Collège Maryse Bastié. SYNTHESES DE TECHNOLOGIE NIVEAU 4ème. Année scolaire : Professeur : Mme Demolliens

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1 Collège Maryse Bastié SYNTHESES DE TECHNOLOGIE NIVEAU 4ème Année scolaire : Professeur : Mme Demolliens

2 NOM: SYNTHESE N 1: INTRODUCTION A Intercalaire PRENOM: N 2 LA DOMOTIQUE ET DECOUVERTE CLASSE: D'UN SYSTEME AUTOMATISE Date: Page N La domotique est l ensemble des technologies (électronique + informatique + télécommunications) utilisées dans les habitations. La domotique vise à assurer des fonctions de sécurité (comme les alarmes), de confort (comme les volets roulants), de gestion d'énergie (comme la programmation du chauffage) et de communication (comme les commandes à distance) que l'on peut retrouver dans la maison. Il s'agit donc d'automatiser des tâches en les programmant ou les coordonnant entre elles. Voici quelques exemples d'objets participant à l'automatisation de tâches dans une maison Thermostat Portes automatiques Un système automatisé est composé de plusieurs éléments conçus pour effectuer un ensemble de tâches programmées. Il remplace l'homme pour l'accomplissement de tâches souvent répétitives. Ainsi il simplifie, sécurise et rend moins pénible des actions de la vie courante. Exemples:Un store automatique: Quand l'ensoleillement de la maison devient trop fort, le store se déploie sans action de l'homme. Si un vent se lève, le store va se refermer en partie et à la nuit tombante, le store va s'enrouler entièrement. Question: Est-ce que les stores du collège sont automatiques? ATTENTION:Il ne faut pas confondre les systèmes automatiques avec des systèmes électriques ou motorisés! (Entoure les images représentant des systèmes automatisés)

3 NOM : PRENOM : CLASSE : SYNTHESE N 2 PRISE EN COMPTE DES CONTRAINTES DANS LA CONCEPTION D'UN OBJET TECHNIQUE INT N 2 Page N RAPPELS: Un objet technique est un objet conçu et réalisé par l'homme pour répondre à ses besoins.la fonction qui indique à quoi sert l'objet s'appelle LAFONCTION D'USAGE. 1) QU'EST CE QU'UNE CONTRAINTE? Pour concevoir des objets, l'homme doit prendre en compte des contraintes. Les contraintes représentent l ensemble des obligations à satisfaire. On distingue plusieurs types de contraintes : Les contraintes fonctionnelles: le produit doit être fiable et doit réaliser les fonctions attendues par l'utilisateur Les contraintes de sécurité: il faut éliminer tous les risques associés au fonctionnement du produit. Elles peuvent être liées aux normes et lois des pays. Les contraintes ergonomiques: Le produit doit être facile et agréable à utiliser. Les contraintes liés au développement durable. Le concepteur doit * Utiliser des matériaux recyclables * Minimiser les impacts du produit sur l'environnement: produit consommant peu d'énergie et ne générant pas de nuisance. Les contraintes économiques: le concepteur doit faire des choix permettant de réduire les coûts de fabrication et d'utilisation du produit. Les contraintes esthétiques: Le produit doit plaire aux clients potentiels. 2) COMMENT REPRÉSENTER LES CONTRAINTES? Les contraintes peuvent être écrites sous forme d'obligations: «L'objet doit...», «Il faut que...» Exemples Contrainte économique : l'objet ne doit dépasser un coût de 100 euroscontrainte fonctionnelle : L'objet ne doit pas avoir une hauteur supérieure à 10cm... Les contraintes sont listées dans un document contractuel rédigé par le concepteur et le demandeur : le Cahier des Charges Fonctionnel (C.d.C.F). On peut aussi représenter les contraintes par un graphique appelé: Diagramme de la pieuvre ou diagramme contextuel On place l'objet au centre et on Utilisateur représente les éléments de l'environnement (bulles) qui Prix FC1 vont apporter des contraintes Environnement FC7 FC2 (flêches) FC6 OBJET A CONCEVOIR FC5 Apparence FC3 Fonctionnemet FC4 Lois

4 3) QU'EST CE QU'UNE SOLUTION TECHNIQUE? Un des principaux rôles du concepteur est de déterminer les solutions techniques les mieux adaptées pour chacune des contraintes. Les solutions techniques sont des composants ou des assemblages de composants qui réalisent les fonctions attendues. Le concepteur choisit aussi les matériaux des différents composants en fonction de leurs propriétés. 4) LE DIAGRAMME FONCTIONNEL La détermination des solutions techniques peut être complexe. Le concepteur a intérêt à découper la conception d'un produit entier en petits problèmes correspondant à chacune des fonctions attendues du produit. Pour chacune des fonctions techniques, le concepteur doit trouver des solutions techniques. Démarche: Extérieur Intérieur de l'objet Contraintes Fonction technique Solution technique C1 FT1 Solution technique 1 C2 FT2 Solution technique 2 C3 FT3 Solution technique 3 Exemple d'illustration Le stylo bille: Il doit permettre d'écrire avec de l'encre sur une feuille de papier sans avoir recours à un encrier Contraintes Fonction technique Solution technique C1: L'encre doit rester sur le papier Déposer l'encre Bille en carbure de tungstène en rotation C2: l'encre doit être dans le stylo Créer un réservoir Tuyau en plastique transparent C3: Le stylo doit être ergonomique Etre facile à tenir en main «Corps» en plastiques à facettes MOTS CLES: FONCTION TECHNQIUE, SOLUTION TECHNIQUE, DIAGRAMME FONCTIONNEL

5 Il existe plusieurs formes d'énergie. Les énergies sont dites renouvelables (EnR) quand leurs sources sont inépuisables ( Eau, vent, soleil, chaleur de la terre, force des marées, biomasse..) Les énergies utilisant des sources épuisables sont dites non renouvelables. Par exemple les énergies fossiles ( sources : pétrole, charbon, gaz ) ne sont pas renouvelables.

