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Intervention sur un système Intervention sur un système techniquetechnique
Afficheur industriel « AIW »Afficheur industriel « AIW »
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22
Mise en situationMise en situation
Le champ technologique abordé est celui de la Le champ technologique abordé est celui de la communication.communication.
Le système d’affichage est utilisé par les entreprises sur Le système d’affichage est utilisé par les entreprises sur les sites de production pour informer les opérateurs de les sites de production pour informer les opérateurs de l’état des îlots de machines. l’état des îlots de machines.
Le système d’affichage doit diffuser des messages Le système d’affichage doit diffuser des messages visibles à quelques dizaines de mètres.visibles à quelques dizaines de mètres.
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33
Le système technique en situation ...Le système technique en situation ...
Afficheurindustriel
Automate de gestion
Atelier de fabricationd’éléments
de transmissionautomobile
Affichage des messagesRechargement bacs de pièces
Demande d’interventionComptes rendus
….
Plusieurs îlotsde production
contrôlés par un seul opérateur
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44
Organisation du systèmeOrganisation du système
AfficheurEquipementindustriel
UtilisateurPersonnel
de surveillanceet de contrôle
Liaisoninformatiqu
eMessage à visualiser
Choix dumessage
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55
L’afficheur : mode d’accèsL’afficheur : mode d’accès
Afficheur
Liaison parallèle
Module Ethernet
Réseau d’entreprise Ethernet
Liaison série
Réseautéléphonique
RTC
MODEM
MODEM
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66
Organisation fonctionnelleOrganisation fonctionnelle
Interfacede
commande
Matriced’affichage
Unité de contrôleet de
communication
Liaisoninformatiq
ueMessage à visualiser
Interfacede
communication
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77
Choix du systèmeChoix du système
Plusieurs critères sont à prendre en compte pour le choix du Plusieurs critères sont à prendre en compte pour le choix du système :système :
Il est choisi dans 1 des 8 domaines à aborder.Il est choisi dans 1 des 8 domaines à aborder. Il doit permettre de valider les compétences de l’épreuve E5.Il doit permettre de valider les compétences de l’épreuve E5. Il doit dans le cadre de la formation permettre :Il doit dans le cadre de la formation permettre :
L’acquisition des compétences L’acquisition des compétences L’acquisition des savoirs associés.L’acquisition des savoirs associés.
Il doit être disponible (documentation complète) et à un coût Il doit être disponible (documentation complète) et à un coût raisonnable.raisonnable.
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88
Intérêt du systèmeIntérêt du système Dans le cadre de la formationDans le cadre de la formation
Acquisition des compétences et des savoirsAcquisition des compétences et des savoirs Le système présenté permet de couvrir toutes les Le système présenté permet de couvrir toutes les
compétences à évaluer.compétences à évaluer. L’acquisition des compétences et des savoirs associés L’acquisition des compétences et des savoirs associés
peut se faire au travers d’une série de travaux pratiques.peut se faire au travers d’une série de travaux pratiques. Exemples :Exemples :
Liaison séries, modem & EthernetLiaison séries, modem & Ethernet Tests et mesures sur les lignes de transmissionTests et mesures sur les lignes de transmission Paramétrage et test d’une liaison (débit, erreur, bande Paramétrage et test d’une liaison (débit, erreur, bande
passante…)passante…) Installation d’un module optionnel dans un produit Installation d’un module optionnel dans un produit
(connexion paramétrage, validation du (connexion paramétrage, validation du fonctionnement)fonctionnement)
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99
Acquérir des savoirs Acquérir des savoirs (exemples)(exemples) Affichage d’informationsAffichage d’informations Stockage des informationsStockage des informations Traitement des informationsTraitement des informations Construction électroniqueConstruction électronique Techniques d’affichage Techniques d’affichage Liaison série et protocoles associésLiaison série et protocoles associés Utilisation d’un réseau (pile TCP/IP) embarqué dans un Utilisation d’un réseau (pile TCP/IP) embarqué dans un
microprocesseurmicroprocesseur Utilisation d’un réseau téléphonique commuté et protocoles Utilisation d’un réseau téléphonique commuté et protocoles
associés.associés. CEM compatibilité électromagnétique CEM compatibilité électromagnétique Techniques de mesures associées à une procédureTechniques de mesures associées à une procédure Normes, tests et recettes des produits ou systèmes industrielsNormes, tests et recettes des produits ou systèmes industriels ……
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1010
Pour atteindre les compétencesPour atteindre les compétences
M1M1: installer et ou configurer un nouvel équipement ou : installer et ou configurer un nouvel équipement ou produit.produit.
