La souris optique HP LB454 Guillaume DOS REIS Epreuve d’admission du CAPET SII – Option Système d’Information Numérique

Plan de développement Plan de développement Introduction et présentation de l’entreprise I. Etude et solutions techniques Fonctionnement général Description du système – boite mère Description du système – Diagramme A0 Description du système – boite A1 Présentation des solutions techniques Description du système – boite A2 Description du système – boite A3 Alimentations II Exploitation pédagogique au collège Introduction Pistes de centres d’intérêt Développement de la séquence Présentation séance 1 & Déroulement séance 1 Description du travail demandé Présentation des séances restantes III Exploitation pédagogique au lycée Plan de développement

Introduction - Douglas Engelbart. fresque

Présentation de l’entreprise . Hewlett-Packard, depuis 1939. . Fondé par William Hewlett & David Packard .Siège à Palo Alto. .CA : 92.2267 Milliard .Dans les 40 plus grande entreprise .Secteur d’activité

Fonctionnement général Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Fonctionnement général Capteur CMOS DEL Lentille 45° Zone de capture

Description du système – boite mère Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Description du système – boite mère Système d’exploitation Energie électrique Utilisateur Interagir avec des logiciels installés sur un ordinateur Logiciel avec interface graphique Logiciel avec interface graphique exploitable

Description du système – Diagramme A0 Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Description du système – Diagramme A0 Energie électrique Action sur Un bouton de la souris Informations sur l’état des boutons Transformer une action sur la souris en informations Transmettre l’information 1 3 Transformer un déplacement en information Information compréhensible pour l’ordinateur Mouvement de la souris 2 Information sur la position de la souris A0

Description du système – Bloc A1 Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Description du système – Bloc A1 signale électrique (molette) Faire retâter la molette Détecter déroulement Molette Signal électrique (clic) Appuie sur un bouton Transformer un clic en signal électrique A1 interrupteurs

Etude des solutions technique bloc A1 Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Etude des solutions technique bloc A1 Détection des clics par interrupteur Détection du déroulement par la molette

Etude des solutions technique bloc A1 Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Etude des solutions technique bloc A1 Fonctionnement de la molette La détection du sens se fait grâce au déphasage entre S1 et S2 : Si S1 est avant S2, déroulement sens horaire Si S1 est retard sur S2, déroulement sens antihoraire Chaque impulsion représente une fraction de tour

Description du système – Bloc A2 Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Description du système – Bloc A2 Energie électrique Signal électrique (vecteur vitesse) Eclairer une surface Transformer un déplacement en un vecteur déplacement Mouvement de la souris DEL PAW3204DB

Etude des solutions technique bloc A2 Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Etude des solutions technique bloc A2 DEL rouge En pratique Mesure fréquence de clignotement : Normal : 40ms (25Hz) Sleep 1 : 125ms (8Hz) Sleep 2 : 330ms (3,03Hz) Normal : Pendant la détection de mouvements Sleep 1 : A la fin de la détection Sleep 2 : Après 55’16 Données constructeur : Alimentation : 1.6V Consommation : 28mA Fréquence de clignotement : Normal : 31,25Hz (32ms) Sleep 1 : 7,81Hz (128ms) Sleep 2 : 3,125Hz (320ms) Type de mesure indirecte 3 modes de fonctionnement: Normal : Pendant la détection de mouvement Sleep 1 : S’actives dès que la détection est finie Sleep 2 : S’active après 55 secondes

Etude des solutions technique bloc A2 Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Etude des solutions technique bloc A2 Caractéristiques : . Alimentation: 1.75 ~ 1.83 V . Détection de vitesse jusqu’à 28inch/sec . Framerate : 3000/sec . Consommation : .Normal : 3mA .Sleep 1 : 300µA .Sleep 2 : 60µA Caractéristiques déduite : Détection de vitesse en m/s : 28*2.54 = 71,12 m/s Fréquence de capture du capteur : 3,33KHz PAW3204DB . Capteur CMOS . Unité de traitement de calcule . Mémoire & registre . Gère les impulsions de la DEL Protocole de transmission 1 bit 7bits 8bits R/W dir Adresse Data

