1. Introduction
FizziQ Connect est un outil éducatif et scientifique conçu pour être utilisé en complément de l'application FizziQ. Il sert à collecter et analyser des données provenant de divers capteurs externes pour étudier et comprendre différents phénomènes scientifiques et environnementaux.
FizziQ Connect est basé sur le microcontrôleur M5 Stack, qui est petit, portable, autonome et permet de connecter un large éventail de capteurs à des coûts abordables.
Capteurs externes
I2C, analogiques, 1-Wire
Bluetooth BLE
Connexion sans fil
Affichage graphique
Écran tactile intégré
Enregistrement
3000 données max
2. Contenu de la boîte et spécifications
2.1 Contenu de la boîte
- 1 x Microcontrôleur M5 Core 2 AWS contenant le logiciel FizziQ Connect
- 1 x Câble USB de chargement
2.2 Spécifications techniques
2.3 Avertissements de sécurité
- FizziQ Connect doit être utilisé uniquement dans un cadre éducatif supervisé
- Ne pas ouvrir le boîtier ni modifier les composants internes
- Ne pas exposer à l'eau, à l'humidité ou à des températures extrêmes
- Ne pas utiliser de capteurs délivrant une tension supérieure à 3,3 V sur l'entrée analogique
- Utiliser exclusivement des câbles USB conformes aux spécifications 5V
- Ne pas laisser FizziQ Connect en charge sans surveillance ; charger sur une surface stable et non inflammable
- Si le boîtier ne se charge pas, chauffe anormalement ou se déforme, le débrancher immédiatement, cesser toute utilisation et contacter le distributeur
3. Prise en main
- Charger FizziQ Connect en utilisant le câble USB connecté à un ordinateur ou à un chargeur pendant au moins 30 minutes. Un indicateur du niveau de batterie s'affiche dans le mode réception de l'appareil.
- Choisir un capteur et le connecter avec un câble Grove fourni dans la prise correspondant au capteur. Il y a un détrompeur.
- Allumer FizziQ Connect en appuyant sur le bouton d'allumage On/Off pendant quelques secondes. Pour éteindre, appuyez sur ce même bouton pendant six secondes.
- À l'allumage, FizziQ Connect recherchera et affichera les capteurs connectés. Le type de capteur connecté apparaîtra sur l'écran.
- Une fois la recherche terminée, les valeurs des capteurs seront affichées à l'écran, ainsi que le niveau de la batterie.
3.1 Connecter un nouveau capteur
Pour connecter un nouveau capteur :
- Débrancher le capteur existant
- Connecter le nouveau capteur
- Appuyer sur le bouton "Recherche de Capteurs" en bas de l'écran
5. Enregistrement des données
L'enregistrement peut s'effectuer de deux façons :
5.1 Depuis l'application FizziQ
- Connectez le boîtier à l'application
- Les capteurs externes apparaissent alors comme des capteurs internes
- Les données peuvent être enregistrées directement dans l'application
5.2 Directement sur le boîtier
- Appuyez sur REC pour lancer un enregistrement local
- Toutes les données de tous les capteurs sont enregistrées
- Vous pourrez ensuite sélectionner les données à transférer vers FizziQ ou à exporter sur carte SD
5.3 Paramètres de l'enregistrement
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Capacité mémoire | 3000 données maximum |
| Choix du nombre de points | Sélectionné au démarrage de l'enregistrement |
| Compte à rebours | 3 secondes avant le début |
| Mémoire persistante | Données sauvegardées même si la batterie se décharge |
5.4 Exploitation des données enregistrées
Une fois l'enregistrement terminé, vous pouvez :
- Exporter vers FizziQ (si connecté en Bluetooth BLE)
- Afficher les données graphiquement sur le boîtier
- Exporter vers carte SD au format CSV
- Effacer les données de la mémoire
7. Types de capteurs
FizziQ Connect reconnaît trois types de capteurs :
7.1 Capteurs I2C
- Utilisent deux fils : SDA (données) et SCL (horloge)
- Permettent la connexion de plusieurs capteurs sur un même bus
- Automatiquement reconnus par FizziQ Connect à l'initialisation
- Prise Rouge (port A)
7.2 Capteurs analogiques
- Convertissent une mesure physique en signal électrique proportionnel
- Doivent être configurés manuellement dans le menu
- Tension maximale : 3,3 V
- Prise Noire (port B)
7.3 Capteurs 1-Wire
- Nécessitent une seule ligne de données
- Capteur reconnu : sonde de température DS18B20
- Prise Rouge (port A)