M2M2 : valider le bon fonctionnement de l’équipement ou : valider le bon fonctionnement de l’équipement ou du produit.du produit.
M3 M3 : détecter le ou les composants ou le ou les : détecter le ou les composants ou le ou les constituants défectueux.constituants défectueux.
M4M4 : remplacer le ou les constituants défectueux. : remplacer le ou les constituants défectueux. T1T1 : effectuer des tests en conformité avec une : effectuer des tests en conformité avec une
procédure établie sur une maquette.procédure établie sur une maquette.
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1111
Exemple d’activité formatriceExemple d’activité formatrice
Problématique (issue du RAP)Problématique (issue du RAP) L’étudiant est dans la situation d’un technicien L’étudiant est dans la situation d’un technicien
employé dans une société de services qui doit employé dans une société de services qui doit installer pour un client industriel, un système installer pour un client industriel, un système d’affichage.d’affichage.
L’affichage et les modules associés sont disponibles L’affichage et les modules associés sont disponibles auprès d’un fournisseur.auprès d’un fournisseur.
L’ étudiant est le maître d’œuvre de l’installation.L’ étudiant est le maître d’œuvre de l’installation.
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1212
Exemple d’activité formatriceExemple d’activité formatriceSituation initiale, l’étudiant dispose :Situation initiale, l’étudiant dispose :
De l’afficheur dans sa configuration de base livré par De l’afficheur dans sa configuration de base livré par le fournisseur.le fournisseur.
Des modules modem et Ethernet non implantés dans Des modules modem et Ethernet non implantés dans l’afficheur.l’afficheur.
Des spécifications demandées par un client qui désire Des spécifications demandées par un client qui désire exploiter un afficheur sur un site de production (type exploiter un afficheur sur un site de production (type de message, mode d’exploitation, distance, vitesse, de message, mode d’exploitation, distance, vitesse, équipements et lignes disponibles…).équipements et lignes disponibles…).
Des logiciels d’exploitation nécessaires.Des logiciels d’exploitation nécessaires. Des notices techniques des produits et logiciels.Des notices techniques des produits et logiciels. Des appareils de mesure nécessaires.Des appareils de mesure nécessaires.
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1313
Exemple d’activités formatricesExemple d’activités formatricesActivités :Activités :
Tester le bon fonctionnement du produit livré par le Tester le bon fonctionnement du produit livré par le fournisseur en validant les spécifications annoncées.fournisseur en validant les spécifications annoncées.
Définir selon les spécifications demandées par le Définir selon les spécifications demandées par le client les modules à implanter dans l’afficheur.client les modules à implanter dans l’afficheur.
Implanter le module (connexion, paramétrage).Implanter le module (connexion, paramétrage). Définir la procédure de test nécessaire (associée à la Définir la procédure de test nécessaire (associée à la
liste des appareils nécessaires).liste des appareils nécessaires). Installer et configurer l’ensemble des éléments Installer et configurer l’ensemble des éléments
nécessaires.nécessaires. Etablir une recette de l’installation en validant les Etablir une recette de l’installation en validant les
spécifications du cahier des charges initial du client.spécifications du cahier des charges initial du client.
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1414
Intérêt du systèmeIntérêt du système Dans le cadre de la certification Dans le cadre de la certification (E5)(E5)
Exemple de scénarios : P1 / installation - configurationExemple de scénarios : P1 / installation - configuration
Problématique :Problématique : On désire connecter l’afficheur à un réseau Ethernet On désire connecter l’afficheur à un réseau Ethernet
d’entreprise.d’entreprise. On évalue les compétences suivantes :On évalue les compétences suivantes :
M1M1 : installer et ou configurer un nouvel équipement : installer et ou configurer un nouvel équipement ou produit.ou produit.