Description du système – Bloc A3 Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Description du système – Bloc A3 Energie électrique (pile) Ordinateur (USB) Signal électrique (molette) Transformer une information électrique en onde radio et l’émettre Signal électrique (clics) Signal radio Signal électrique (vecteur déplacement) NRF24LE1G Signal électrique (clics & déplacement) Transformer l’information radio reçue en information électrique Récepteur USB

Etude des solutions technique bloc A3 Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Etude des solutions technique bloc A3 NRF24LE1G . Bande de fréquence 2402 ~ 2480 MHz . Alimentation 1.1 ~ 1.5 volt . Portée : 30 mettre (champ libre) . Vitesse de transmission : 2Mbps . Consommation: .Normal : 11mA .Sleep 1 : 1.4mA .Sleep 2 : 250µA . Envoi par multiplexage

Etude des solutions technique bloc A3 Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Etude des solutions technique bloc A3 Nano-récepteur USB . Bande de fréquence 2402 ~ 2480 MHz . Alimentation : 5V (USB) . Vitesse de transmission : 2Mbps . Consommation: .Max : 20.5mA(charge inclue)

Alimentations Pile Energizer . Tension délivrée : 1.5V Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Alimentations Pile Energizer . Tension délivrée : 1.5V . Capacité de la pile 2850 mAh . Technologie : Alcaline . Non rechargeable . Durée de vie : environ 3 mois (HP) Port USB Calculer le temps en fct de la DEL Tension délivré : 5V Courant max : 0.5 A Puissance 2.5W Vitesse de transmission : jusqu’à 5Gbit/s ou 625Mo/s (1/8*5000 car 1 octet = 8 bits

Exploitation pédagogique au collège Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Exploitation pédagogique au collège

Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Introduction .La technologie se caractérise par: -Progrès technologique -Respect de l’environnement -Raisonnement pour valider le fonctionnement d’un objet technique -Respect règles élémentaire de sécurité -La mise en place d’échange constructif . 3 Domaines d’application imposé: 6e Moyen de transport 5e Habitat et ouvrage 4e Confort et domotique 3e libre . 3 niveaux taxonomique : 1- Je sais 2- Je sais en parler 3- Je sais faire 28 aout 2008

Pistes de centre d’intérêt Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Pistes de centre d’intérêt Centre d’intérêt Piste d’exploitation C1 : Comment le contexte historique et géographique influe-t-il sur la conception ? Evolution de la souris. Exposé sur son évolution C2 : Comment les contraintes sont-elles prise en compte dans la conception d’un objet technique? Déterminer les contraintes de la souris C5 : Par quoi et comment sont réalisées l’acquisition de la transmission et de l’information Etude de la souris, capteur, envoie d’information

Développement de la séquence 4 Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Développement de la séquence 4 Séquence 4 : Communication et gestion de l’information Période : Février – mars Niveau : 4eme Temps total : 4h30 Elève connaissant et capable d’analyser et déterminer les différentes chaine Elève capable d’analyser et déterminer les contrainte d’un OT Séance 1 : Analyse et conception de l’objet technique Séance 2 : Analyse des chaînes d’informations et d’énergies Séance 3 : Acquisition de signal et forme du signal Elève Elève connaissant les différent capteurs existant pour acquérir et déterminé la forme du signal a acquérir Elève ayant acquit les capacités relative au CI5 Séance 4 : Evaluation

Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Présentation séance 1 Séance 1 : Analyse et conception de l’objet technique Pré-requis : Connaissances sur l’analyse des objet techniques vue en 5e et 6e Problématique : Comment la souris permet elle d’interagir avec un logiciel et quel contrainte respecte t’elle? Capacités: -Associer à chaque bloc fonctionnel les composants réalisant une fonction Mettre en relation des contraintes que l’objet technique doit respecter et la solution technique retenue Type de démarche : Investigation Type d’activité : TP/TD Durée : 1h30