6 NOM Prénom Classe SYNTHESE Comment l'énergie est-elle convertie? LA CHAÎNE D'ÉNERGIE Intercalaire 2 page N 1- La chaîne d'énergie La chaîne d'énergie est la succession d'étapes qui permettent la circulation de l'énergie de sa source à son utilisation finale. 2- Notion d'énergie d'entrée et de d'énergie de sortie Objet technique L'énergie d'entrée est l'énergie fournie au système d'entrée ou système de L'énergie de sortie est l'énergie utile 3-Les éléments de la chaîne d'énergie sortie Dans un objet technique, l utilisation d énergie passe par plusieurs étapes. Elle est stockée, distribuée, transformée puis transmise : c est la chaîne d énergie. Les fonctions «Alimenter,Distribuer,Convertir,. Transmettre» sont réalisées par différents composants ou sousensembles de l'objet D'entrée Alimenter Stocker Distribuer (s) de sortie Convertir Transmettre = transformer On dit qu'une énergie est convertie lorsque l'énergie de sortie est différente de l'énergie d'entrée. Dans le cas de la lampe, le composant qui convertit l'énergie électrique est l'ampoule L'éclairage transforme l'énergie électrique électrique en énergie lumineuse et lumineuse thermique (en fonction des ampoules). thermique ALIMENTER DISTRIBUER CONVERTIR TRANSMETTRE entrée Transformer en sortie secteur et cordon Interrupteur électrique secteur 4: ampoule lumineu se (et thermiq ue ) 3 4 ENERGIE ENTRANTE : Eclairer Et les fils CHAINE CHAINE D'ENERGIE D'ENERGIE D'UNE D'UN BARRAGE le bureau lumineuse thermique mécanique mécanique lumineuse thermique Les ampoules à incandescence ne sont plus commercialisées du fait de leur mauvaise efficacité Ampoule QUELQUES QUELQUES EXEMPLES EXEMPLES D'ACTIONNEURS D'ACTIONNEURS électriques Electricité ENERGIES ENERGIES SORTANTES SORTANTES EOLIENNE HYDRAULIQUE énergétique, elles sont remplacées par des LEDs ou des ampoules fluo-compactes 1 2

7 EXEMPLE D'UTILISATION DU TABLEUR POUR CALCULER LE COÛT TOTAL D'UNE AMPOULE. RAPPEL SUR LE CALCUL D'UN COÛT COÛT TOTAL = COÛT D'ACHAT + COÛT DE FONCTIONNEMENT Dans le cas d'une ampoule, le coût de fonctionnement correspond au coût de l'énergie électrique consommée. RAPPEL : Dans l'écriture de formules, il faut utiliser le plus possible les REFERENCES DES CELLULES. Ainsi dans l'exemple ci-dessus, si le nombre d'ampoules, le coût des ampoules ou la puissance des ampoule varie, tous les résultats des formules seront réactualisés sans avoir à modifier les formules! On peut aussi formater les cellules contenant des chiffres en précisant le nombre de décimales à afficher, l'unité ( exemple : )

8 NOM: Prénom : Classe : SYNTHESE N : SYSTEMES AUTOMATISESLES CAPTEURS ET LES ACTIONNEURS INT N :2 Page N Les capteurs servent à acquérir des données, des signaux qui sont transmises à l'automate Le programme à l'intérieur de l'automate analyse les données transmises et envoie des ordres aux actionneurs en fonction des valeurs transmises. Les ordres sont transmis via des cartes d'interface ( carte électroniques servant souvent à adapter les courants et tensions) aux actionneurs. ACTIONNEURS CAPTEURS Position Mouvement Moteur, vérin Contact, microrupteur Lumière Détecteur d'uv, de lumière Voyant, lampe Chaleur Capteur de température Thermostat Résistance chauffante Son Sirène, haut- parleur, buzzer Microphone Vent Anémomètre Ventilateur Données CAPTEURS AUTOMATE (programmes) Ordres ACTIONNEURS

9 NOM: Prénom: Classe : SYNTHESE: DIAGRAMME FONCTIONNEL DES SYSTEMES AUTOMATISES INT N 2 Page N 1) PRINCIPAUX BLOCS FONCTIONNELS LES CAPTEURS: Leur rôle est de capter des informations pour les transmettre à l'automate. L'AUTOMATE: Son rôle est de recevoir les données des capteurs, de les traiter et de les transmettre aux actionneurs. Pour cela, uls exécutent des programmes qui ont été écrits par les concepteurs du système automatisé. LES ACTIONNEURS: Ils reçoivent des ordres de l'automate et les exécutent. Exemple extrait de l'étude du Monte Charge Automate ACTIONNEURS DEL MOTEUR CAPTEURS Microrupteurs Boutons poussoir CAPTEURS AUTOMATE ACTIONNEURS 2) LA CHAÎNE D'INFORMATION ET LA CHAÎNE D'ENERGIE DES SYSTEMES AUTOMATISES

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