Store banne Etude réalisée par : BILLANOU Daniel BRANENX Thierry GAUTIER Denis   Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : analyse de la chaîne d’information Objectif O4 Décoder l’organisation fonctionnelle, structurelle et logicielle d’un système.   Compétences attendues : C04.1 Identifier et caractériser les fonctions et les constituants du système. CO4.2 Identifier et caractériser l’agencement matériel du système. CO4.3 Caractériser le fonctionnement temporel du système. CO4.4 Caractériser des solutions techniques relatives aux informations (acquisition, traitement, transmission) d’un système. Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Problème Posé: Lors de l’apparition de soleil, avec une luminosité supérieure au seuil réglé, la DEL jaune sur le boitier de signalisation s’allume et après 3 secondes, le store descend. Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Problème Posé: Lors d’un passage nuageux d’une durée inférieure à 15 secondes, la lumière jaune clignote et le store reste en position basse. Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Problème Posé: Si le soleil disparaît plus de 15 secondes (ciel nuageux ou déclinaison du jour), la lumière jaune qui clignotait s’éteint et le store remonte. Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Problème Posé: Vous allez analyser la chaîne d’information limitée à la prise en compte du soleil. Partie 1: Acquisition de l’information Ouvrir le fichier « acquisition_soleil.dsn » avec ISIS-PROTEUS. Le montage électronique reproduit la chaîne d’information du système.. 1.1 ) Relever l’intensité du courant qui traverse le capteur LDR et la tension à ses bornes pour toutes les positions de la lampe torche. Calculer la résistance du capteur RLDR dans chacun des cas. Tracer la courbe de la résistance R LDR = f(Eclairement) en vous aidant du tableau Eclairement = f (position torche). Comment évolue la résistance du capteur si la luminosité augmente? Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Partie 1: Acquisition de l’information Eclairement de la torche virtuelle: position 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U3 ( V ) 0.01 0.09 0.19 0.36 0.82 1.4 2.19 3.3 3.98 4.43 Eclairement ( lux ) 0.1 0.75 10 25 200 500 800 5000 Résistance = f ( Eclairement) RLDR ( KΩ ) 1950 210 100 50 20 10 5 2 1 0.5 Eclairement ( lux ) 0.1 0.75 25 200 500 800 5000 Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Partie 1: Acquisition de l’information RLDR = f (Eclairement) RLDR ( kΩ ) 1950 210 100 50 20 10 5 2 1 0.5 Eclairement ( lux ) 0.1 0.75 25 200 500 800 5000 RLDR ( kΩ) E ( Lux) Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Partie 1: Acquisition de l’information 1.2) Montrer que la tension U3 dépend de la valeur de RLDR selon la relation: U3 = R5 . VDD ÷ (RLDR + R5) Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Partie 1: Acquisition de l’information L’information U3 est de nature analogique, le microcontrôleur a besoin de savoir si la luminosité est suffisante (ou pas) pour donner l’ordre de baisser le store. L’information nécessaire est de nature logique: Luminosité suffisante  état logique 1  baisser le store Luminosité insuffisante  état logique 0  monter le store La chaîne d’acquisition adapte l’information analogique U3 pour la conformer au fonctionnement désiré, le synoptique de cette mise en forme est donné ci-dessous: Vers microcontrôleur Acquérir Amplifier la différence Comparer U6 U7 U5 U3 U2 Etablir une référence régler un seuil Schéma fonctionnel : Mise en forme Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Partie 1: Acquisition de l’information 1.3) En vous aidant de la documentation sur l’amplificateur opérationnel, montrer que U6 dépend de U3 et U2 selon la relation: U6 = 2.21 . ( U3 - U2) VOUT = (R2/R1 ). ( VSEN+ - VSEN-) En observant la configuration de l’amplificateur de différence de notre montage avec celui de la documentation sur l’AOP, par analogie on peut déduire que U6 = ( R11/R8) . ( U3–U2) Avec R11= 221k et R8=100k Soit U6 = 2.21 (U3 – U2) Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Partie 1: Acquisition de l’information 1.4) Simuler le fonctionnement du système avec Proteus, compléter le tableau ci-dessous: Eclairement (Lux) U3 (V) U6(V) U7 (V) U8 (V) Etat DEL jaune 5000 4.43 2.64 ≈ 0 ≈ 5 Allumée 800 3.98 1.64 Clignote Eteinte Eclairement (Lux) U3 (V) U6(V) U7 (V) Us (V) Etat DEL jaune 5000 800 Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Partie 1: Acquisition de l’information 1.5) La tension U7 est obtenue avec un comparateur de tension qui compare la tension U6 (image de la luminosité) à une tension de seuil U5 = 2.50V. La tension U7 dépend du résultat de cette comparaison: Si U6 ≥ U5  U7 = 0 V Si U6 < U5  U7 = 5V Tracer la courbe U7 = f( Eclairement), quelle est la nature de l’information U7? Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Partie 1: Acquisition de l’information Courbe U7 = f( Eclairement) Eclairement ( lux ) 0.1 0.75 2 5 10 25 200 500 800 5000 U7(V) 4.92 0.08 U7(V) 5000 E (Lux) 1.6) Quelle est la fonction logique réalisée par l’opérateur logique 7414 placé entre U7 et U8? Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Partie 2: Traitement de l’information Après adaptation, l’information « présence de soleil » est communiquée sur l’entrée 6 du port B du microcontrôleur. Le fonctionnement simplifié est alors le suivant: Si U8 = 1  luminosité > seuil  RB6 = 1  descendre le store et allumer la DEL jaune Si U8 = 0  Luminosité < seuil  RB6 = 0  faire clignoter La DEL jaune pendant 15s puis remonter le store si RB6 reste au niveau logique 0. Vous allez programmer ce fonctionnement avec le logiciel Flowcode et simuler votre programme avec Proteus. Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Partie 2: Traitement de l’information 2.1) Programmation de l’algorigramme 1: - Allumer la DEL si soleil. - Eteindre la DEL si pas de soleil. 2.2) Simulation Comparer le fonctionnement du programme avec le cahier des charges. Pas de clignotement. Pas de commande du store, etc… Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Partie 2: Traitement de l’information 2.3) Programmation de l’algorigramme 2: - Allumer si soleil. - Faire clignoter la DEL si pas de soleil. 2.4) Simulation Comparer le fonctionnement du programme avec le cahier des charges. Pas d’extinction au bout de 15s. Pas de commande du store, etc… Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Partie 2: Traitement de l’information 2.5) Programmation de l’algorigramme 3: - Allumer la DEL si soleil et faire clignoter la DEL si plus de soleil. - Eteindre si pas de soleil. 2.6) Simulation Comparer le fonctionnement du programme avec le cahier des charges. Pas d’extinction au bout de 15s. Pas de commande du store, etc… Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Partie 2: Traitement de l’information 2.7) Programmation de l’algorigramme 4: - Allumer la DEL si soleil et faire clignoter la DEL si plus de soleil pendant 15s. - Eteindre si pas de soleil. 2.8) Simulation Comparer le fonctionnement du programme avec le cahier des charges. Pas de commande du store, etc… Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’information Partie 3: Communiquer l’information 3.1) Choix de la DEL jaune et de la résistance R1. Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

Merci de votre attention … Daniel, Denis et Thierry Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS