Instrument et mesure : Fiche UE : Offre de formation

Nombre de crédits de l'UE : 3
Code APOGEE : CHM3108L

Responsabilité de l'UE :

RANDON JEROME

jerome.randonuniv-lyon1.fr

04.37.42.35.86

Type d'enseignement

Nb heures *

Cours Magistraux (CM)

6 h

Travaux Pratiques (TP)

24 h

* Ces horaires sont donnés à titre indicatif.

Pré-requis :

Gestion de fichiers informatiques

Loi d'ohm, loi des mailles

Compétences attestées (transversales, spécifiques) :

Réaliser un montage électrique simple incluant générateur de tension, résistances, diodes, LED, thermistances, photodiodes, capteur de pH à partir d'un schéma technique.

Implanter un programme en C++ sur un microcontrôleur Arduino

Développer des programmes en C++ Arduino permettant de :

Piloter des LED via l'application de différences de potentiel contrôlée dans le temps.
Implanter des boutons dans un circuit électrique, et envoyer des commandes via un moniteur.
Mesurer une tension, réaliser des moyennes de mesures.
Faire une rétroaction (LED ou moniteur) vers l'utilisateur en fonction de valeurs mesurées ou de commandes envoyées.

Mobiliser les compétences précédentes pour élaborer un pH-mètre et un colorimètre.

Evaluer les performances des instruments élaborés sur la base de la norme NF 90-210

Mettre en place des expériences visant à étudier un concept chimique (thermodynamique, cinétique, équilibre), en utilisant les instruments développés

Programme de l'UE / Thématiques abordées :

Le premier objectif de cette UE est de développer des compétences autour de la construction d’un instrument, depuis l’acquisition d’un signal jusqu’à l’information utile pour le scientifique. Pour ceci, nous utiliserons des cartes électroniques de type Arduino.

Arduino est la marque d'une plateforme de prototypage open-source qui permet aux utilisateurs de créer des objets électroniques interactifs à partir de cartes électroniques matériellement libres sur lesquelles se trouve un microcontrôleur. Le microcontrôleur peut être programmé pour analyser et produire des signaux électriques, de manière à effectuer des tâches très diverses comme la domotique (le contrôle des appareils domestiques — éclairage, chauffage…), le pilotage d'un robot, de l'informatique embarquée, etc.(https://fr.wikipedia.org/wiki/Arduino)

L’usage de ces cartes Arduino est préconisé dès le lycée, et nous les utiliserons comme outil de médiation didactique pour parler du numérique, de l’instrumentation, du code informatique, mais aussi d’incertitude de mesure, ou de validation de méthode d’analyse. Il sera ainsi possible d’élaborer des outils permettant de déterminer une température, un pH ou une absorbance, mais aussi de piloter des pompes péristaltiques, des diodes, et d’autre part de communiquer via des écrans, des voies série ou par bluetooth.

Le second objectif sera dirigé vers la capacité à construire des expériences visant à illustrer ou étudier un concept associé à la chimie (thermodynamique, cinétique, équilibre chimique) en s’appuyant sur des mesures réalisées avec les outils développés.

Parcours / Spécialité / Filière / Option utilisant cette UE :

Date de la dernière mise-à-jour : 20/10/2022