Détecteur Avertisseur Autonome de Fumée (DAAF) 4e – CONFORT ET DOMOTIQUE Sécurisation des biens et des personnes Détecteur Avertisseur Autonome de Fumée (DAAF) Approche 5 : Communication et gestion de l’information Connaissances : - Chaîne d’informations et chaîne d’énergie - Acquisition de signal : saisie, lecture magnétique, optique, numérisation, utilisation de capteurs…

Zoom sur le programme 1 1 Chaîne d’informations. Chaîne d’énergie. 1 Connaissances Niveau Capacités Commentaires Chaîne d’informations. Chaîne d’énergie. 1 Repérer, à partir du fonctionnement d’un système automatique la chaîne : - d’informations (acquérir, traiter, transmettre) ; - d’énergie (alimenter, distribuer, convertir, transmettre). Identifier les éléments qui les composent. L’objectif est ici de comprendre la logique globale de fonctionnement d’un système automatique à travers les processus : -acquérir, traiter et transmettre l’information ; -alimenter, distribuer, convertir et transmettre l’énergie ; et d’associer à chacune des étapes les organes utilisés. On pourra proposer une schématisation élémentaire par blocs fonctionnels de ces deux chaînes. L’identification est réalisée à partir d’un système automatique réel ou d’une maquette en fonctionnement. 1 1

1 Zoom sur le programme Connaissances Niveau Capacités Commentaires Acquisition de signal : saisie, lecture magnétique, optique, numérisation, utilisation de capteurs… Forme du signal : information analogique, information numérique. 1 Identifier les modes et dispositifs d’acquisition de signaux, de données. Identifier la nature d’une information et du signal qui la porte. On peut montrer comment la numérisation de l’information sous toutes ses formes favorise le développement et l’intégration de technologies convergentes (photographie, téléphonie, télévision…). Il s’agit d’identifier simplement divers dispositifs d’acquisition et surtout pas de faire une étude de leur fonctionnement. 1 Groupe ressource 3

Place dans la planification Pré-requis : ACOT - Représentation fonctionnelle - Décrire sous forme schématique, le fonctionnement du DAAF. - Associer à chaque bloc fonctionnel les composants réalisant une fonction. - Établir un croquis du circuit d’alimentation énergétique et un croquis du circuit informationnel du DAAF. EVOL – Evolution des solutions techniques - Repérer dans les étapes de l’évolution des solutions techniques la nature et l’importance de l’intervention humaine à côté du développement de l’automatisation.

Chaîne d’informations Chaîne d’énergie Fiche de séquence pour le professeur Fiche « Essentiel à retenir » pour l’élève

Situation-problème Une affirmation qui interpelle : « Pour détecter une fumée et donner l’alerte, le détecteur de fumée (DAAF) a copié le fonctionnement du corps humain ! »

Explicitation de la situation-problème Rapprochement entre la logique humaine et la logique du système automatisé. Détection de la fumée et alerte des secours Homme DAAF Organes Composants Logique humaine Logique de fonctionnement Chaînes d’information et d’énergie

Interdisciplinarité – Socle commun Lien avec les SVT Compétence 3 du socle commun : acquisition d’une démarche d’investigation, organisation et fonctionnement du corps humain, énergie et mouvement, familiarisation avec les processus automatisés. SVT – Programme de 4e : Relations a sein de l’organisme (p. 50-51) Connaissances : La commande du mouvement est assurée par le système nerveux qui met en relation les organes sensoriels et les muscles. Un mouvement peut répondre à une stimulation extérieure, reçue par un organe sensoriel : le récepteur. Le message nerveux sensitif correspondant est transmis aux centres nerveux (cerveau et moelle épinière) par un nerf sensitif. Les messages nerveux moteurs sont élaborés et transmis par les centres nerveux et les nerfs moteurs jusqu’aux muscles : les effecteurs du mouvement.

Appropriation du problème Pour détecter la fumée et appeler les secours : Enquête 1 : Quels sont les organes utilisés par l’homme ? Enquête 2 : Dans quel ordre les utilise-t-il ? Enquête 3 : Quels composants du DAAF peuvent remplacer ces organes ? Ressources TICE : logiciel gratuit de tableau interactif « Interwrite Workspace », quizz au format flash, vidéo, diaporama

Recherches - Hypothèses - Confrontation Comment les organes de l’homme s’organisent-t-ils pour détecter la fumée ? (hypothèses sous forme de schéma) On attend des élèves qu’ils représentent un enchaînement logique des étapes sous forme de schéma (corps humain, blocs fonctionnels…)

Apport de connaissances Evaluation formative (Quizz) Structuration Apport de connaissances - Les noms des étapes de la chaîne d’action : acquérir, traiter, transmettre… Exemple 1 : Un gardien de but utilise sa chaîne d’information et sa chaîne d’énergie lors d’un arrêt. Evaluation formative (Quizz) - La représentation de la chaîne d’action Exemple 2 : Un portail automatisé s’ouvre grâce aux liaisons entre la chaîne d’information et la chaîne d’énergie.

Mobilisation des connaissances acquises Sur la fiche « Essentiel à retenir », on demande à l’élève de compléter les 2 chaînes en associant à chaque étape le composant du DAAF correspondant.

Fiches de séquence pour le professeur Acquisition de signal Fiches de séquence pour le professeur Groupe ressource 13

Situation-problème Réflexion en classe entière : Un élève, après avoir vu qu’un camarade s’apprêtait à fumer une cigarette au-dessous d’un détecteur de fumée hésite à intervenir. Groupe ressource 14

Réflexions en classe entière Quelle fumée doit être détectée ? Appropriation du problème à travers un visionnage de vidéos Exemple : comparaison de la fumée de cigarettes et de la fumée d’un feu. Groupe ressource 15

Réflexions en classe entière Synthèse : un DAAF détecte dans l’air ambiant les particules de fumée provenant d’un feu. Cette fumée, de couleur plus opaque que celle d’une fumée émise par une cigarette est plus rapidement détectée (quelques secondes dans un cas à plusieurs minutes dans l’autre cas). Groupe ressource 16

Réflexions en classe entière Comment détecter la fumée ? Amener les élèves à rechercher les conditions pour déclencher un signal sonore. La fumée, on peut : la voir – la toucher – l’entendre – la sentir Groupe ressource 17

Recherches Rechercher sur l’Internet des objets techniques capables de détecter la fumée d’incendie. Reporter les résultats sur une feuille du classeur Ressources TICE : moteur de recherche, mots-clés B2i : C4-3 et C4-5 Groupe ressource 18

Structuration Après consultation des nombreux sites existants, confrontation des résultats en classe entière, on aboutit aux solutions suivantes : Dans notre pays, deux types de détecteurs sont proposés dans le commerce, avec une nette différence de prix entre les deux modèles : le détecteur optique et le détecteur ionique de fumée. Groupe ressource 19

Essentiel à retenir Ces dispositifs de la partie opérative (généralement appelés DES CAPTEURS) permettent de détecter un événement et de le transformer en une information. Groupe ressource 20

Auto-évaluation Éclairage de jardin Système d’arrosage On demande à l’élève d’associer à chaque système le capteur le mieux adapté et de justifier son choix en précisant le principe de détection : - Détection de la présence d'une personne dans un lieu non autorisé. - Détection d’un seuil minimal de lumière. - Détection d'une hygrométrie insuffisante. Systèmes Capteurs Principe de détection Éclairage de jardin Système d’arrosage Alarme de voiture Sonde d’humidité Détecteur de présence Détecteur d'obscurité Groupe ressource 21

Merci de votre attention