LabsLand est un réseau mondial de laboratoires réels disponibles en ligne. Les étudiants (dans les écoles, les universités et les plateformes d'apprentissage tout au long de la vie) peuvent accéder aux laboratoires réels via Internet, en utilisant leur ordinateur portable, tablette ou téléphone.

Les laboratoires sont soit en temps réel (Arduino, FPGA...) situés dans différentes universités du monde entier. Dans certains domaines (Physique, Biologie, Chimie), les laboratoires sont des Laboratoires Ultraconcurrents LabsLand, donc l'université a enregistré toutes les combinaisons potentielles de ce qui peut être fait dans le laboratoire (dans certains cas, plusieurs milliers) et les rend disponibles de manière interactive.

Dans tous les cas, le laboratoire est toujours réel (non simulé) et disponible via le Web (vous n'avez pas besoin d'obtenir de matériel, de gérer l'expédition, etc.).

Découvrez comment fonctionne une session utilisateur typique dans la vidéo suivante :

Résumé

Pour l'expérimentation avec des circuits analogiques. Grâce à cet outil, vous aurez accès à votre propre laboratoire d'électronique. À l'aide de son interface interactive, vous pouvez utiliser une carte de prototypage pour connecter des composants et des fils. Vous pouvez également connecter et configurer un générateur de fonctions et une alimentation électrique. Une fois le circuit conçu, vous pouvez également prendre des mesures à l'aide du multimètre ou de l'oscilloscope. Les circuits et les mesures sont tous deux construits et effectués en réalité : ce n'est pas une simulation. Un système basé sur des relais connecte les composants tels que vous les avez définis, ce qui donne lieu à des signaux et des mesures réels. Utile pour des activités en électronique analogique telles que la loi d'Ohm, la loi de Kirchhoff, la caractérisation des composants, l'apprentissage de l'instrumentation, les types de circuits, etc.

 

Utilisation et Instruments

Le Laboratoire d'Électronique LabsLand est très puissant et repose sur une interface interactive avec une apparence virtuelle. Comme dans un laboratoire traditionnel d'électronique analogique, l'étudiant a accès et contrôle une série d'instruments, qui sont les suivants : carte de prototypage, générateur de fonctions, alimentation, multimètre, oscilloscope. Ils ont également accès à un plateau de composants qu'ils peuvent incorporer dans leur circuit.

L'élément principal est la carte de prototypage. Les étudiants commencent généralement par créer leur circuit ici. Pour créer un circuit, les composants seront glissés du plateau (en haut de l'écran) vers la carte de prototypage, et ils seront connectés à l'aide de fils, accessibles depuis la barre d'outils en haut à droite. L'interface est très interactive, permettant d'ajouter, de déplacer et de supprimer librement des composants et des fils.

Le système permet également de charger et d'enregistrer des circuits déjà conçus. Cette fonctionnalité vous permettra d'utiliser des circuits complexes comme point de départ si l'activité a été conçue de cette manière ; ou d'enregistrer des circuits soit pour les conserver soit pour les soumettre à la fin d'une activité.

Depuis la carte de prototypage, vous pouvez voir plusieurs connecteurs sur les côtés, qui connectent le circuit précisément avec le reste des instruments. Les étiquettes sur ces connecteurs sont assez descriptives, mais par exemple, les connecteurs en haut à gauche, regroupés comme "DC Power", où il est indiqué +5V, GND, -5V, connectent le circuit à l'alimentation électrique.

Pour observer et configurer un instrument, il suffit de le sélectionner dans le menu du bas. Par exemple, en cliquant sur "DC Power", nous accédons à l'alimentation électrique. Nous pouvons agir sur la plupart de ses contrôles, et cela aura un effet direct sur le circuit et les mesures (à condition que nous ayons correctement connecté le circuit).

Une fois que nous avons conçu et construit correctement le circuit et configuré les instruments, pour prendre une mesure, nous appuierons sur le bouton "Effectuer la mesure" en bas à droite. Si le circuit est correctement conçu, après un court laps de temps, nous verrons le résultat de la mesure dans les instruments. Si nous avons fait une erreur ou si le circuit ne peut pas être construit, soit pour des raisons de sécurité, soit parce qu'il n'est pas pris en charge ; nous verrions un message d'erreur.

Lors de la prise d'une mesure d'un circuit, nous verrons sous l'interface deux photographies en temps réel de l'équipement au moment où il prend la mesure. Pendant le laps de temps pendant lequel elle est prise, le circuit est physiquement configuré à l'aide de relais. Son état peut parfois être observé grâce aux voyants lumineux.

 

Catalogue de Circuits

La caractéristique clé du laboratoire d'électronique LabsLand est que ce n'est pas une simulation : les circuits sont réellement construits à l'aide de relais, tous les composants incorporés dans les circuits (résistances, diodes, condensateurs...) sont réels, et les mesures sont effectuées à l'aide d'instruments réels. Cela en fait un laboratoire extrêmement réaliste et puissant, mais en même temps, il implique certaines limitations inévitables.

