Programmation du circuit de voiture sous Flowcode V3
30/11/2021

 

Le composant Buggy de Flowcode

Le composant Buggy de Flowcode Version 3 est un circuit de voiture programmable par un algorigramme :

Le damier noir et blanc placé dans le coin supérieur gauche du composant Buggy représente la ligne d'arrivée du circuit. L'objectif est de faire avancer la voiture à partir du centre pour aller à la ligne d'arrivée et en évitant les obstacles.

Le composant Buggy de Flowcode ne possède aucune macro, et utilise 3 sorties et 3 entrées.

Les 3 sorties, qui sont connectées au port A, sont :

Voici les différentes valeurs à écrire sur le port A et leur conséquence sur le comportement de la voiture :

Valeur écrite sur le port A
Etat de la voiture
0
Arrêtée
1
Rotation à gauche de 45°
2
Rotation à droite de 45°
3
Marche avant
4
Marche arrière

Pour écrire une valeur sur le port A il faut utiliser un bloc Sortie. Par exemple le bloc suivant met la voiture en marche avant :


Met la voiture en marche avant

Pour effectuer une rotation de la voiture de 45° seulement il faut mettre 1 (ou 2) dans le port A pendant un temps très court (sinon la voiture tourne sur elle même en faisant plusieurs tours). Pour cela il faut mettre 0 dans le port A immédiatement après y avoir mis 1 (ou 2) :


Effectue une rotation à gauche de 45°

Les 3 entrées, qui sont connectées au port B, sont :

La lecture du port B (qui se fait avec un bloc Entrée) permet de détecter un évènement :

Valeur lue sur le port B
Evènement détecté
0
aucun
1
choc détecté à l'avant
2
choc détecté à l'arrière
4
ligne d'arrivée franchie

Pour lire la valeur du port B et l'enregistrer dans une variable nommée "capteur" il faut :

1 - créer une nouvelle variable nommée capteur de type octet (dans le menu Edition + Variables) :

2 - utiliser un bloc Entrée pour sauvegarder l'état du port B dans la variable capteur :


Lit la valeur des capteurs

L'algorigramme suivant montre par exemple une rotation de 90° suivie d'une marche avant jusqu'à ce qu'un obstacle soit rencontré à l'avant :

L'algorithme correspondant est le suivant :

Tourner de 90° vers la gauche

Tant qu'aucun obstacle n'est détecté à l'avant

Rouler en marche avant

Fin de tant que

Vous avez remarqué que l'algorigramme ci-dessus contient des commentaires facilitant sa lecture. Libre à vous à partir d'aujourd'hui de commenter vos algorigrammes afin d'en faciliter leur compréhension lors d'une relecture ultérieure.

A retenir et à noter dans votre fiche mémo Flowcode :

  • Question : Comment ajouter un commentaire sur un algorigramme ?
  • Réponse : En cliquant sur le bouton commentaire puis en plaçant le commentaire entre 2 blocs dans l'algorigramme

Saisissez puis testez dans Flowcode l'algogrigramme ci-dessus permettant à la voiture d'atteindre le premier obstacle après une rotation de 90° vers la gauche.

Remarques complémentaires pour tester manullement le composant Buggy :

Dans les propriétés du composant Buggy on peut :

En connectant 3 interrupteurs sur le port A et 3 LED sur le port B il est possible de piloter les moteurs de la voiture à la main et d'observer l'état des capteurs (à condition de mettre une boucle "Tant que 1" vide dans l'algorigramme).

Expérimentez le pilotage manuel de la voiture en connectant 3 interrupteurs sur le port A et 3 LED sur le port B afin de bien ressentir le rôle des 3 entrées et des 3 sorties :

 

Remarques complémentaires pour la mise au point de l'algorigramme :

Un point d'arrêt est représenté par un point rouge en haut à gauche du bloc sur lequel il a été placé :


Flowcode passera automatiquement en mode pas à pas
à l'exécution de ce bloc

A retenir et à noter dans votre fiche mémo Flowcode :

  • Question : Comment ajouter un point d'arrêt dans l'algorigramme ?
  • Réponse : En cliquant droit sur un bloc puis sur Mettre/Enlever un point d'arrêt

 

 

Travail demandé

Activité 1 : proposez puis validez dans Flowcode un algorigramme permettant à la voiture de franchir la ligne d'arrivée dans un circuit sans obstacle.

Important : le programme doit se terminer et sortir de la boucle principale lorsque la voiture a franchi la ligne l'arrivée :


L'algorigramme a atteind le bloc "FIN"

 

Activité 2 : proposez puis validez dans Flowcode un algorigramme permettant à la voiture de franchir la ligne d'arrivée dans un circuit avec obstacles.

Rappel : la simulation doit se terminer lorsque la voiture a franchi la ligne l'arrivée.

 

Activité 3 : proposez puis validez dans Flowcode un algorigramme permettant à la voiture de franchir la ligne d'arrivée aussi bien dans un circuit sans obstacle que dans un circuit avec obstacles.

Remarque : la simulation doit se terminer dans les 2 cas (avec ou sans obstacles) lorsque la voiture a franchi la ligne l'arrivée et la rotation de la voiture ne doit s'effectuer qu'en cas de détection d'un obstacle (et non après avoir parcourue une distance fixe).

 

Activité 4 : proposez puis validez dans Flowcode un algorigramme permettant à la voiture de franchir la ligne d'arrivée dans un circuit avec obstacles en utilisant un nombre minimal de bloc dans votre algorigramme (sans compter les blocs Début et Fin). Une boucle "Tant que" sera comptée comme un seul bloc même si elle est représentée par deux éléments graphiques à l'écran.

