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Dépuis des années, Texas Instruments réalise de gros efforts pour rendre la programmation de ses calculatrices accessible à tous et toutes. Le constructeur a prêté une attention toute particulière aux plus jeunes et non initiés, souhaitant leur permettre de créer tous les projets imaginables sans avoir à se concentrer sur des difficultés annexes.

Dernière fantastique nouveauté en ce sens pour la rentrée 2020, Texas Instruments a rajouté à sa TI-83 Premium CE Edition Python française la gestion du nanoordinateur BBC micro:bit programmable en Python dont tu étais peut-être déjà équipé·e !

Un superbe support pour les enseignements scientifiques au lycée surtout maintenant que tous partagent le même langage de programmation, notamment en SNT, spécialité NSI, SI et Physique-Chimie, avec le gros avantage de la mobilité. En effet, les programmes produits et données collectées restent présents dans la calculatrice apportée par chaque élève à chaque cours, ce qui allège la charge logistique de l'enseignant. Données et algorithmes pourront donc être traités / travaillés à la prochaine séance, en devoir à la maison ou même de façon transdisciplinaire en collaboration avec un autre enseignant !

La carte micro:bit est initialement un projet lancé par la BBC (British Broadcasting Corporation), le groupe audiovisuel public britannique, accompagné de nombre de partenaires dont ARM, Microsoft et Samsung. Elle fut distribuée gratuitement à un million d'élèves britanniques de 11 et 12 ans.

Le nom rend hommage au précédent succès du groupe dans ce domaine, le microordinateur à vocation pédagogique BBC Micro des années 1980, l'équivalent britannique de par son adoption à nos microordinateurs Thomson MO5 et TO7 inondant écoles, collèges et lycées à la fin de cette décennie dans le cadre du plan IPT (Informatique Pour Tous).

Depuis début 2021, la carte micro:bit bénéficie d'une évolution matérielle majeure dite version 2.

En voici les caractéristiques et capacités :

micro:bit v1	micro:bit v2
microcontrôleur nRF51822 : processeur 32 bits ARM Cortex-M0 à 16 MHz mémoire de stockage Flash de 256 Kio mémoire de travail RAM de 16 Kio (dont 8,24 Ko de heap/tas Python) connectivité Bluetooth 4.0	microcontrôleur nRF52833 : processeur 32 bits ARM Cortex-M0 à 64 MHz mémoire de stockage Flash de 512 Kio mémoire de travail RAM de 128 Kio (dont 63 Ko de heap/tas Python) connectivité Bluetooth 5.0
capteur de luminosité (lié aux diodes) capteur de température (sur le processeur) accéléromètre 3D boussole magnétique 3D	capteur de luminosité (lié aux diodes) capteur de température (sur le processeur) accéléromètre 3D boussole magnétique 3D haut-parleur microphone MEMs + diode DEL d'état
afficheur 5×5= 25 diodes rouges adressables 2 boutons poussoirs A et B programmables	afficheur 5×5= 25 diodes rouges adressables 2 boutons poussoirs A et B programmables bouton tactile sur le logo micro:bit

La solution micro:bit de Texas Instruments se compose :

• d'un fichier Runtime à copier sur la carte micro:bit et qui lui permet d'être pilotée par la calculatrice
• de 9 modules Python additionnels à charger sur ta calculatrice, et te permettant chacun d'accéder à tout ou partie des modules ou classes correspondants dans le Python micro:bit :
  
  • microbit (général)
  • mb_butns → microbit.buttons (boutons A et B intégrés)
  • mb_disp → microbit.display (afficheur à 5×5=25 LEDs rouges intégré)
  • mb_grove (capteurs et actionneurs Grove à rajouter)
  • mb_music → music (haut-parleur à rajouter sur micro:bit v1 ou intégré sur micro:bit v2)
  • mb_neopx → neopixel (rubans de LEDs programmables à rajouter)
  • mb_pins (contacts programmables intégrés)
  • mb_radio → radio (communication radio intégrée)
  • mb_sensr (capteurs intégrés : boussole, accéléromètre, température)

Jean-Louis Ballas et Abdelilah Yazi t'avaient déjà sorti un livret de 14 activités micro:bit pour TI-83 Premium CE Edition Python, dans le contexte de l'enseignement de Physique-Chimie :

1. Mesurer une tension - Concevoir un testeur de piles
2. Mesurer une luminosité - Adapter un niveau de luminosité
3. Mesurer une pression - Loi de Boyle-Mariotte
4. Acide-Base - Mesurer le pH d’une solution
5. Objets connectés - Fabriquer un niveau numérique
6. Utiliser un capteur d’humidité - Mesurer le taux d’humidité
7. Modes de transfert thermique - Se protéger de la chaleur
8. Propagation d’une onde sonore - Alarme de tiroir
9. Acoustique - Mesure de la vitesse du son dans l’air
10. Concevoir un télémètre - Mesurer une distance
11. Phénomènes magnétiques - Fabriquer une boussole
12. Etudier un mouvement - Accélération d’un ascenseur
13. Mesure de la conductance - Détecter une émotion
14. Acquisition de données - Mesurer une accélération

Pour les curieux, on peut s'intéresser brièvement au fonctionnement de l'interface Vittascience.

