Système didactique du pommeau Hydrao Aloé
Système didactique pour les nouveaux enseignements d’ingénierie, de technologies et de numérique (sciences de l’ingénieur, STI2D, SNT, post bac, …)
De quoi s’agit-il?
Le système didactique HYDRAO est une maquette expérimentale du pommeau connecté HYDRAO Aloé qui offre aux enseignants de SI de nombreuses activités d’innovation, d’analyse et de développement logiciel.
Aujourd’hui, au terme de sa formation, un ingénieur doit être capable d’imaginer des solutions qui associent de manière simultanée les dimensions matérielles et numériques, pour répondre aux défis sociaux, sociétaux et environnementaux actuels. Les nouveaux programmes des sciences de l’ingénieur s’intéressent en particulier aux objets dits « connectés », produits qui intègrent un programme informatique utile à leur fonctionnement et peuvent se connecter à un réseau de communication. Ces produits, qui répondent aux besoins de notre temps et définissent des usages, sont de fabuleux supports d’activités pour les élèves des cycles de 1ère et terminale.
L’approche en sciences de l’ingénieur repose sur l’observation, l’élaboration d’hypothèses, la modélisation, la simulation et l’expérimentation matérielle ou virtuelle ainsi que l’analyse critique des résultats obtenus. Il s’agit de comprendre et de décrire les phénomènes mis en œuvre et les lois de comportement associées, pour qualifier et quantifier les performances du produit afin de vérifier si le besoin initialement défini est satisfait.
Le produit didactique développé par HYDRAO s’inscrit dans cette démarche. Il permet d’aborder le cas d’un système réel et multiphysique
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Le pommeau Hydrao Aloé peut se connecter à un smartphone en Bluetooth. Autoalimenté grâce à une micro-turbine, il éclaire le jet d’eau en fonction du volume d’eau consommé.
Le produit didactisé HYDRAO permet :
- D’animer une séance de créativité autour d’une solution pour la préservation de l’eau en utilisant la démarche de Design Thinking ;
- D’étudier le modèle multi-physique : hydraulique, mécanique, électrique et de créer des liens avec le cours de physique (loi de Bernoulli, lois de l’électricité, analogie électrique-hydraulique, bilan énergétique, etc.)
- D’explorer les objets connectés (algorithmique et programmation, développement d’une IHM, infrastructure Cloud, etc.) ;
- D’apprendre à développer en MicroPython : mesure du volume d’eau, commande des LEDS... ;
- D’étudier la transmission des données d’un objet connecté vers un smartphone en Bluetooth (ou vers une infrastructure LoRa puis vers un serveur) avec sensibilisation des élèves à la protection de leurs données personnelles.
Contenu du kit pédagogique
La carte Nucleo WB est incluse dans le Kit HYDRAO. Comme le produit HYDRAO, elle contient un microcontrôleur STM32. Elle dispose aussi de composant permettant de communiquer en BLE.
Il est possible de la programmer en utilisant C/C++ aussi bien que le MicroPython. Vous trouverez dans la documentation un tutoriel détaillé pour vous familiariser avec le MicroPython et des exemples de code en C et MicroPython.
Cette carte développée par HYDRAO permet d’étudier le circuit de transmission d’énergie vers le micro-controlleur: la carte peut être alimenté par un signal sinusoïdal généré par un GBF ou pour la turbine fournie dans le kit. Elle permet d’étudier la transformation de la force motrice de l’eau en énergie électrique, de mettre en application le théorème de Bernouilli et d’analyser un système électronique de redressement de courant. La carte dispose de nombreux points de mesure.
Exactement la même turbine que celle utilisée dans les produits HYDRAO, elle permettra aux élèves de visualiser les différentes parties constituant une turbine (pales, bobinage...) et aux enseignants d'en expliquer le fonctionnement. De nombreuses manipulations peuvent être envisagées pour caractériser la turbine. Le signal de sortie de la turbine est accessible pour observation à l'oscilloscope.
La vraie pomme de douche HYDRAO Aloé, en tout point identique à celle commercialisée, accompagne le produit didactique pour illustrer le produit dans sa version grand public.
Elle vous est présentée dans un packaging 100% cartonné, habituellement destiné aux particuliers.
Un réducteur de débit et une notice accompagnent HYDRAO Aloé.
Une mallette faite pour durer
Schema / Explication
Une documentation pour guider les professeurs pas à pas
o L’histoire du concept inventé et développé par HYDRAO
o Des Travaux Pratiques développés par des professeurs de SI et STi2D
o Les schémas électriques complets pour les cartes de puissance et LED
o Des exemples de code en MicroPython et C pour chaque TP
o Un guide de prise en main: les bases de MicroPython, quel logiciel utiliser et comment le programmer sur votre carte Nucleo