Déroulement de la séance 1 Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Déroulement de la séance 1 Partie 1 : Associer à chaque bloc fonctionnel les composants réalisant une fonction Partie 2 : Mettre en relation des contraintes que l’objet technique doit respecter et la solution technique retenue Déroulement de la séance : 2e groupe travaille sur la partie 2 2e groupe travaille sur la partie 1 Correction et structuration des connaissances 1er groupe travaille sur la partie 1 1er groupe travaille sur la partie 2 Temps en minutes 90 30 60 Document collège.pdf

Description du travail demandé Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Description du travail demandé Partie 1. L’élève doit : - Lire le document, - Comprendre la problématique, - Manipuler la souris, - Déterminer les actions produites par les différents boutons, - Associer une fonction à une description. Partie 2. L’élève doit : - Lire le document, - Être capable de déterminer ce qu’est une contrainte, - Être capable d’identifier des contraintes sur un objet technique.

Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Présentation séance 2 Séance 2 : Analyse des chaînes d’informations et d’énergies Pré-requis : Connaissances sur l’analyse des objet techniques vue en 5e et 6e Savoir associer à chaque bloc fonctionnel les composants réalisant une fonction Problématique : Quelles sont les différentes chaines qui compose la souris optique? Capacités: -Associer à chaque bloc fonctionnel les composants réalisant une fonction Déterminer la chaine d’information de la souris optique Déterminer la chaine d’énergie de la souris optique Type de démarche : Résolution de problème Type d’activité : TD Durée : 1h30

Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Présentation séance 3 Séance 3 : Acquisition de signal et forme du signal Pré-requis : Connaissances sur l’analyse des objet techniques vue en 5e et 6e Être capable d’analyser la chaine d’information et d’énergie d’un système Problématique : Sous quelle forme transitent les informations dans la souris optique et comment les acquérir? Capacités: Analyser et déterminer la chaine d’information et d’énergie Être capable d’identifier l’endroit ou se trouve le signal a relever Être capable d’émettre une hypothèse sur sa forme Valider l’hypothèse par l’acquisition Type de démarche :Investigation Type d’activité : TP Durée : 1h30

Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Présentation séance 4 Séance 4: Evaluation sur les différentes chaines constituant un système, les acquisition de signal et leurs formes Type d’évaluation : Sommative Coefficient : 2 Objectif de l’évaluation : Evaluation de contrôle des connaissances acquises lors de la séquence Durée : 1h

Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Exploitation pédagogique au lycée en STI 2D – Enseignement de spécialité

Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Introduction .L’enseignement de spécialité se caractérise par: - Un approfondissement d’un des domaines de l’enseignement transversal. - Le choix de l’élève. . 4 Spécialités possibles: - AC : Architecture et Construction - EE : Energie et Environnement - ITEC : Innovation Technologique et Eco Conception - SIN : Systèmes d’Information Numérique . 4 niveaux taxonomiques : 1 – Niveau d’information 2 – Niveau d’expression 3 – Niveau de la maîtrise d’outils 4 – Niveau de la maîtrise de la méthodologie 28 aout 2008

Pistes de centre d’intérêt Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Pistes de centre d’intérêt Centres d’intérêt Pistes d’exploitation CI 1 : Configuration et performance du traitement de l’information Représentation du système, Sysml CI 2 : Instrumentation / Acquisition et restitution de grandeurs physiques Etude de CAN / CNA , Filtrage CI 5 : Communication entre systèmes Etude de communication sans fil CI 6 : Traitement analogique de l’information Etude des signaux, étude du capteur CMOS