8. Modes de diffusion
FizziQ Connect utilise trois modes de transmission de données via Bluetooth :
8.1 Mode Connect (Point à Point)
- Connexion Bluetooth standard entre un seul boîtier et un appareil
- Idéal pour les travaux pratiques individuels ou en groupe
- Fréquence de diffusion : jusqu'à 10 Hz
8.2 Mode Connect Plus (Version 2.2.0+)
- Compacte les données avant envoi
- Diffusion de 8 capteurs simultanément à 20 Hz
- Nécessite FizziQ version 5.0.5 ou supérieure
8.3 Mode Radio
- Diffusion à un nombre illimité d'appareils simultanément
- Idéal pour les démonstrations en classe
- Fréquence de diffusion : 2 Hz
- Non disponible sur FizziQ Web
9. Connexion Bluetooth : application FizziQ et FizziQ Web
FizziQ Connect transmet ses mesures en Bluetooth Low Energy de deux façons : vers l'application FizziQ sur smartphone ou tablette (iOS et Android), ou vers FizziQ Web sur ordinateur. Dans les deux cas, aucun appairage préalable dans les réglages de l'appareil n'est nécessaire : tout se passe dans FizziQ.
9.1 Avec l'application FizziQ (smartphone ou tablette)
- Ouvrez l'application FizziQ et appuyez sur "Capteurs externes"
- La liste des appareils FizziQ Connect apparaîtra automatiquement (mode Connect ou Radio selon la configuration)
- Sélectionnez l'appareil FizziQ Connect dont le nom est affiché (ex: "FizziQ Connect VERS5") et appuyez sur "Connecter"
- Un message confirme que FizziQ et FizziQ Connect sont connectés
- Les données des capteurs sont maintenant visibles dans la liste d'instruments de FizziQ, aux côtés des capteurs du smartphone
9.2 Avec FizziQ Web (ordinateur, Bluetooth)
- Allumez FizziQ Connect, avec un capteur branché
- Ouvrez FizziQ Web dans Chrome ou Edge
- Cliquez sur Capteurs externes dans la barre latérale, puis sur Bluetooth
- Sélectionnez votre boîtier dans la liste et cliquez sur Associer
- Les capteurs détectés s'affichent automatiquement, avec leurs valeurs en temps réel ; enregistrez avec REC et retrouvez les mesures dans le cahier d'expériences
Pour une liaison encore plus stable sur ordinateur, notamment pour les longues acquisitions, préférez la connexion par câble USB décrite à la section suivante.
9.3 Exportation des données enregistrées
FizziQ Connect peut être un outil autonome pour enregistrer des données pendant une longue période.
- Connectez FizziQ Connect à FizziQ
- Allez dans Menu > Enregistrement > Exporter
- Les données seront transmises en bloc et automatiquement enregistrées dans le cahier d'expérience
10. Connecter FizziQ Connect par câble USB
En plus du Bluetooth, FizziQ Connect peut être relié par câble USB à un ordinateur utilisant FizziQ Web. La liaison filaire est recommandée en classe : pas d'appairage, pas de batterie, une transmission stable même sur les longues acquisitions.
10.1 Ce qu'il vous faut
- Un ordinateur avec Chrome ou Edge (Firefox et Safari ne gèrent pas la connexion USB) ;
- Un câble USB de données (certains câbles ne font que la charge) ;
- Un boîtier FizziQ Connect allumé, avec un capteur branché ;
- Sous Windows uniquement, le cas échéant : le pilote décrit ci-dessous.
10.2 Le pilote USB (une seule fois par ordinateur)
FizziQ Connect utilise la puce USB-série CP2104 de Silicon Labs. Selon le système :
| Système | À faire |
|---|---|
| Windows 10 / 11 | Le plus souvent, rien : le pilote s'installe automatiquement au premier branchement (si l'ordinateur a accès à Windows Update). Sinon, installez le pilote Silicon Labs CP210x : silabs.com/developers/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers → « CP210x Windows Drivers ». Pour un déploiement sur un parc d'établissement, le paquet contient les fichiers .inf installables en silencieux : pnputil /add-driver silabser.inf /install. |
| macOS (11 et plus) | Rien à installer : le pilote est intégré au système. |
| Linux / ChromeOS | Rien à installer : le pilote cp210x est intégré au noyau. Sous Linux, l'utilisateur doit appartenir au groupe dialout. |
Pour vérifier sous Windows : boîtier branché, ouvrez le Gestionnaire de périphériques → « Ports (COM et LPT) » → une ligne « Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge (COMx) » doit apparaître. Si le boîtier figure dans « Autres périphériques » avec un point d'exclamation, le pilote manque.