M2M2 : valider le bon fonctionnement de l’équipement ou : valider le bon fonctionnement de l’équipement ou du produit.du produit.
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1515
Intérêt du systèmeIntérêt du système Dans le cadre de la certification Dans le cadre de la certification (E5)(E5)
Exemple de scénarios : P1 / installation - configurationExemple de scénarios : P1 / installation - configuration
Situation initiale, l’étudiant dispose :Situation initiale, l’étudiant dispose : De l’afficheur dans sa configuration de base livré par le De l’afficheur dans sa configuration de base livré par le
fournisseur.fournisseur. Du module Ethernet non implanté dans l’afficheur.Du module Ethernet non implanté dans l’afficheur. Des spécifications demandées par un client qui désire Des spécifications demandées par un client qui désire
exploiter un afficheur en utilisant une liaison Ethernet.exploiter un afficheur en utilisant une liaison Ethernet. Des logiciels d’exploitation nécessaires.Des logiciels d’exploitation nécessaires. Des notices techniques des produits et logiciels.Des notices techniques des produits et logiciels. Des appareils et des logiciels de test nécessaires.Des appareils et des logiciels de test nécessaires.
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1616
Intérêt du systèmeIntérêt du système Dans le cadre de la certification (E5)Dans le cadre de la certification (E5)
Exemple de scénarios : P1 / installation - configurationExemple de scénarios : P1 / installation - configuration
Activités P1 :Activités P1 : Implanter le module Ethernet (connexion, paramétrage).Implanter le module Ethernet (connexion, paramétrage). Utiliser la procédure de test fournie (associée à la liste Utiliser la procédure de test fournie (associée à la liste
des appareils et logiciels nécessaires).des appareils et logiciels nécessaires). Etablir une recette de l’installation en validant les Etablir une recette de l’installation en validant les
spécifications du cahier des charges initial du client.spécifications du cahier des charges initial du client.
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1717
Intérêt du systèmeIntérêt du système Dans le cadre de la certification Dans le cadre de la certification (E5)(E5)
Exemple de scénarios : P2 / mesureExemple de scénarios : P2 / mesure
Problématique :Problématique : On désire vérifier les spécifications de la liaison série On désire vérifier les spécifications de la liaison série
RS232.RS232. On évalue la compétence suivante :On évalue la compétence suivante :
T1T1 : effectuer des tests en conformité avec une : effectuer des tests en conformité avec une procédure établie sur une maquette.procédure établie sur une maquette.
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1818
Intérêt du systèmeIntérêt du système Dans le cadre de la certification Dans le cadre de la certification (E5)(E5)
Exemple de scénarios : P2 / mesureExemple de scénarios : P2 / mesure
Situation initiale, l’étudiant dispose :Situation initiale, l’étudiant dispose : De l’afficheur connecté à un PC par la liaison série RS232 De l’afficheur connecté à un PC par la liaison série RS232
(des bornes d’accès sont prévues sur la liaison et un filtre (des bornes d’accès sont prévues sur la liaison et un filtre limiteur de bande passante peut être inséré sur une des limiteur de bande passante peut être inséré sur une des lignes de données). lignes de données).
Appareils de mesures mis à disposition :Appareils de mesures mis à disposition : Oscilloscope à mémoireOscilloscope à mémoire Oscilloscope avec fonction FFTOscilloscope avec fonction FFT
Documentation :Documentation : Procédures d’installationProcédures d’installation Procédures de test des équipementsProcédures de test des équipements
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1919
Intérêt du systèmeIntérêt du système Dans le cadre de la certification Dans le cadre de la certification (E5)(E5)
Exemple de scénarios : P2 / mesureExemple de scénarios : P2 / mesure
Activités :Activités : Vérification des niveaux de tension.Vérification des niveaux de tension. Vérification de la vitesse de transmission.Vérification de la vitesse de transmission. Mise en évidence de la dégradation des signaux dans le Mise en évidence de la dégradation des signaux dans le
cas d’une liaison non conforme.cas d’une liaison non conforme. Détection d’une coupure de ligne.Détection d’une coupure de ligne. Visualisation du spectre du signal de données (code Visualisation du spectre du signal de données (code
NRZ).NRZ). Recherche de la limite de bon fonctionnement en fonction Recherche de la limite de bon fonctionnement en fonction
de la bande passante du canal.de la bande passante du canal. Utilisation du diagramme de l’œil.Utilisation du diagramme de l’œil.
