Store banne

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Equipe STI2D, lycée JH FABRE de CARPENTRAS

Etude réalisée par :BILLANOU DanielBRANENX ThierryGAUTIER Denis


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.


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.



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.



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.


ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’informationProblème 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?




position 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9U3 ( 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 2 5 10 25 200 500 800 5000

Eclairement de la torche virtuelle:

Résistance = f ( Eclairement)

RLDR ( KΩ ) 1950 210 100 50 20 10 5 2 1 0.5 Eclairement ( lux ) 0.1 0.75 2 5 10 25 200 500 800 5000




RLDR = f (Eclairement)

0.750000000000001 2 5 10 25200

500800

50000.1

1

10

100

1000

RLDR ( kΩ ) 1950 210 100 50 20 10 5 2 1 0.5 Eclairement ( lux ) 0.1 0.75 2 5 10 25 200 500 800 5000

RLDR ( kΩ)

E ( Lux)




1.2) Montrer que la tension U3 dépend de la valeur de RLDR selon la relation:

U3 = R5 . VDD ÷ (RLDR + R5)


ACTIVITE 15 : Analyse de la chaîne d’informationPartie 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:

U2U6

U7U3

Schéma fonctionnel : Mise en forme

AcquérirAmplifier la différence

Etablir une référence

Vers microcontrôleur

U5régler un

seuil

Comparer




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)




Eclairement(Lux)

U3 (V) U6(V) U7 (V) Us (V) Etat DEL jaune

5000

800

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 ≈ 5 ≈ 0 ClignoteEteinte

1.4) Simuler le fonctionnement du système avec Proteus, compléter le tableau ci-dessous:




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?




1.6) Quelle est la fonction logique réalisée par l’opérateur logique 7414 placé entre U7 et U8?

Courbe U7 = f( Eclairement)

U7(V) 4.92 4.92 4.92 4.92 4.92 4.92 4.92 4.92 4.92 0.08 Eclairement ( lux ) 0.1 0.75 2 5 10 25 200 500 800 5000

U7(V)

E (Lux) 5000



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.




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…





- Allumer si soleil.- Faire clignoter la DEL si pas de soleil.

2.4) Simulation


Pas d’extinction au bout de 15s. Pas de commande du store, etc…





- Allumer la DEL si soleil et faire clignoter la DEL si plus de soleil.- Eteindre si pas de soleil.

2.6) Simulation


Pas d’extinction au bout de 15s. Pas de commande du store, etc…





- Allumer la DEL si soleil et faire clignoter la DEL si plus de soleil pendant 15s.- Eteindre si pas de soleil.

2.8) Simulation


Pas de commande du store, etc…



Partie 3: Communiquer l’information

3.1) Choix de la DEL jaune et de la résistance R1.


Merci de votre attention …

Daniel, Denis et Thierry

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