Projet # 3 Serrure à deux clés

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1 Département d électronique industrielle Projet # 3 Serrure à deux clés Semaines 8 et 9, 10 Session 1 Circuits logiques RA Automne 2010

2 Tables des matières 1 OBJECTIFS DE L ACTIVITÉ COMPÉTENCES ET ÉLÉMENTS DE CONTENU VISES PAR L ACTIVITÉ COURS IMPLIQUÉ ÉNONCÉ DE LA PROBLÉMATIQUE ÉTAPES DE RÉALISATION CONNAISSANCES À ACQUÉRIR RÉFÉRENCES ESSENTIELLES À CONSULTER... 5 ACTIVITÉS LIÉES AU PROJET EXERCICE THÉORIQUE DU 20 OCTOBRE TRAVAIL PRATIQUE ASSISTÉ DU 25 ET 27 OCTOBRE PRODUCTIONS ATTENDUES ÉVALUATION DU PROJET... 6 Rym Feriel Leulmi, 27/10/10 2 de 6

3 1 Objectifs de l activité À la fin de l activité, l étudiant sera capable de : 1. Déduire une fonction logique séquentielle à partir d une problématique. 2. Traduire une fonction séquentielle en un circuit en échelle «ladder». 3. Réaliser une fonction logique séquentielle avec des portes logiques et des relais sur une plaquette de montage. 1.1 Compétences et éléments de contenu vises par l activité 0432i 1 : Produire des plans d électronique industrielle croquis; structuration du plan; numérotation, identification des composants et conducteurs. 0439i 1 : Faire fonctionner des systèmes de contrôle-commande logique combinatoire; logique séquentielle (séquence, maintien et mémoire); Équations booléennes et simplification algébrique; cellules logiques TTL 74xx; logique câblée; 2 Cours impliqué 1. Circuits logiques, TÉI, RA 1 Numéro de compétence établi par le Ministère. «i» signifie l atteinte intermédiaire de la compétence. Rym Feriel Leulmi, 27/10/10 3 de 6

4 3 Énoncé de la problématique 1959, La guerre froide fait rage entre l Est et l Ouest. Les deux grandes puissances mondiales, l URSS et les États-Unis, se disputent silencieusement une course folle à l armement nucléaire. Des silos lance-missiles poussent un peu partout sur les territoires respectifs et le Canada doit entrer dans le jeu. Les pressions économiques obligent le gouvernement canadien à accepter des sites de lancement américains sur le territoire nordique du Canada Toutefois, en bon père de famille, le Premier Ministre John Diefenbaker décide d engager une firme spécialisée en sécurité afin de contrôler l accès aux sites de lancement sur son territoire. La firme spécialisée en question est chargée de produire 10 clefs sur mesure. Les responsables canadiens et américains recevront chacun 5 clefs. Ces clefs très spéciales sont à concevoir de façon artisanale selon un devis et un dessin d atelier qui détaillent les caractéristiques physiques de chacune des 10 clefs. De plus, il faudra également câbler 5 serrures numériques sur 4 bits de la façon suivante : Chaque serrure individuellement ne peut être ouverte que par deux clefs, soit une canadienne et une américaine. Ainsi, personne ne pourra procéder à un lancement de missile sans que les deux pays soient d accord. Voilà donc votre nouveau mandat : Réaliser un prototype de déverrouillage électronique à deux serrures électroniques. La séquence de déverrouillage est la suivante : 1. Insérer la clé # 1 dans la première serrure. 2. Le led vert s allume pour indiquer que l étape 1 est franchie 3. Insérer la clé # 2 dans la deuxième serrure. 4. Le led jaune s allume pour indiquer que l étape 2 est franchie 5. Confirmer le lancement en appuyant sur un bouton «OK» 6. Allumer un led rouge pour confirmer le lancement. 7. À tout moment, le bouton «RESET» peut annuler la séquence. Les LEDs doivent rester allumés d une étape à l autre. Pour les éteindre, il faut appuyer sur un bouton «RESET». Pour réaliser ce prototype, vous utiliserez de la logique combinatoire, des relais DPDT, 3 LEDs et deux boutons poussoirs. Le tout doit s intégrer sur une plaquette de montage raccordée aux serrures. Rym Feriel Leulmi, 27/10/10 4 de 6

5 4 Étapes de réalisation 1. Faire le diagramme d états de ce système séquentiel; 2. Dessiner le circuit en échelle du séquenceur; 3. Dessiner le schéma des branchements électriques entre la serrure, l afficheur 7 segments, le séquenceur et les LEDs; 4. Réaliser en équipe de deux votre prototype sur une plaquette de montage. 5 Connaissances à acquérir 1. Diagramme d états 2. Relais à auto maintien 3. Séquenceur 6 Références essentielles à consulter 1. Michaud, Philippe et Patrice Masson (2007). Mécatronique, Technologie de l information. Université de Sherbrooke, 10 pages sur 323. i. Pages 1 à 15 (Obligatoire) 2. Diverses fiches techniques de composants électroniques et compléments d information. Seront déposés sur le site web du cours. Rym Feriel Leulmi, 27/10/10 5 de 6

6 Activités liées au projet 6.1 Exercice théorique du 20 octobre 2010 L énoncé des exercices à faire pour cette rencontre est publié sur le site web du cours Sujets abordés : 1. Introduction à la logique séquentielle 2. Relais à auto-maintien 3. Diagrammes d états 4. Circuits séquenceurs en échelle 6.2 Travail pratique assisté le 18, 25 et 27 octobre 2010 Cette période de travail est entièrement consacrée à compléter le prototype et à démontrer son fonctionnement au professeur. Période du 18 octobre : 1. Comprendre le fonctionnement de la serrure 2. Assembler la 2 e serrure 3. Souder des fils à breadboard aux contacts des serrures 4. Monter le circuit d affichage (si le vôtre n est pas fonctionnel) Période du 25 et 27 octobre : Résolution de la problématique 7 Productions attendues Un rapport de projet doit être remis au plus tard vendredi, le 5 novembre 2010 à 17h. Les équipes devront démontrer le fonctionnement de leur prototype le 1 novembre 2010, sinon aucune note ne sera attribuée. Le rapport de projet doit contenir les éléments suivants : 1. Page titre, introduction et conclusion 2. Diagramme d états* 3. Schéma en échelle «ladder»** complet + partie combinatoire Les diagrammes et schémas doivent être dûment commentés de façon à être facilement interprétables. De plus, un texte doit décrire chacun des états du système séquentiel dans son ensemble. N oubliez pas de faire vos schémas dans un cadre de dessin. * Le logiciel DIA (ou Visio) est recommandé. ** Eagle Cadsoft fortement recommandé. 8 Évaluation du projet Fonctionnalité du montage 5% Rapport de projet 5% Rym Feriel Leulmi, 27/10/10 6 de 6

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