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SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE.

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1 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Etude de cas en SI : HABITAT La domotique Laspirateur autonome Le robot tondeur

2 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Etude de cas en SI : 9h 1h30 2 x 1h30 3 x 1h30 Phase de lancement Phase dexploration Phase de synthèse

3 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Présentation du thème Présentation du thème Présentation des supports: Présentation des supports: Ex: le robot tondeur Présentation des notions abordées: la chaîne dénergie Présentation des notions abordées: la chaîne dénergie Ex: le robot tondeur Présentation des 3 activités pratiques Présentation des 3 activités pratiques Ex: le robot tondeur Constitution des groupes: Constitution des groupes: 20 élèves = 5 groupes de 4 élèves. Phase de lancement :(1 séance = 1h30)

4 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Le robot tondeur La tonte dune pelouse est un travail long, fastidieux et répétitif, souvent synonyme de perte de temps. Question sociétale: Lidéal ne serait-il pas davoir une tondeuse nécessitant peu dentretien et se chargeant du travail à votre place ? Thème: lhabitat la domotique aménager son cadre de vie et son confort Thème: lhabitat la domotique aménager son cadre de vie et son confort

5 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Documents à disposition des élèves: Un dossier technique Un dossier technique Un dossier analyse fonctionnelle Un dossier analyse fonctionnelle Une documentation commerciale Une documentation commerciale La maquette numérique La maquette numérique des logiciels permettant des recherches des logiciels permettant des recherches internet internet Le robot tondeur

6 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Organisation globale dun système technique: la chaîne dénergie ALIMENTER CONVERTIRADAPTER DISTRIBUER Tension secteur (charge) Action ACQUERIR TRAITERCOMMUNIQUER Chaîne dinformation Commandes utilisateur CONVERTIRADAPTERDISTRIBUER Action Chaînes dénergie Moteurs de tonte Liaison complète avec clips Moteurs de propulsion Réducteur Batterie Lames à larrêt Lames en rotation Roues à larrêt Roue(s) en rotation Pelouse non tondue Pelouse tondue Transistors

7 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Organisation globale dun système technique: la chaîne dénergie ALIMENTER CONVERTIRADAPTER DISTRIBUER Tension secteur (charge) Action ACQUERIR TRAITERCOMMUNIQUER Chaîne dinformation Commandes utilisateur CONVERTIRADAPTERDISTRIBUER Action Chaînes dénergie Moteurs de tonte Liaison complète avec clips Moteurs de propulsion Réducteur Batterie Lames à larrêt Lames en rotation Roues à larrêt Roue(s) en rotation Pelouse non tondue Pelouse tondue Transistors Activité 1 Activité 2 Activité 3

8 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Phase dexploration:(3 séances = 4h30) Proposition dorganisation: AP 1AP2AP3AP1AP2AP3 1h30G1G2G3G4G5 1h30G2G3G1G4G5 1h30G3G1G2G5G4 AP: activité pratique

9 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Activité 1 (AP1): Problématique: quest-ce qui fait tourner les roues et les lames? Réducteur à engrenages Adopter une vitesse davance adéquate pour tondre FT11 Transistors Distribuer lénergie Moteurs de propulsion Convertir lénergie électrique en énergie mécanique Adapter lénergie mécanique Permettre le déplacement au sol Roues motrices Fixation des lames par clipsage Avoir une puissance de tonte suffisante FT12 Transistors Distribuer lénergie Permettre le changement de lame facilement Permettre la coupe 3 lames Moteurs de coupe Convertir lénergie électrique en énergie mécanique Chaîne de propulsionChaîne de tonte

10 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Activité 1 (AP1): Les actionneurs: le moteur à courant continu Les pré actionneurs: le transistor Étude du fonctionnement (logiciel automatisme) Boîte fonctionnelle, grandeurs physiques entrée/sortie et unités. (Mesures de U (voltmètre) et I (pince ampère métrique)) Recherche sur le composant (internet) Boîte fonctionnelle, grandeurs physiques entrée/sortie et unités. Retrouver ces composants sur le schéma de la carte de commande

11 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Activité 1 (AP1): Comment se fait le changement de sens de rotation dun moteur de la chaîne de propulsion? U U

12 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Organisation globale dun système technique: la chaîne dénergie ALIMENTER CONVERTIRADAPTER DISTRIBUER Tension secteur (charge) Action ACQUERIR TRAITERCOMMUNIQUER Chaîne dinformation Commandes utilisateur CONVERTIRADAPTERDISTRIBUER Action Chaînes dénergie Moteurs de tonte Liaison complète avec clips Moteurs de propulsion Réducteur Batterie Lames à larrêt Lames en rotation Roues à larrêt Roue(s) en rotation Pelouse non tondue Pelouse tondue Transistors Activité 2

13 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Activité 2 (AP2): Problématique: quels sont les réglages pour la hauteur de tonte ? Expliquer les réglages possibles Introduction: Caractériser les réglages Réglage roue avant: roue jockey Réglage roues arrières: berceau 6 positions de 6 mm chacune 3 positions de 15 mm chacune

14 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Activité 2 (AP2): Réglage avant: -Simulation grâce à Motion en entrant la vitesse de rotation de lécrou et le temps de simulation. -Observation du mouvement obtenu. - courbe Déplacement vertical maxi ? -Mesure du pas sur maquette numérique. - calcul de la hauteur de réglage à partir des données de vitesse de rotation et de temps. - comparaison avec données constructeur. Maquette conforme à la réalité?

15 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Activité 2 (AP2): Réglage arrière: - Simulation sous Motion en entrant la vitesse du berceau et le temps de simulation. - Obtention des positions mini et maxi du berceau. Déplacement = hauteur du réglage arrière. - Comparaison données constructeur Maquette conforme à la réalité.

16 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Organisation globale dun système technique: la chaîne dénergie ALIMENTER CONVERTIRADAPTER DISTRIBUER Tension secteur (charge) Action ACQUERIR TRAITERCOMMUNIQUER Chaîne dinformation Commandes utilisateur CONVERTIRADAPTERDISTRIBUER Action Chaînes dénergie Moteurs de tonte Liaison complète avec clips Moteurs de propulsion Réducteur Batterie Lames à larrêt Lames en rotation Roues à larrêt Roue(s) en rotation Pelouse non tondue Pelouse tondue Transistors Activité 3

17 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Activité 3: Problématique: vérifier la vitesse de déplacement du robot tondeur annoncée par le constructeur étude dun engrenage grâce aux légos Mindstorms Pignon 2 Roue 1 Pignon 1 Roue 2

18 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Moteur électrique Roue (Ø de la roue : 240 mm) 0 application au réducteur du robot tondeur: Activité 3: N moteur r global N 6/0 = N roue/sol V roue/sol Cdcf vérifié?

19 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Phase de synthèse :(2 séances = 3h00) 1 ère séance: 3 groupes présentent leur synthèse dune activité puis discussion avec tous les élèves 2 ème séance: formalisation des notions abordées dans létude de cas par le professeur.

20 SEMINAIRE ACADEMIQUE TOUL - 27 mai 2010 REFORME du LYCEE La CLASSE de SECONDE Enseignement dExploration SI Sciences de lIngénieur THEMATIQUE: la DOMOTIQUE PROJET: ROBOT TONDEUR Thème: lhabitat - domotique Merci pour votre attention.


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