Développement séquence 2 Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Développement séquence 2 Séquence 2 : Comment deux systèmes communiquent-ils sans fil? Période : Décembre Niveau : Terminal Temps total : 9h Elève ayant pris connaissances des différentes technologie sans fil Elève ayant reçu les connaissance pour aborder le Bluetooth Séance 1 : Découverte des communications sans fil Séance 2 : Introduction au protocole de communication BLUETOOTH Séance 3 : Mise en œuvre de la technologie BLUETOOTH Elève Elève ayant une expérience pratique et des connaissances théorique sur le Bluetooth Elève ayant acquit les capacités relative au CI5 Séance 4 : Evaluation 31

Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Présentation séance 1 Séance 1 : Découverte des communications sans fil Pré-requis : Savoir rechercher des informations dans une notice d’installation, sur internet. Objectif du programme: CO9.sin2 Installer, configurer, et instrumenter un système réel. Mettre en œuvre la chaîne d’acquisition puis acquérir, traiter et transmettre l’information. Capacités: -Savoir retrouver une information dans une notice technique -Être capable de préparer une soutenance oral -Développer des protocoles de tests pour valider les données constructeurs Type de démarche :Investigation Type d’activité : TP sur la souris Optique + évaluation formative Durée : 3h

Déroulement de la séance 1 Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Déroulement de la séance 1 Objectif du programme visé : CO9.sin2 Installer, configurer, et instrumenter un système réel. Mettre en œuvre la chaîne d’acquisition puis acquérir, traiter et transmettre l’information. Pour chaque binôme, voici le déroulement de la séance : Partie 1 : Prise de connaissance des documents Partie 2 : Installation et manipulation de la souris Partie 3 : Correction puis préparation de l’exercice oral Partie 4 : Oral des élèves et structuration des connaissances Temps en minutes 180 30 60 105 Documents séance1.pdf

Description du travail demandé Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Description du travail demandé Partie 1. Le binôme doit : - Lire les documents - Répondre aux questions Partie 2. Le binôme doit : - Manipuler la souris Partie 3.Le binôme doit : - Suivre la correction des deux parties précédentes - Rechercher des informations à l’aide d’internet et construire un oral de 5 minutes Partie 4. Le binôme doit : - Présenter un oral d’une durée de 5 minutes

Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Présentation séance 2 Séance 2: Introduction au protocole de communication BLUETOOTH Pré-requis : Connaissances base de numération Connaissances RS232 Objectif du programme: CO8.sin1. Rechercher et choisir une solution logicielle ou matérielle au regard de la définition d’un système. CO8.sin3. Traduire sous forme graphique l’architecture de la chaîne d’information identifiée pour un système et définir les paramètres d’utilisation du simulateur. Capacités: Apport de connaissance : -Connaître les avantages de la technologie Bluetooth et ses caractéristiques -Identifier les différentes topologie de réseaux possibles -Etre capable de lire et compléter une trame Type de démarche :Investigation Type d’activité : Cours Durée : 3h

Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Présentation séance 3 Séance 3: Mise en œuvre de la technologie BLUETOOTH Pré-requis : Connaissances base de numération Connaissances Bluetooth Connaissances sur l’arduino Objectif du programme: CO8.sin2.Etablir pour une fonction précédemment identifiée un modèle de comportement à partir de mesures faites sur le système. CO8.sin4. Identifier les variables simulées et mesurées sur un système pour valider le choix d’une solution. Capacités: -Mise en pratique des connaissances vues a la séance précédente -Validation de solutions technologique Type de démarche :Investigation Type d’activité : TP sur le module Bluesmirf et Arduino Durée : 3h

Etude et solutions techniques Exploitation pédagogique collège Exploitation pédagogique lycée Présentation séance 4 Séance 4: Evaluation sur la technologie BLUETOOTH Type d’évaluation : Sommative Coefficient : 2 Objectif de l’évaluation : Evaluation de contrôle des connaissances acquises lors de la séquence Durée : 1h

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