10.3 Se connecter
- Branchez le boîtier à l'ordinateur ; son écran doit afficher des valeurs.
- Fermez tout programme qui utiliserait déjà le port série (moniteur série Arduino, autre onglet FizziQ) : un port ne peut être ouvert que par un seul programme à la fois.
- Dans FizziQ Web, ouvrez Capteurs externes dans la barre latérale, puis choisissez Connexion USB et cliquez sur Connecter.
- Dans la fenêtre du navigateur, sélectionnez le port du boîtier (« CP2104 USB to UART Bridge Controller ») et validez.
- Les capteurs détectés apparaissent en quelques secondes, avec leurs valeurs en temps réel. Vous pouvez alors afficher les courbes, enregistrer avec REC et retrouver les mesures dans le cahier d'expériences.
Aux utilisations suivantes, FizziQ Web se reconnecte automatiquement au boîtier dès qu'il est branché. Pour se déconnecter : bouton Déconnecter, ou débranchez simplement le câble.
10.4 Si ça ne fonctionne pas
- Aucun port dans la liste : essayez un autre câble (câble de données) et un autre port USB ; vérifiez le pilote (voir plus haut).
- La connexion échoue ou tourne indéfiniment : un autre programme occupe le port — fermez-le ; débranchez le câble, attendez 2 secondes, rebranchez.
- Connecté mais aucun capteur : vérifiez qu'un capteur est branché sur le boîtier et que sa version de firmware est 3.2.3 ou plus (affichée au démarrage ; mise à jour : Menu → MAJ sur le boîtier). Le bouton Messages de l'écran Capteurs externes montre ce que le boîtier envoie réellement.
- La vitesse de transmission de FizziQ Web est réglée sur 115200 par défaut (modifiable dans Réglages → Connexions) ; ne la changez que si on vous l'indique.
11. Autonomie
L'autonomie de FizziQ Connect dépend de son utilisation, des capteurs connectés, de la fréquence d'acquisition et des options d'économie d'énergie.
| Configuration | Autonomie |
|---|---|
| Capteur Environnement, 1 Hz | ~8 heures |
| Capteur e-CO2 | ~4 heures |
11.1 Prolonger l'autonomie
- Utiliser le mode Auto-off (veille après 60 ou 120 secondes)
- Réduire la luminosité de l'écran
- Connecter une batterie externe via USB-C
11.2 Batterie trop faible
Lorsque FizziQ Connect fonctionne sur batterie (non relié au secteur) et que la charge devient trop faible, l'appareil s'arrête et affiche un message demandant de recharger la batterie.
Batterie déchargée, le boîtier reste utilisable : connectez-le à une prise USB de charge et il fonctionne normalement pendant la charge, même si la batterie est complètement déchargée.
12. Liste des capteurs I2C compatibles
Les capteurs I2C doivent être connectés dans la prise Rouge (port A) du boîtier.
| Capteur | Type de mesure | Constructeur |
|---|---|---|
| Capteur d'environnement III (SHT30 - QMP6988) | Température (-40°C à 125°C), Humidité (0-100%), Pression (300-1100 hPa) | M5 Stack |
| Capteur TVOC - eCO2 (SGP30) | TVOC, e-CO2 (400-60 000 ppm) | M5 Stack |
| Capteur de lumière (BH1750) | Luminosité (1-65 535 lux) | M5 Stack |
| Capteur de CO2 (SCD40) | CO2, température, humidité | M5 Stack |
| Capteur de distance (VL53L0X) | Distance (<2 m) | M5 Stack |
| Capteur de tension (ADS1115) | Tension (±36 V) | M5 Stack |
| Capteur d'intensité (ADS1115) | Intensité (±4 A) | M5 Stack |
| Thermomètre NCIR 2 (MLX90614) | Infrarouge (-70°C à 380°C) | M5 Stack |
| Balance (HX711) | Masse (<5 kg) | M5 Stack |
| Fréquence cardiaque (MAX30100) | Fréquence | M5 Stack |
| Capteur d'oxygène (MIX8410) | Concentration O2 (0-25%) | Seeed Studio |
| Détecteur particules fines (HM3301) | Concentration (1-500 µg/m³) | Seeed Studio |
| Capteur de pH (Df-Robot + Pb Hub) | pH 0-15 | Df-Robot + M5 Stack |
13. Liste des capteurs analogiques
Les capteurs analogiques doivent être connectés dans la prise Noire (port B) et configurés manuellement via Menu > Ajouter un capteur.