Pour commencer, le laboratoire doit supporter (incorporer physiquement) le composant spécifique à utiliser. Vous pouvez voir quels composants sont intégrés dans le plateau de composants. De plus, si vous souhaitez utiliser plus d'un composant du même type, le système doit en avoir un nombre adéquat. En outre, pour des raisons de sécurité, le système est conçu pour ne pas permettre tous les types d'interconnexion. Les courts-circuits ou les circuits qui dépasseraient la puissance supportée par les composants, par exemple, ne peuvent pas être construits. Les circuits qui n'ont pas été approuvés pour la sécurité ne peuvent pas non plus être construits.

Pour cette raison, afin de pouvoir concevoir des activités en classe et d'utiliser le laboratoire d'électronique de manière didactique en pratique, nous fournissons et recommandons d'utiliser le Catalogue de Circuits que nous fournissons. Le Catalogue de Circuits LabsLand répertorie un grand ensemble de circuits que nous garantissons pouvoir être construits et utilisés en toute sécurité, et qui sont généralement utiles dans les différents cours pour lesquels le laboratoire d'électronique est utilisé.

En concevant des activités de classe autour des circuits du catalogue, nous éviterons le problème potentiel qu'un circuit arbitraire ne soit pas pris en charge, soit pour des raisons de sécurité, de disponibilité des composants, soit simplement parce qu'il ne peut pas être vérifié qu'il est valide de le construire.

Vous pouvez accéder au catalogue via ce lien : https://labsland.com/pub/docs/experiments/hive/fr/index.html et il est également répertorié dans la section des contenus.

Le catalogue comprend des sections avec des circuits pour :

• Résistances
• Diodes
• Circuits RC
• Circuits RLC
• Amplificateurs opérationnels
• Transistors

Nous étendons continuellement le catalogue. Si vous êtes intéressé par un type de circuit que vous pensez être utile, n'hésitez pas à nous contacter. Bien que nous ne puissions garantir de l'ajouter, nous pouvons l'analyser et éventuellement l'incorporer dans les révisions futures.

 

Fonctionnement Interne

Le Laboratoire d'Électronique LabsLand est composé de plusieurs "Hives" distribués dans différentes institutions à travers le monde, fonctionnant comme un "cluster" pour fournir des circuits et des mesures aux utilisateurs.

Lors de la conception d'un circuit, celui-ci n'est physiquement construit, et les mesures ne sont prises que lorsque le bouton Prendre une Mesure est pressé. À ce moment-là, un des nœuds distribués est affecté, qui construit instantanément le circuit, prend les mesures nécessaires et renvoie le résultat. Le nœud spécifique qui a pris une mesure peut être observé dans l'interface, grâce aux deux photographies en temps réel. Chaque mesure peut être dirigée vers un nœud différent : c'est pourquoi vous verrez occasionnellement que l'image et le fournisseur de la dernière mesure varient fréquemment si plusieurs sont prises.

En interne, chaque nœud est une boîte contenant plusieurs instruments et plusieurs cartes conçues par LabsLand avec des relais et les composants qui formeront le circuit. Le document "Hive Node Reference Documentation" explique en détail le fonctionnement interne des nœuds, ainsi que l'objectif de chaque type de carte interne.

Les nœuds sont conçus pour permettre à l'institution qui les héberge d'ajouter de nouveaux circuits si elle le souhaite et de les personnaliser. Cela est également détaillé dans le manuel.

 

Équipement

L'équipement pour ce laboratoire (c'est-à-dire, les nœuds précédemment mentionnés) a été conçu par LabsLand et est disponible à la vente pour être déployé dans les institutions. Les institutions, en achetant et en déployant l'équipement dans leurs propres installations, obtiennent divers avantages ; parmi eux, la possibilité de mener des recherches à l'aide de ceux-ci, et la possibilité de créer et de personnaliser des circuits.

Pour des informations sur la manière d'acheter le matériel, vous pouvez visiter notre page : https://labsland.com/fr/materiel

 

Application dans l'Éducation Secondaire et Universitaire

Le Laboratoire d'Électronique LabsLand est une ressource éducative exceptionnellement précieuse pour l'éducation secondaire et universitaire.

Le laboratoire fournit une plateforme sûre et interactive pour explorer les fondamentaux de l'électronique analogique. Les étudiants peuvent apprendre des concepts de base, tels que la loi d'Ohm et la loi de Kirchhoff, grâce à l'expérimentation avec de vrais circuits, quelque chose qui serait généralement limité ou même hors de leur portée. Ils peuvent également acquérir une expérience pratique avec des instruments de laboratoire, tels que les oscilloscopes et les multimètres, qui sont essentiels dans le domaine du génie électrique et électronique.

Le laboratoire peut être utilisé pour renforcer et étendre les concepts introduits dans les cours d'électronique et expérimenter avec des composants plus complexes, tels que les amplificateurs opérationnels et les transistors, et concevoir leurs propres circuits pour analyse et simulations.