1, 2, 3, codez ! - Activités cycle 4 - Projet (EPI) « Synthétiseur » - Séance 8 : Fabrication d'un prototype avec Makey-Makey

Discipline dominante

Technologie ou mathématiques

Résumé

Les élèves construisent une interface utilisateur différente du clavier et de la souris pour interagir avec leur synthétiseur Scratch. Ils utilisent en particulier la carte Makey-Makey pour gérer les entrées de leur programme.

Notions

Reprise des notions vues précédemment

Matériel

Par groupe

  •  Ordinateur avec le synthétiseur Scratch
  •  Carte Makey-Makey
  •  Câbles électriques et pinces crocodile
  •  Matériaux conducteurs : lamelles de papier aluminium

Avant-propos

Ce prolongement peut s’étaler sur une à plusieurs séances : il suffira probablement d’une ou deux séance(s) de 55 minutes pour découvrir la carte Makey-Makey, créer l’interface utilisateur et modifier le programme Scratch des élèves en conséquence. Ensuite, les élèves voudront peut-être donner une apparence précise à leur interface ou tester d’autres matériaux. Nous partons ici sur l’hypothèse que l’interface imitera un clavier aux touches réalisées en papier aluminium collé sur un support isolant.

Notes scientifiques :

  •  La carte Makey-Makey permet d’interfacer un ordinateur avec n’importe quel objet (plus ou moins) conducteur de courant. La carte est reliée par un câble à l’objet, via un plot spécifique (par défaut, la carte propose à son recto des plots « flèches » ou « espace » ou « clic de souris » ; au verso on peut choisir des touches du clavier, distinguer les clics droit ou gauche, etc.). L’utilisateur est relié à la masse (soit en touchant la bande métallisée « Earth » de la carte, soit en se construisant un bracelet en papier aluminium connecté à cette bande métallisée) et ferme le circuit électrique en touchant l’objet en question.  La carte envoie alors via le port USB un signal à l’ordinateur imitant l’interaction classique du clavier ou de la souris.
  •  Les objets non isolants sont pléthore : les vidéos de démonstration de Makey-Makey vantent le papier aluminium, des lames métalliques, des boudins de pâte à modeler, des bacs d’eau (salée), voire des bananes !

Étape 1 : découvrir la carte Makey-Makey

Le professeur de technologie distribue une carte Makey-Makey par groupe, son branchement USB ainsi que des câbles électriques. Les élèves doivent découvrir comment fonctionne la carte par eux-mêmes. Pour les aiguiller, l’enseignant peut leur conseiller d’ouvrir un éditeur de texte pour mieux observer ce qui se passe.


Exemple de branchement de Makey-Makey (à gauche) et programme Scratch (à droite) pour jouer une note lorsque le contact électrique est rétabli.

La difficulté réside dans la fermeture complète du circuit électrique : les élèves relient le plot « flèche droite » intuitivement et immédiatement, certains groupes découvrent au verso de la carte les plots « W », « A », « S », etc… mais peu pensent à relier également la bande métallisée « Earth » !
 

Note pédagogique :
 Cette activité est l’occasion de mettre en évidence la conductivité électrique du corps humain. C’est le corps humain qui ferme le circuit entre le connecteur et la terre. Par ailleurs, les élèves peuvent, dans la suite de cette séance, voir que l’eau est elle-même un bon conducteur électrique. Ce travail peut donc donner lieu à un rappel sur les dangers de l’électricité, en particulier en présence d’eau.

Étape 2 : créer une table de correspondance

Les élèves listent les signaux qu’ils peuvent utiliser pour interagir avec leur programme Scratch. Ils peuvent ainsi créer une table de correspondance comme celle-ci :

Sortie Makey-Makey

W

A

S

D

F

G

Space

 

 

Entrée ordinateur

Z

Q

S

D

F

G

Espace

 

 

Correspondance

Do

Do#

Ré#

Mi

Fa

Fa#

Sol

Sol#

La

La#

Si

Do

Là encore, l’éditeur de texte sera utile : Makey-Makey a été prévu pour un clavier QWERTY ! Il faut donc réaliser que les signaux envoyés par la carte comme « touche W pressée » ou « touche A pressée » seront interprétés par l’ordinateur francophone et Scratch comme « touche Z pressée » et « touche Q pressée » respectivement. Les autres signaux seront interprétés correctement.

Notes pédagogiques :

  •  Les élèves notent qu’il ne semble pas possible d’obtenir 13 notes différentes (la sortie « clic droit » ne fonctionne que si la souris est en permanence sur le lutin cliquable, et la sortie « clic gauche » n’est pas interprétable par Scratch). Ils doivent donc faire des choix dans les mélodies jouables sur leur clavier, en sacrifiant (au moins) deux notes.
  •  Chaque groupe peut créer sa propre table de correspondance. Il n’y a pas de « bonne » ou de « mauvaise » solution : à la fin, tout sera transparent pour l’utilisateur final.

Étape 3 : mettre à jour le programme Scratch

Utilisant la table de correspondance, les élèves modifient leur synthétiseur Scratch pour prendre en compte les nouvelles entrées/sorties qu’ils ont listées.

Étape 4 : créer un clavier

Les élèves doivent désormais construire un clavier physique sur lequel brancher les câbles de la carte Makey-Makey. Selon le matériel présent dans la classe, les élèves peuvent par exemple découper des lamelles de papier aluminium en guise de touches. Collées sur un support isolant, il suffit alors de les relier avec les pinces crocodile à la carte Makey-Makey, en prenant bien garde de connecter les bons plots aux bonnes touches, telles que définies par la table de correspondance !


Trois exemples de claviers : pâte à modeler (gauche), verres d’eau (centre), feuillets d’aluminium (droite).
À noter : le circuit est fermé via un bracelet en aluminium, relié à la terre (borne « Earth »).

Prolongement : clavier à 25 notes

Le générateur MIDI intégré à Scratch propose 25 notes différentes. Pourquoi ne pas les utiliser toutes ? Il faut d’abord créer 25 lutins chanteurs, ce qui ne pose à ce stade plus aucune difficulté.

Pour agrandir le clavier de 11 à 25 touches, il faut par contre reprogrammer la carte Makey-Makey. Il est possible de réassigner toutes les sorties de la carte pour obtenir plus d’une cinquantaine de signaux utilisables par Scratch. Mais cette réassignation nécessitera beaucoup de temps et de rigueur : http://makeymakey.com/remap

 

 

 


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Partenaires du projet

Pasc@line Educaland Editions Le Pommier