents capteurs. On divise par 4 pour ramener la valeur entre 0 et 255
 +  Potentiometre1 = map(analogRead(Potentiometre1Pin), 0, 1023, 0, 3.5); //ChoixPerso : 0, 1, 2 (3 personnages). Attention : on a mis 3.5 car sinon, le déclenchement du 2ième personage s'effectuer trop tardivement
 +  // delay 10ms to let the ADC recover:
 +  delay(10);
 +
 +  Potentiometre2 = analogRead(Potentiometre2Pin) / 4; //CouleurPerso
 +  // delay 10ms to let the ADC recover:
 +  delay(10);
 +
 +  Slider1 = analogRead(Slider1Pin) / 4; // xPerso
 +  // delay 10ms to let the ADC recover:
 +  delay(10);
 +
 +  // lecture de la distance avec le capteur ultrason ou le Slider 2
 +  if (ChoixMesureDistance == 1) { // Capteur de distance ultrason
 +    Distance = map(ultrasonic.MeasureInCentimeters(), 0, 400, 0, 255); // mesure de la distanceentre 0 et 400cm et ramener cette valeur entre 0 et 255
 +  }
 +  else {
 +    Distance = analogRead(Slider2Pin) / 4; //yPerso lu sur Slider 2
 +  }
 +}
 +
 +void envoiMesureVersProcessing() {
 +  Serial.write(Potentiometre1); //ChoixPerso
 +  Serial.write(Potentiometre2); //CouleurPerso
 +  Serial.write(Slider1); // xPerso
 +  Serial.write(Distance);//distance - y Perso
 +}
 +
 +void envoiMesureSurPortSerial() {
 +  Serial.println("");
 +  Serial.print("etat_led = ");
 +  Serial.print(etat_led); //etat_led
 +  Serial.print("   ChoixPerso = ");
 +  Serial.print(Potentiometre1); //ChoixPerso
 +  Serial.print("   CouleurPerso = ");
 +  Serial.print(Potentiometre2); //CouleurPerso
 +  Serial.print("   xPerso = ");
 +  Serial.print(Slider1); // xPerso
 +  Serial.print("   yPerso = ");
 +  Serial.print(Distance);//distance - yPerso
 +  Serial.println("");
 +}
 +</code>
 +===== Processing =====
 +==== Programme initial ====
 +Le programme Processing a pour but de récupérer les différentes données envoyées par la carte Arduino. Chaque donnée constitue un paramètre d'affichage permettant de sélectionner un personnage, modifier sa position et sa taille dans une image.
 +
 +Le rendu est le suivant :
 +{{ :wiki:flossmanuals:boitier-interactif-01:interface.png?800 |}}
 +
 +Le programme est le suivant : {{ :wiki:flossmanuals:boitier-interactif-01:boitier_interactifprocessing_2.zip |}}
 +
 +<code>
 +import processing.serial.*;
 +
 +int bgcolor;      // Background color
 +int fgcolor=255;      // Fill color
 +Serial myPort;                       // The serial port
 +int NbData = 4; // nombre de données à récupérer de la carte Arduino
 +int[] serialInArray = new int[NbData];    // Where we'll put what we receive
 +int serialCount = 0;                 // A count of how many bytes we receive
 +int ChoixPerso, CouleurPerso, ChoixMesureDistance, Distance, SaturPerso;              // Starting position of the ball
 +boolean firstContact = false;        // Whether we've heard from the microcontroller
 +float xPerso, yPerso, sPerso;
 +PImage loubon, bouvier,img;
 +color c =color(#192A76);
 +int r = 25, g = 42, b=118;
 +PImage imgMask;
 +
 +void setup() {
 +  size(1000,570);  // Stage size
 +  noStroke();      // No border on the next thing drawn
 +
 +
 +  // Initialisation des variables
 +  ChoixPerso=0; // Potentiomètre 1
 +  CouleurPerso = 0; //Potentiomètre 2
 +  xPerso = 0.76*width; // Slider 1
 +  yPerso = 0.84*height; // Slider 2 - Distance
 +  sPerso = 2000; //Taille du personnage
 +  SaturPerso = 255;
 +  bouvier = loadImage("Images/test2/BouvierCarre.png"); //Image du personnage
 +  loubon= loadImage("Images/Loubon_-_Vue_de_Marseille.jpg"); // Image du fond
 +  img = createImage(bouvier.width, bouvier.width, ARGB);
 +  image(loubon,0,0);  
 +  colorMode(HSB);
 +  // Print a list of the serial ports, for debugging purposes:
 +  printArray(Serial.list());
 +  imgMask = loadImage("Images/mask.png");
 +  imgMask = createImage(bouvier.width, bouvier.width, ARGB); //création d'un masque pour effacer les anciennes images
 +  // I know that the first port in the serial list on my mac
 +  // is always my  FTDI adaptor, so I open Serial.list()[0].