Pour programmer un capteur, indiquez : nom, unité, valeur à 0V et valeur à 3,3V.
| Capteur | Valeur à 0V | Valeur à 3,3V |
|---|---|---|
| Capteur de pression (M5Stack) | -110 kPa | 220 kPa |
| Capteur de force (Grove) | 0 Newton | Force maximale (ex. 10 N) |
| Humidité du sol (Seeed Studio) | 0% (sol sec) | 100% (sol saturé) |
| Capteur de gaz MQ-2 (Seeed Studio) | 0 ppm | Concentration max |
| Capteur de gaz MQ-3 (alcool) | 0 ppm | Concentration max |
| Température NTC (Grove) | -40°C | 125°C |
| Qualité de l'air (Seeed Studio) | 0 AQI | AQI max |
| Capteur UV (Seeed Studio) | 0 | UV Index 11 |
| Turbidité (Grove) | 0 NTU | 3000 NTU |
| Capteur de flamme (Seeed Studio) | Pas de flamme | Flamme intense |
| Détecteur EMG (Seeed Studio) | Aucun signal | Signal max |
| Capteur de vibrations (Seeed Studio) | Aucune vibration | Vibration max |
| Effet Hall (M5Stack) | Pas de champ | Champ max |
| Capteur de pH (Df-Robot) | pH 0 | pH 15 |
14. Capteur 1-Wire
Les capteurs 1-Wire doivent être connectés dans la prise Rouge (port A).
Sonde de température DS18B20
Le DS18B20 est un capteur de température numérique programmable :
- Plage de température : -55°C à +125°C
- Précision : ±0,5°C (dans la plage -10°C à +85°C)
- Fabricant : Maxim Integrated
Modifier la sonde DS18B20 pour l'utilisation avec des capteurs I2C
Pour rendre la sonde de température DS18B20 compatible avec l'utilisation conjointe de capteurs I2C, une modification simple du câblage est nécessaire :
- La ligne jaune est câblée sur la broche SCL du port I2C
- La broche SCL (Serial Clock Line) sert à transmettre le signal d'horloge dans le protocole I2C
- La broche SDA (Serial Data Line) est habituellement utilisée pour le transfert de données en I2C, mais dans cette configuration, elle sert uniquement de borne d'entrée pour le signal One-Wire
Ce changement évite la majorité des conflits avec la ligne d'horloge SCL et permet de connecter une ou plusieurs sondes One-Wire en parallèle d'autres capteurs I2C.
Schéma de câblage de la sonde DS18B20 pour utilisation simultanée avec capteurs I2C
15. Connexion de plusieurs capteurs
Il est possible de connecter plusieurs capteurs simultanément en utilisant deux méthodes :
15.1 Multiprise (M5 Stack Unit Hub)
- Moyen simple de connecter plusieurs capteurs I2C
- Permet aussi de connecter plusieurs sondes DS18B20
- Ne permet pas de mélanger capteurs I2C et sondes DS18B20
15.2 Multiplexeur I2C (M5 Stack PaHub)
- Plus flexible : chaque canal est séparé
- Permet de connecter capteurs I2C et sondes de température
- Nécessite FizziQ 5.0.5+ et FizziQ Connect 2.2.0+
15.3 Capteur Voltmètre/Ampèremètre
Un boîtier spécifique sous forme de kit est disponible pour connecter les capteurs Voltmètre et Ampèremètre à un circuit électrique avec des fiches bananes.