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2020
Intérêt du systèmeIntérêt du système Dans le cadre de la certification Dans le cadre de la certification (E5)(E5)
Exemple de scénarios : P2 / mesureExemple de scénarios : P2 / mesure
Problématique :Problématique : Les réseaux Ethernet et téléphonique ne sont pas Les réseaux Ethernet et téléphonique ne sont pas
disponibles. On effectue la liaison entre le PC et disponibles. On effectue la liaison entre le PC et l’afficheur en utilisant des modems optiques (passage l’afficheur en utilisant des modems optiques (passage liaison RS232 vers fibres optiques).liaison RS232 vers fibres optiques).
On évalue la compétence suivante :On évalue la compétence suivante : T1 : Effectuer des tests en conformité avec une T1 : Effectuer des tests en conformité avec une
procédure établie sur une maquette.procédure établie sur une maquette.
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2121
Intérêt du systèmeIntérêt du système Dans le cadre de la certification Dans le cadre de la certification (E5)(E5)
Exemple de scénarios : P2 / mesureExemple de scénarios : P2 / mesure
Situation initiale :Situation initiale : La liaison est installée entre source optique La liaison est installée entre source optique
MOS et récepteur optique MOP. MOS et récepteur optique MOP. Matériel mis à disposition :Matériel mis à disposition :
300 m de fibre silice300 m de fibre silice Fibres de raccordementFibres de raccordement Source et récepteur optique JENOPTECSource et récepteur optique JENOPTEC Modem fibre optiqueModem fibre optique
Documentation :Documentation : Manuel utilisateur JENOPTECManuel utilisateur JENOPTEC Procédure d’installation des modem fibreProcédure d’installation des modem fibre
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2222
Intérêt du systèmeIntérêt du système Dans le cadre de la certification Dans le cadre de la certification (E5)(E5)
Exemple de scénarios : P2 / mesureExemple de scénarios : P2 / mesure
Activités :Activités : Mesurage de la puissance optique à l’entrée du récepteur Mesurage de la puissance optique à l’entrée du récepteur
pour différentes puissances d’émission (mesures en dB et pour différentes puissances d’émission (mesures en dB et μμW)W)
Dans les deux sens de transmissionDans les deux sens de transmission Avec et sans fibre de raccordementAvec et sans fibre de raccordement
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2323
Scénarios possiblesScénarios possibles
Afficheur
Liaison parallèle
Module Ethernet
Réseau d’entreprise Ethernet
Liaison série
Réseautéléphonique
RTC
MODEM
MODEM
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2424
Organisation structurelleOrganisation structurelleVue globaleVue globale
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2525
Les perspectivesLes perspectives
L’afficheur est disponible à la vente.L’afficheur est disponible à la vente. Coût environ 2300 € (15 000 F) en version complète Coût environ 2300 € (15 000 F) en version complète
avec tous les modules et logiciels d’exploitation.avec tous les modules et logiciels d’exploitation. Fourniture possible de modules internes Fourniture possible de modules internes
complémentaires pour T. P.complémentaires pour T. P. Fourniture des outils de développement en C pour Fourniture des outils de développement en C pour
mettre à jour les logiciels Ethernet sur Rabbit.mettre à jour les logiciels Ethernet sur Rabbit.
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2626
Schéma fonctionnel Schéma fonctionnel de l’afficheur de basede l’afficheur de base
D1
FP4interface
série RS232D2
D3
FP5interface
série RS422D4
D5
FP6interface
série bouclede courant
D6
D7FP7
interfaceparallèle
D8
FP3unité de traitement
et demémorisation
D9FP2
interface de commande
D10
FP1matrice d'affichage
FA : alimentation
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2727
FP1 : matrice d’affichageFP1 : matrice d’affichage L’affichage est assuré par des L’affichage est assuré par des
afficheurs de 50 mm afficheurs de 50 mm constitués par une matrice de constitués par une matrice de 5 par 7.5 par 7.