 +  // On Windows machines, this generally opens COM1.
 +  // Open whatever port is the one you're using.
 +  String portName = Serial.list()[0];
 +  myPort = new Serial(this, portName, 9600);
 +}
 +
 +void draw() { /////////////////////////////////////// r@Lise : ajouter le graphisme...
 +
 +  imageMode(CENTER);  
 +  image(loubon,width/2,height/2);
 +  if (ChoixPerso == 0) {                             //Changer l'image selon la position du potentiomètre
 +    bouvier = loadImage("Images/test2/BouvierCarre.png");
 +    img.mask(imgMask); //Masque l'image précédente lorsqu'on change d'image
 +  }
 +  if (ChoixPerso == 1){
 +   bouvier = loadImage("Images/test2/ArbreCarre.png"); 
 +   img.mask(imgMask);
 +  }
 +  if (ChoixPerso == 2){
 +   bouvier = loadImage("Images/test2/MoulinCarre.png");
 +   img.mask(imgMask);
 +  }
 + 
 +  for (int i = 0; i < bouvier.pixels.length; i++) {
 +    int r_i = (bouvier.pixels[i] >> 16) & 0xFF;  // Faster way of getting red(argb)
 +    int g_i = (bouvier.pixels[i] >> 8) & 0xFF;   // Faster way of getting green(argb)
 +    int b_i= bouvier.pixels[i] & 0xFF;          // Faster way of getting blue(argb)
 +    if (r_i == r && g_i == g && b_i == b) {
 +      float h = CouleurPerso;
 +      //float h = 128;
 +      float s = SaturPerso;
 +      float b =brightness(bouvier.pixels[i]);
 +
 +      //println("h =" + h + " s=" + s + " b=" +b);
 +
 +      img.pixels[i] = color(h, s, b);
 +    }
 +
 +  img.updatePixels();
 +
 +  }
 +
 +
 +  image(bouvier, xPerso, yPerso, sPerso, sPerso); //permet de garder les parties blanches de l'image
 +
 +  image(img, xPerso, yPerso, sPerso, sPerso); 
 +
 +}
 +//for (int i = 0; i < img.pixels.length; i++) {
 +//  img.pixels[i] = color(0, 90, 102, i % img.width * 2); 
 +//}
 +void serialEvent(Serial myPort) { // gestion des données envoyées par la carte
 +  // read a byte from the serial port:
 +  int inByte = myPort.read();
 +  // if this is the first byte received, and it's an A,
 +  // clear the serial buffer and note that you've
 +  // had first contact from the microcontroller. 
 +  // Otherwise, add the incoming byte to the array:
 +  if (firstContact == false) {
 +    if (inByte == 'A') { 
 +      myPort.clear();          // clear the serial port buffer
 +      firstContact = true;     // you've had first contact from the microcontroller
 +      myPort.write('A');       // ask for more
 +    }
 +  } else {
 +    // Add the latest byte from the serial port to array:
 +    serialInArray[serialCount] = inByte;
 +    serialCount++;
 +
 +    // If we have NbData bytes:
 +    if (serialCount > NbData-1) {
 +      ChoixPerso=serialInArray[0];
 +      CouleurPerso = serialInArray[1]; //rouge
 +      xPerso =0.2*width +2*serialInArray[2];
 +      yPerso = 0.53*height + serialInArray[3];
 +      sPerso =  12*serialInArray[3];
 +      SaturPerso = serialInArray[3];
 +      
 +      // print the values (for debugging purposes only):
 +      println(ChoixPerso + "\t" + CouleurPerso + "\t" +  xPerso + "\t" + yPerso + "\t" + sPerso);
 +      
 +      // Send a capital A to request new sensor readings: Envoie d'une letter "A" pour signifier à la carte Arduino de renvoyer des données
 +      myPort.write('A');
 +      // Reset serialCount:
 +      serialCount = 0;
 +    }
 +  }
 +}
 +</code>
 +
  
 ====== Réalisation de la maquette ====== ====== Réalisation de la maquette ======
 vidéos, photos du making of... vidéos, photos du making of...
  
wiki/flossmanuals/boitier-interactif-01/accueil.1617641754.txt.gz · Dernière modification: 2021/04/05 18:55 de damien.muti