- Analyse du courant continu et alternatif
- Pour le courant alternatif : intervalle réglé sur 2 ms (analyse des fréquences 50 Hz)
- Bouton GRAPH pour voir le graphique en temps réel
16. Dépannage
| Problème | Solution |
|---|---|
| Capteurs non détectés | Vérifiez que les capteurs sont correctement connectés dans la bonne prise |
| FizziQ Connect n'apparaît pas dans l'app | Appuyez sur Rafraîchir ou sur "Afficher les autres appareils Bluetooth" |
| Connexion impossible | Appuyez sur le bouton A pour réinitialiser la détection de capteurs |
| L'appareil ne répond plus | Maintenez le bouton d'allumage pendant 6 secondes pour éteindre, puis rallumez |
| Application FizziQ incompatible | Assurez-vous que l'application est à jour |
17. Maintenance et entretien
- FizziQ Connect et les capteurs peuvent être endommagés par les éclaboussures
- Température normale d'utilisation : 0-40°C
- Nettoyez avec un chiffon doux et sec (pas de produits chimiques)
- Rangez dans un endroit frais et sec
- Chargez régulièrement pour éviter la décharge complète de la batterie, toujours sous surveillance
18. Informations réglementaires
FizziQ Connect est un dispositif éducatif conçu pour l'enseignement et l'expérimentation scientifique. Il n'est pas destiné à un usage industriel, médical ou de sécurité critique.
18.1 Certifications
Ce produit est basé sur le module M5Stack Core 2 AWS, certifié CE :
- Directive RED 2014/53/UE (radio)
- Directive 2014/30/UE (compatibilité électromagnétique)
- Directive 2011/65/UE (RoHS)
18.2 Limitation de responsabilité
FizziQLabs décline toute responsabilité en cas de dommages résultant d'une utilisation non conforme, de la connexion de capteurs non certifiés, ou de la modification du matériel ou du logiciel.
18.3 Contact
FizziQLabs
5 rue de Mouchy, 78000 Versailles, France
info@fizziqlab.org
www.fizziq.org
Cette notice a été mise à jour le 15 décembre 2025.
Questions fréquentes
Qu'est-ce que FizziQ Connect ?
FizziQ Connect est un boîtier autonome qui permet de connecter des capteurs externes à l'application FizziQ via Bluetooth. Il étend les possibilités de mesure au-delà des capteurs intégrés au smartphone.
FizziQ Connect fonctionne-t-il sans l'application FizziQ ?
Oui, FizziQ Connect peut fonctionner de manière autonome et afficher les mesures sur son écran intégré. Cependant, pour enregistrer et analyser les données, la connexion à l'application FizziQ est recommandée.
Quels types de capteurs sont compatibles ?
FizziQ Connect supporte trois types de capteurs : I2C (numériques), analogiques (0-3.3V), et 1-Wire (comme les sondes de température DS18B20). Les capteurs Grove et M5Stack sont compatibles.
Comment connecter FizziQ Connect à mon smartphone ?
Allumez le boîtier, ouvrez FizziQ sur votre smartphone, allez dans Instruments → FizziQ Connect, et sélectionnez votre boîtier dans la liste des appareils Bluetooth disponibles.
Combien de capteurs puis-je connecter simultanément ?
FizziQ Connect dispose de plusieurs ports : 1 port I2C (avec possibilité de chaînage via multiprise), 2 ports analogiques, et 1 port 1-Wire. Le nombre exact dépend du type de capteurs utilisés.
Quelle est l'autonomie de la batterie ?
FizziQ Connect dispose d'une batterie de 500 mAh offrant environ 2-3 heures d'utilisation continue. La charge complète prend environ 2 heures via USB-C.
Qu'est-ce que le mode diffusion ?
Le mode diffusion permet à plusieurs smartphones de recevoir simultanément les données d'un seul FizziQ Connect. Idéal pour les démonstrations en classe où tous les élèves peuvent voir les mesures en temps réel.
Les capteurs sont-ils fournis avec FizziQ Connect ?
Non, les capteurs sont vendus séparément. Consultez la liste des capteurs compatibles sur fizziq.org ou dans ce guide.
FizziQ Connect est-il résistant à l'eau ?
Non, FizziQ Connect n'est pas étanche. Évitez les éclaboussures et l'humidité excessive.
Comment mettre à jour le firmware ?
Les mises à jour du firmware sont effectuées automatiquement lors de la connexion à l'application FizziQ si une nouvelle version est disponible.
Comment utiliser la sonde DS18B20 avec des capteurs I2C ?
Pour utiliser simultanément la sonde de température DS18B20 et des capteurs I2C, il faut modifier le câblage de la sonde. La ligne jaune doit être câblée sur la broche SCL au lieu de SDA. Cette modification permet d'éviter les conflits entre le protocole One-Wire et I2C. Voir les instructions détaillées →