Comment identifier les énergies et les informations dans un système ?

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1 Comment identifier les énergies et les informations dans un système ?
Observez et pilotez les systèmes exposés : Les portes de parking La station de pompage La serrure à code Le store L'afficheur de scores

2 Observations : Toutes nos maquettes consomment de l'énergie électrique. Elles fournissent de l'énergie mécanique, pour ouvrir une porte, remonter de l'eau etc … L'afficheur de score fournit lui, de l'énergie lumineuse.

3 Le niveau de l'eau pour la station de pompage
Observations, (suite): Les systèmes observés recueillent les informations nécessaires à leur bon fonctionnement : Le niveau de l'eau pour la station de pompage La position de la voiture par rapport à la barrière Si un but est marqué par une équipe pour l'afficheur L'éclairement pour le store Le code tapé pour la serrure à code

4 Observation (suite) L'énergie électrique utilisée par nos maquettes est prélevée sur les prises de la salle. Elle circule dans des câbles électriques et est adaptée par des générateurs. Les informations circulent également dans des câbles électriques mais aussi grâce aux ondes électromagnétiques (wifi ou télécommande de l'afficheur de scores).

5 Chaîne d'énergie et chaîne d'information.
Un système automatique peut se schématiser ainsi : Acquérir l'information Traiter l'information Informations Acquérir Acquérir Communiquer l'information Informations Capteurs, boutons, claviers etc... Ordinateur ou micro-contrôleur Câbles, ondes, écrans etc... ordres Énergie (autre que électrique) Énergie (électrique) Alimenter en énergie Distribuer l'énergie Convertir l'énergie Transmettre l'énergie Générateur Relais électro-magnétique ou électronique Moteur, lampe, électro-aimant, pompe Chaîne, courroie engrenages, Tuyaux d'eau etc.. Thermique Mécanique Lumineuse Acoustique Chaîne d'énergie et chaîne d'information.

6 Alimenter Le générateur fournit une énergie adaptée aux convertisseurs d'énergie : lampe, moteurs etc...

7 Distribuer cliquer pour animer autre animation
Un relais electro-magnétique, une puce électronique, un transistor peuvent distribuer de l'énergie électrique. Il reçoivent des informations, des ordres venant de l'organe de traitement (arduino ou ordinateur).

8 La transmission de l'information (communiquer)
Vers l'ordinateur Vers la maquette Les informations (qui entrent ou qui sortent ) sont transmises entre la maquette et l'ordinateur par la petite carte électronique arduino et le câble U.S.B. Les informations pourraient être également transmises par les ondes lumineuses (télécommande infra-rouge) ou électromagnétiques (wifi ou téléphone).

9 Des exemples :

10 Les objets dont s'inspirent les maquettes :
Le panneau d'affichage n'est pas une maquette mais un objet utilisé lors des tournois de handball au collège.

11 La maquette de station de pompage
Les capteurs sont basés sur de simples câbles électriques de longueurs différentes, ils renseignent l'ordinateur sur le niveau de l'eau dans le château d'eau. Les capteurs acquièrent (verbe acquérir) de l'information. La pompe convertit l'énergie électrique en énergie mécanique, elle remonte l'eau de la source vers le château d'eau. Les relais distribuent l'énergie électrique.

12 Le script de snap (c'est l'ordinateur qui fait le traitement des informations)
La prise (acquisition) d'infos se répète sans arrêt. Si le niveau est trop bas (en dessous du capteur bas), l'ordinateur donne l'ordre au distributeur d'énergie (le relais) d'alimenter la pompe. Si le niveau est trop haut (au dessus du capteur haut), l'ordinateur donne l'ordre au distributeur d'énergie de ne plus alimenter la pompe.

13 L'afficheur de scores Les informations sont transmises de la télécommande à un ordinateur par des ondes radios. L'ordinateur traite les informations, il donne des ordres à des circuits électroniques à transistors qui distribuent l'énergie aux D.E.L. Les D.E.L convertissent l'énergie électrique en lumière

14 La barrière de parking Le moteur
Le capteur de présence ( détecte la voiture) La barrière de parking Le générateur Les relais qui distribuent l'électricité au moteur dans les deux sens (pour inverser le sens de rotation). La nappe des câbles qui transmettent les informations venant de l'ordinateur et allant vers la maquette mais aussi des capteurs vers l'ordinateur.

15 La prise (acquisition) d'infos se répète sans arrêt.
Le programme avec snap : (c'est l'ordinateur qui effectue le traitement de l'information) La prise (acquisition) d'infos se répète sans arrêt. Si un automobiliste appuie sur le bouton et qu'il n'y a pas de voiture sous la barrière, l'ordinateur donne l'ordre à un distributeur d'énergie (relais) d'alimenter le moteur dans le sens "ouverture". Quand la voiture n'est plus sous la barrière, l'ordinateur donne l'ordre à un distributeur d'énergie d'alimenter le moteur dans le sens "fermeture". La brique "mémoire-passage" n'est pas à étudier.

16 Le store automatique Les engrenages :
ils transmettent l'énergie mécanique (le mouvement) du moteur vers l'enrouleur du store en réduisant la vitesse. Le store automatique Le moteur Le générateur Le capteur de lumière

17 Le programme avec snap : (c'est l'ordinateur qui effectue le traitement de l'information)
Les déplacements sont commandés par l'appui sur les touches de clavier. Si l'utilisateur appuie sur une touche, l'ordinateur va donner l'ordre au distributeur d'énergie électronique d'alimenter le moteur dans un sens ou dans l'autre. Les déplacements peuvent aussi être décidés en fonction de l'éclairement.

18 Comme il faut pouvoir choisir l'un ou l'autre mode de fonctionnement :
touche m : mode manuel touche a : mode automatique

19 La serrure à code Bouton de sortie
Distributeur d'énergie : relais electro-magnétique miniature.

20 Le programme avec snap : (c'est l'ordinateur qui effectue le traitement de l'information)
La prise (acquisition) d'infos se répète sans arrêt, en particulier, le système attend la composition d'un code (bon ou mauvais). Quand le code tapé est égal au code enregistré (et caché xxx), l'ordinateur donne l'ordre à un distributeur d'énergie (relais) de distribuer de l'énergie à l'électro-aimant de la serrure pour que celle-ci libère la porte. Le "ou bouton" permet d'obtenir le même résultat sans taper de code et en appuyant sur le bouton de sortie. Cette brique remet le code tapé à zéro pour que la porte soit bloquée à nouveau après que la personne soit entrée.