Important :

Combien de blocs utilisez-vous pour l'activité 4 ? Le nombre minimal de bloc trouvé à ce jour pour cette activité est de 5 (trouvé par Hugo HOUIS le 16 janvier 2017). Si vous avez une solution fonctionnelle avec encore moins de bloc, faite-la valider au professeur pour corriger le record ci-dessus.

L'idée de base pour minimiser le nombre de blocs est d'utiliser les 3 mêmes blocs pour effectuer les 2 rotations (90° à droite et 90° à gauche). Pour cela on va utiliser une variable n :

Si n=1 ces 3 blocs effecturont une rotation de 90° vers la gauche

Si n=2 ces 3 blocs effecturont une rotation de 90° vers la droite

La structure de l'algorigramme à 9 blocs peut être par exemple une des deux suivantes :


Solution 1 avec 9 blocs
 

Solution 2 avec 9 blocs

Il vous reste à trouver la bonne formule de basculement à mettre dans le bloc calcul possédant un point d'interrogation rouge, afin que :

Imaginons par exemple que l'on veuille faire basculer une variable n entre les deux valeurs 7 et 5. L'exemple suivant montre comment faire basculer n entre 7 et 5 :

Dans l'exemple ci-dessus on commence par initialiser n à la valeur 7. Puis dans une boucle on utilise la formule de basculement n=12-n. La conséquence est la suivante :

Le bloc calcul contenant la formule de basculement n=12-n fait bien basculer la variable n entre les valeurs 7 et 5.

En vous inspirant de cet exemple, à vous de trouver la bonne formule de basculement afin de faire basculer n entre 1 et 2 pour effectuer les 2 rotations de la voiture dans l'algorigramme à 9 blocs.

Une fois fonctionnel, relevez votre algorigramme dans votre cahier marque tout sous forme d'un algorithme (en texte, sans recopier directement l'algorigramme que vous aurez enregistré dans votre classeur électronique) en le commentant et en expliquant les étapes principales, sans oublier de rappeler la problématique de cette activité.

Votre solution fonctionne-t-elle dans un circuit sans obstacle ? Combien de bloc utilisez-vous ?

Sachant que les solutions optimales trouvées à ce jour utilisent 9 blocs, 8 blocs, 7 blocs (trouvé par Nicolas FLECK puis par Florian BRÉHIN le 19 janvier 2015) puis 6 blocs (trouvé par Amaury ALVES le 19 janvier 2015), 5 blocs (trouvé par Hugo HOUIS le 16 janvier 2017), et enfin 4 blocs seulement (trouvé par Hugo HOUIS le 16 janvier 2017) et qu'elles fonctionnent aussi bien avec que sans obstacle (dans les 2 cas la voiture arrive sur la ligne d'arrivée et le programme sort de la boucle principale), votre solution constitue-t-elle un nouveau record ?

 

Activité 5 : proposez puis validez dans Flowcode un algorigramme permettant à la voiture de franchir la ligne d'arrivée aussi bien dans un circuit sans obstacle que dans un circuit avec obstacles mais en utilisant seulement la marche arrière (et non la marche avant comme dans les 4 activités précédentes). Il faut partir en marche arrière dès le début, et effectuer seulement des rotations de 90° : il est interdit d'effectuer une rotation de 180° pour suivre en marche arrière le parcourt de l'activité 4.

Rappel : la simulation doit se terminer dans les 2 cas (avec ou sans obstacles) lorsque la voiture a franchi la ligne l'arrivée et la rotation de la voiture ne doit s'effectuer qu'en cas de détection d'un obstacle.

Questions à se poser et à expérimenter dans Flowcode :

Est-il possible de franchir la ligne d'arrivée en marche arrière en effectuant seulement des rotations de 90° à droite à chaque obstacle ?

Est-il possible de franchir la ligne d'arrivée en marche arrière en effectuant seulement des rotations de 90° à gauche à chaque obstacle ?

Est-il possible de franchir la ligne d'arrivée en marche arrière en alternant les rotations de 90° tantôt à droite tantôt à gauche à chaque obstacle ?

Est-il possible de franchir la ligne d'arrivée en marche arrière en effectuant x rotations de 90° à gauche suivies de y rotations de 90° à droite ?

Est-il possible de franchir la ligne d'arrivée en marche arrière en effectuant x rotations de 90° à droite suivies de y rotations de 90° à gauche ?

 

Remarque : il est parfaitement possible de demander à Flowcode de réaliser une boucle un nombre de fois fixe en cochant la case "Compteur de" dans les propriétés de la boucle :

La boucle suivante par exemple sera exécutée exactement 3 fois avant de sortir :

A retenir et à noter dans votre fiche mémo Flowcode :

  • Question : Comment configurer une boucle pour qu'elle s'exécute exactement n fois ?
  • Réponse : En cochant "Compteur de" dans les propriétés de la boucle

Combien de blocs utilisez-vous pour l'activité 5 ? Le nombre minimal de bloc trouvé à ce jour pour cette activité est de 9 blocs seulement (trouvé par Nicolas FLECK le 19 janvier 2015). Si vous avez une solution fonctionnelle avec encore moins de bloc, faite-la valider au professeur pour corriger le record ci-dessus.

Tout comme l'algorigramme à 9 blocs de l'activité 4, l'algorigramme de l'activité 5 peut utiliser seulement 4 blocs pour effectuer toutes les rotations, paramétrées par la variable n :

Si n=1 ces 3 blocs effecturont une rotation de 90° vers la gauche, puis n sera égal à 2

Si n=2 ces 3 blocs effecturont une rotation de 90° vers la droite, puis n sera égal à 1

 

Solution activité 5

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