On peut déjà regarder le module sys :

Code: Select all

import sys
print(dir(sys))

print(sys.maxsize) nous confirme que nous avons bien affaire à un simulateur comme dit plus haut, et non à un émulateur.

En effet la valeur retournée de 9007199254740991 correspond à 2**53-1 indique un codage des entiers court sur 53 bits, alors que les TI-83 Premium CE Edition Python et micro:bit utilisent 32 bits.

C'est-à-dire que sur des choses pointues, le comportement simulé pourra différer de celui de la calculatrice ou de la carte.

Nous avons donc probablement affaire à un simulateur Python tournant dans le navigateur, et par-dessus lequel ont été rajoutés des modules reproduisant plus ou moins bien le comportement des TI-83 Premium CE Edition Python et micro:bit.

Il semble s'agir d'un simulateur hybride, acceptant à la fois du code en syntaxe Python 2 et Python 3 ; il doit donc dater d'il y a un certain temps.

sys.copyright nous en apprend un petit peu plus sur ce qui tourne derrière et effectivement : "Copyright 2009-2010 Scott Graham.</br>All Rights Reserved". Il s'agit donc d'un moteur créé par Scott Graham en 2009-2010.

La fonction help() n'est visiblement pas implémentée, aussi impossible d'utiliser la commande help("modules") pour connaître les modules Python à notre disposition.

Nous tentons donc diverses importations à la main, et sur certaines d'entre elles nous obtenons un message d'erreur en anglais nous révélant le moteur qu'il y a derrière : skulpt. Il s'agit effectivement d'une implémentation en Javascript de Python 2, sortie initialement par Scott Graham, avec des éléments de compatibilité Python 3 rajoutés depuis.

Venons-en donc aux modules Python dont tu disposes. Attention, bizarrement certains modules ne peuvent être importés qu'avec une syntaxe bien précise de la commande d'importation, alors précisée ci-après :

• collections
• math
• random
• re
• sys
• time : from time import *
• ti_system : from ti_system import *
• ti_plotlib : import ti_plotlib as plt
• microbit
• mb_butns : from mb_butns import *
• mb_disp : from mb_disp import *
• mb_grove : from mb_grove import *
• mb_music : from mb_music import *
• mb_neopx : from mb_neopx import *
• mb_pins : from mb_pins import *
• mb_radio : from mb_radio import *
• mb_sensr : from mb_sensr import *

Sont donc reproduits l'intégralité des 9 modules micro:bit de Texas Instruments, ainsi que 2 des modules spécifiques à la TI-83 Premium CE Edition Python : ti_system et ti_plotlib.

La commande import ti_system ne fonctionnant pas, nous ne pouvons tester l'existence des fonctions qu'en les appelant une par une. Cette implémentation de ti_system ne semble reproduire que 3 fonctions :

• escape() pour l'interruption clavier
• sleep()
• disp_clr() pour effacer l'écran

Pour tes affichages TI-83 Premium CE Edition Python, il te faut donc passer par le module ti_plotlib reproduit ici de façon plus évoluée comme tu pourras le noter ci-contre.

Tu as donc de quoi afficher des chaînes à la position de ton choix, ainsi que des nuages de points.

L'écosystème Vittascience s'enrichit maintenant de 14 nouvelles activités micro:bit pour TI-83 Premium CE Edition Python dans le contexte de l'enseignement de SNT, cette fois-ci conçues en prenant en compte l'interface en ligne :

1. Accusé de réception d'un message
2. Reconstituer un message
3. Modélisation d'un classement de site
4. Modélisation d'un classement de site
5. Le compteur de "like"
6. Tweets & graphes - Les tweets et les likes sur le réseau social Twitter
7. L'accéléromètre
8. Un capteur de température
9. Synchroniser des horloges GPS
10. Le rendez-vous GPS
11. Feu tricolore
12. Eclairage intelligent
13. Pixel Art
14. Le colorimètre

Envie de découvrir l'interface en ligne Vittascience pour TI-83 Premium CE Edition Python et micro:bit ou ces dernières activités SNT ?

Et bien cela tombe bien. Léo Briand, fondateur de Vittascience, ainsi que deux des enseignants ayant élaboré ces activités (Mme Larrieu-Lacoste et M. Vallot) t'invitent à un webinaire de découverte ce Mercredi 5 Mai 2021 à 16h !