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Tracker Solaire — Simulateur et Programmeur 3e · technologie · OST2 / SFC1 / SFC3

Niveau 1 — Mémoriser : Quiz interactif sur les connaissances fondamentales

Objectif : Définir les notions clés (variable, instruction conditionnelle, capteur, actionneur) et identifier les modes de représentation technique et les procédés de fabrication.
Bloom N1 Compétences : SFC1, SFC3
Progression du quiz0 / 5

QCM 1 — Qu'est-ce qu'une variable en programmation ?

Parmi ces définitions, laquelle décrit correctement une variable ?

QCM 2 — Qu'est-ce qu'une instruction conditionnelle SI…ALORS…SINON ?

Que permet de faire une instruction conditionnelle ?

Association 1 — Rôle des composants du tracker

Clique sur un élément de gauche puis sur sa fonction à droite pour les associer.

Capteur de luminosité
Servomoteur
Micro:bit
Tourner le panneau solaire
Traiter les informations et décider
Mesurer l'intensité lumineuse

Association 2 — Modes de représentation technique

Associe chaque mode de représentation à son usage principal.

Croquis à main levée
Schéma technique
Modèle 3D (Onshape)
Fabrication additive / impression 3D
Idée rapide, première ébauche
Représentation normalisée avec cotes

Association 3 — Procédés de fabrication de la platine

Associe chaque procédé à sa description.

Découpe laser
Impression 3D (FDM)
Usinage CNC
Enlever de la matière dans un bloc plein
Couper une plaque par faisceau lumineux
Déposer du filament fondu couche par couche

Score N1

Répondez aux questions ci-dessus. Votre score s'affichera ici.

📚 Ressources associées à cette partie N1

Ressources officielles de l'académie de Bordeaux, en lien direct avec le programme de technologie du cycle 4. Conseil d'usage : 🎬 regarde la vidéo, ✅ réponds au quiz auto-correctif (correction immédiate), puis 📄 lis la fiche de connaissances et colle-la dans ton classeur.

OST2bLes modes de représentation : croquis, schéma, graphique, algorithme, modélisation
SFC1fLes caractéristiques des procédés de mise en forme du laboratoire
SFC2eLes moyens de production : découpe laser, usinage, fabrication additive (imprimante 3D)
SFC3aAlgorithmique et programmation : instruction d'affectation, variable
SFC3cAlgorithmique et programmation : instruction conditionnelle
SFC3dAlgorithmique et programmation : instructions itératives

🔗 Toutes les fiches de connaissances, les vidéos et les quiz du programme : site académique STI Ressources

Niveau 2 — Comprendre : Simulateur physique du tracker solaire

Objectif : Comprendre pourquoi orienter un panneau solaire augmente la production d'énergie. Observer la différence entre un panneau fixe et un tracker qui suit le soleil.
Bloom N2 T3 — L'OST dans son environnement
Soleil Panneau (mode actuel) Production tracker Production fixe

Courbe de production journalière

Tracker (cumul : 0 Wh) Fixe (cumul : 0 Wh) Gain : 0%

Comment utiliser le simulateur

  1. Choisis le mode : Fixe ou Tracker.
  2. Règle la vitesse de simulation pour accélérer le temps.
  3. Observe comment le panneau s'oriente (ou non) par rapport au soleil.
  4. Compare les courbes de production et le gain en %.
  5. Essaie les différents scénarios météo.
Mode du panneau Vitesse de simulation : 1x Scénario météo
Heure : 06:00 · Angle soleil : 0° · Angle panneau : 45° · Puissance : 0 W

Pourquoi orienter le panneau ?

Un panneau solaire produit un maximum d'énergie quand les rayons du soleil arrivent perpendiculairement à sa surface. Plus l'angle d'incidence est proche de 90°, plus la puissance est grande.

Le tracker solaire fait tourner le panneau pour qu'il reste face au soleil tout au long de la journée, augmentant la production de 25 à 40% par rapport à un panneau fixe.

Chaîne d'information du tracker

Capteur GLuminosité gauche
→
Micro:bitTraiter & Décider
→
ServomoteurTourner le panneau
←
Capteur DLuminosité droite

Le micro:bit compare les deux capteurs. Si luminosité_G > luminosité_D, il tourne vers la gauche, et inversement.