Le schéma structurel montre Le schéma structurel montre que les 7 lignes sont que les 7 lignes sont alimentées depuis les sorties alimentées depuis les sorties d’un registre à décalage.d’un registre à décalage.
La mise en série de ces La mise en série de ces registres permet au moyen registres permet au moyen d’un signal Data et ce rythme d’un signal Data et ce rythme du signal Clock de positionner du signal Clock de positionner l’état des lignes depuis le l’état des lignes depuis le microprocesseur. microprocesseur.
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2828
FP2 : interface de commandeFP2 : interface de commande Un seul port de 8 bits du microprocesseur de la fonction FP3 Un seul port de 8 bits du microprocesseur de la fonction FP3
permet de commander les afficheurs.permet de commander les afficheurs. Le schéma structurel nous montre la génération des 4 Le schéma structurel nous montre la génération des 4
signaux de commandes des registres à décalage au travers signaux de commandes des registres à décalage au travers de buffer à collecteur ouvert.de buffer à collecteur ouvert.
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2929
FP2 : interface de commandeFP2 : interface de commande La commande des 5 colonnes de l’afficheur est obtenue au La commande des 5 colonnes de l’afficheur est obtenue au
travers d’un décodeur 3 vers 8 dont 5 sorties sont utilisées.travers d’un décodeur 3 vers 8 dont 5 sorties sont utilisées.
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3030
FP3 : unité de traitementFP3 : unité de traitement La fonction FP3 est construite autour d’un microcontrôleur 8 bits La fonction FP3 est construite autour d’un microcontrôleur 8 bits
associé à une mémoire EPROM de 8 k octets et à une RAM de 64 associé à une mémoire EPROM de 8 k octets et à une RAM de 64 k octets qui contient les messages mémorisés.k octets qui contient les messages mémorisés.
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3131
FP3 : unité de traitementFP3 : unité de traitement
La bonne marche de l’afficheur est conditionnée à celle La bonne marche de l’afficheur est conditionnée à celle du bon déroulement du programme de gestion, aussi le du bon déroulement du programme de gestion, aussi le microprocesseur est-il associé à un circuit de gestion de microprocesseur est-il associé à un circuit de gestion de l’alimentation utilisant un circuit spécialisé MAX690.l’alimentation utilisant un circuit spécialisé MAX690.
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3232
FP3 : unité de traitementFP3 : unité de traitement
C’est le port P6x de 8 bits C’est le port P6x de 8 bits qui permet de commander qui permet de commander les afficheurs au travers de les afficheurs au travers de la fonction FP2.la fonction FP2.
On utilise des ports On utilise des ports d’entrée/sortie pour lire d’entrée/sortie pour lire l’état d’interrupteurs qui l’état d’interrupteurs qui permettront de choisir permettront de choisir différents paramètres.différents paramètres.
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3333
FP4 : interface RS232FP4 : interface RS232 La fonction FP4 permet de convertir les signaux de la La fonction FP4 permet de convertir les signaux de la
transmission série RS232 en signaux compatibles avec le transmission série RS232 en signaux compatibles avec le port série du microprocesseur. Elle est construite autour port série du microprocesseur. Elle est construite autour du circuit MAX232.du circuit MAX232.
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3434
FP5 : interface RS485FP5 : interface RS485 La fonction FP5 permet de convertir les signaux de la La fonction FP5 permet de convertir les signaux de la
transmission série RS485 en signaux compatibles avec le transmission série RS485 en signaux compatibles avec le port série du microprocesseur. Elle est construite autour port série du microprocesseur. Elle est construite autour du circuit LTC491.du circuit LTC491.
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3535
FP6 : interface boucle de FP6 : interface boucle de courantcourant
La fonction FP6 La fonction FP6 permet de permet de convertir les convertir les signaux de la signaux de la transmission transmission série boucle de série boucle de courant en courant en signaux signaux compatibles avec compatibles avec le port série du le port série du microprocesseur. microprocesseur.
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3636
FP7 : interface parallèleFP7 : interface parallèle La fonction FP7 permet de mettre à niveau les signaux La fonction FP7 permet de mettre à niveau les signaux
de la transmission en mode parallèle afin de les rendre de la transmission en mode parallèle afin de les rendre compatible avec les ports du microprocesseur.compatible avec les ports du microprocesseur.