Niveau 3 — Appliquer : Éditeur de pseudo-code du tracker

Objectif : Écrire le programme qui contrôle le tracker solaire en utilisant des variables et des instructions conditionnelles. Teste ton code sur la simulation !
Bloom N3 T12 — Programmation d'une nouvelle fonctionnalité

Éditeur de pseudo-code

Écris ton programme en pseudo-code. Utilise les boutons pour insérer des blocs, ou tape directement.

Niveau de difficulté

Aide-mémoire : Syntaxe du pseudo-code

InstructionSyntaxeExemple
Créer/modifier une variableVARIABLE nom = valeurVARIABLE seuil = 50
Condition simpleSI condition ALORS … FIN_SISI lum_g > 100 ALORS tourner() FIN_SI
Condition avec alternativeSI … ALORS … SINON … FIN_SISI a > b ALORS gauche() SINON droite() FIN_SI
Afficher une valeurAFFICHER(variable)AFFICHER(luminosite_g)
Tourner le panneautourner_gauche() / tourner_droite()—
Arrêter le moteurARRETER()—

Mini-simulation de test

Capteur G : 0 · Capteur D : 0 · Action : —

Clique sur « Tester le programme » pour voir ton code en action.

Score de programmation

Efficacité du tracker—

Consignes par niveau

Niveau 1 — Variable simple

Crée une variable luminosite_g qui reçoit la valeur du capteur gauche, puis affiche-la.
Complète les trous dans le code proposé.

Niveau 2 — Comparer et tourner

Lis les deux capteurs. SI la luminosité gauche est supérieure à la droite, tourne à gauche. SINON, tourne à droite.

Niveau 3 — Seuil et arrêt nuit

Ajoute un seuil minimum : ne tourne que si la différence entre les capteurs dépasse ce seuil. Ajoute aussi un arrêt du moteur quand il fait nuit (luminosité moyenne < 20).

Niveau 4 — Analyser et Créer : Labo d'optimisation du tracker

Objectif : Trouver les paramètres optimaux du tracker, analyser le coût énergétique du moteur, et proposer une amélioration du système.
Bloom N4 T7 — Matériaux et procédés

Paramètres réglables

Scénario météo

Résultats comparatifs

Production tracker : 0 Wh · Production fixe : 0 Wh · Consommation moteur : 0 Wh · Gain net : 0 Wh

Analyse coût / bénéfice

Le servomoteur consomme de l'énergie pour tourner. À partir de quel moment le gain de production compense-t-il cette consommation ?

Consommation du moteur (W pendant rotation) : 1.5 W
Temps de rotation total : 0 s · Énergie consommée : 0 Wh · Point d'équilibre atteint à : —

Lance une simulation pour voir l'analyse.

Défi — Améliorer le tracker

Propose une amélioration concrète du tracker solaire. Remplis le formulaire ci-dessous.

Bilan énergétique complet

Lance une simulation dans le labo pour obtenir le bilan énergétique.

Bilan de la séquence — Tracker Solaire

Résumé des compétences travaillées

Niveau BloomCompétenceActivitéStatut
N1 — MémoriserDéfinir variable, condition, capteur, actionneurQuiz interactif⬜ Non fait
N2 — ComprendreExpliquer le principe du tracker solaireSimulation physique⬜ Non fait
N3 — AppliquerÉcrire un pseudo-code fonctionnelÉditeur de code⬜ Non fait
N4 — Analyser/CréerOptimiser les paramètres, proposer une améliorationLabo + Défi⬜ Non fait

Scores

N1 — Quiz0 / 5
N3 — Programmation—
N4 — Optimisation—

Ce que je dois retenir

  • Une variable est une boîte nommée qui stocke une valeur (ex : luminosité du capteur).
  • Une instruction conditionnelle (SI…ALORS…SINON) permet de prendre des décisions dans un programme.
  • Un tracker solaire oriente le panneau face au soleil pour maximiser la production d'énergie.
  • La chaîne d'information : capteurs → micro:bit (traitement) → servomoteur (action).
  • L'optimisation consiste à trouver le meilleur compromis entre gain de production et consommation du moteur.