On donne pour un bit le schéma utilisé.On donne pour un bit le schéma utilisé. La mise en place ou non et le choix des valeurs de La mise en place ou non et le choix des valeurs de
composants permet d’utiliser en entrée différentes composants permet d’utiliser en entrée différentes tensions. tensions.
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3737
FA : alimentationFA : alimentation La fonction FA permet de fournir l’énergie nécessaire au La fonction FA permet de fournir l’énergie nécessaire au
fonctionnement de l’ensemble des fonctions. fonctionnement de l’ensemble des fonctions.
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3838
Organisation structurelleOrganisation structurelleUnité de contrôleUnité de contrôle
Caractéristiques :Caractéristiques : Microcontrôleur Microcontrôleur
HD63C03HD63C03 8 K octets de ROM et 32 8 K octets de ROM et 32
K octets de RAMK octets de RAM Liaison sérieLiaison série 3 ports d’entrées/sorties 8 3 ports d’entrées/sorties 8
bitsbits
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3939
Organisation structurelleOrganisation structurelleCarte de communicationCarte de communication
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4040
Organisation structurelleOrganisation structurelleInterface de commandeInterface de commande
Caractéristiques :Caractéristiques : Interface de puissanceInterface de puissance Liaison parallèle avec Liaison parallèle avec
l’unité de contrôlel’unité de contrôle Bus série avec les Bus série avec les
afficheursafficheurs
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4141
Organisation structurelleOrganisation structurelleMatrice d’affichageMatrice d’affichage
Caractéristiques :Caractéristiques : 24 matrices de 5 x 724 matrices de 5 x 7 Organisées en 2 lignesOrganisées en 2 lignes Taille de la matrice : 50 mmTaille de la matrice : 50 mm Technologie : diodes Technologie : diodes
électroluminescentesélectroluminescentes
Gardanne les 3 et 4 février 2004Gardanne les 3 et 4 février 2004 Séminaire nouveau BTS SYSTEMES ELECTRONIQUESSéminaire nouveau BTS SYSTEMES ELECTRONIQUESAcadémie d’Aix- MarseilleAcadémie d’Aix- Marseille
4242
Organisation structurelleOrganisation structurelleLiaison EthernetLiaison Ethernet
Caractéristiques :Caractéristiques : Module additionnel Module additionnel
microcontrôleurmicrocontrôleur Liaison Ethernet standard Liaison Ethernet standard
10 Mbits 10BaseT10 Mbits 10BaseT Serveur Web embarquéServeur Web embarqué Paramétrage des Paramétrage des
caractéristiques caractéristiques accessibleaccessible
Gardanne les 3 et 4 février 2004Gardanne les 3 et 4 février 2004 Séminaire nouveau BTS SYSTEMES ELECTRONIQUESSéminaire nouveau BTS SYSTEMES ELECTRONIQUESAcadémie d’Aix- MarseilleAcadémie d’Aix- Marseille
4343
Organisation structurelleOrganisation structurellePrototype pour la liaison EthernetPrototype pour la liaison Ethernet
Caractéristiques :Caractéristiques : Module prototype PicdemModule prototype Picdem Microcontrôleur PIC Microcontrôleur PIC
(programme disponible)(programme disponible) Liaison Ethernet standard Liaison Ethernet standard
10 Mbits 10BaseT10 Mbits 10BaseT Serveur Web embarquéServeur Web embarqué Paramétrage des Paramétrage des
caractéristiques caractéristiques accessibleaccessible
Gardanne les 3 et 4 février 2004Gardanne les 3 et 4 février 2004 Séminaire nouveau BTS SYSTEMES ELECTRONIQUESSéminaire nouveau BTS SYSTEMES ELECTRONIQUESAcadémie d’Aix- MarseilleAcadémie d’Aix- Marseille
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CréditsCrédits
Jean-Claude Niedercorn Lycée La Jean-Claude Niedercorn Lycée La briquerie Thionvillebriquerie Thionvillejeanclaude.niedercornjeanclaude.niedercorn@@laposte.netlaposte.netj-c.niedercornj-c.niedercorn@@ac-nancy-metz.frac-nancy-metz.fr
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