Analyse fonctionnelle Analyse structurelle Ingénierie système- et découvertes technologiques

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1 SI - CI0 DECOUVERTE DES FONCTIONS ET LA STRUCTURE D UN SYSTEME Analyse fonctionnelle Analyse structulle Ingénierie système- et découvertes technologiques TD 00 Présentation - Etude d'un diffuseur de parfum Mise en situation Le rôle principal d un diffuseur de parfum est de rafraîchir l atmosphè d une pièce et d'enlever les mauvaises odeurs en diffusant un parfum. Du plus rudimentai au plus sophistiqué, l évolution et l amélioration de ces produits n a pas échappé aux fabricants. L'étude concerne un diffuseur de parfum automatique. Ce diffuseur de parfum est autonome en énergie. Le fonctionnement est basé sur la libération mécanique de parfum contenu dans un aérosol. Il possède deux modes de fonctionnement: - un mode prioritai, le mode "Boost" à déclanchement manuel - un mode "Veille" permettant une diffusion automatique. La maintenance doit êt facilitée (changement de l aérosol et des piles). - Définir la fonction globale d un système : diagramme des cas d utilisation (uc) Question ) en vous appuyant sur la présentation ci-dessus et la manipulation du système réel, compléter les cas d utilisation du diagramme suivant (le diagramme des exigences de la page suivante peut vous aider ) CPGE année - CI0 TD00 Sujet - Découverte des fonction et de la structu d'un système-208 3/08/207 /6

2 2- Définir et caractériser les exigences : diagramme des exigences (q) Le diagramme des exigences ci-dessous permet de spécifier graphiquement les exigences ou capacités fonctionnelles, techniques, les performances ou les contraintes de conception. Exigence Décomposition de l exigence Précision Une exigence est caractérisée principalement par un critè, grandeur physique mesurable et un niveau attendu, valeur nominale. Question 2) Donner le critè et le niveau associé à l exigence Id... Question 3) Proposer un critè et un niveau associé à l exigence Id Diagramme de séquence - comment le système doit-il se comporter? A chaque cas d utilisation, on se propose de décri une séquence de fonctionnement montrant les interactions ent les acteurs et les objets. On donne en exemple le diagramme de séquence partielle associé au cas d utilisation «déclencher manuellement» Objet Ord chronologique vers le bas Message Ligne de vie Période d activité Temps Question 4) En vous appuyant sur le système réel et sur l'exemple du cas d utilisation «déclencher manuellement», décri (à partir le diagramme de séquence proposé sur la figu ci-cont) la chronologie des échanges du cas d'utilisation "déclencher automatiquement". Remarques: Précisions sur le code visuel de l'exigence id= ".2." (informer de l'état du diffuseur): - led clignotante en fonctionnent normal (système prêt pulvériser en cas de détection de mouvement) - led fixe (système en attente pas de pulvérisation en cas de détection de mouvement) C'est la détection d'un mouvement qui déclenche la diffusion du parfum, sauf si le système est mis en veille pendant 30min. Le diagramme de séquence (ainsi que le diagramme d état ) proposé ici à tit de découverte fera l objet d un cours spécifique en fin d année. CPGE année - CI0 TD00 Sujet - Découverte des fonction et de la structu d'un système-208 3/08/207 2/6

3 4- Comment le système est-il construit? Lors de l utilisation du diffuseur de parfum, celui-ci réagit à certaines sollicitations et provoque en conséquence des effets visibles ou ssentis par les utilisateurs, comme le mont la figu ci-dessous: Parfum Détection de mouvement Information lumineuse Zone sensible Appui avec le doigt Figu 2-: les flux entrée/sortie Question 5) Identifier et nommer les flux d entrée et de sortie du diffuseur de parfum Description de l'architectu fonctionnelle du diffuseur de parfum. La description par chaîne fonctionnelle suppose que le système réalise successivement ou simultanément plusieurs activités afin de réaliser la fonction globale. La réalisation de l activité conduit à modifier une grandeur physique dite matiè d œuv. Cette description permet de définir : - les composants intervenants dans la réalisation d une activité ainsi que leur fonction; - des familles de constituants réalisant des fonctions similais. Une chaîne fonctionnelle compnd : une chaîne d information qui traite l information provenant de l utilisateur et de capteurs afin de définir des ords transmis à la chaîne d énergie une chaîne d énergie qui gè la puissance (flux d énergie) nécessai pour modifier la matiè d œuv par l intermédiai d un effecteur. Le schéma ci-dessous présente une chaîne fonctionnelle dans le cas général. Périphérique de communication ACQUERIR Interface de communication H/M ACQUERIR CODER Convertisseur analogique / numérique RESTITUER TRAITER MEMORISER Interface de communication M/H Unité de commande Capteurs Chaîne d'information Grandeurs physiques à acquérir entrante disponible ALIMENTER Unité d'alimentation Informations utilisateur délivrée mécanique MODULER et DELIVRER CONVERTIR Pré-actionneur Actionneur adaptée ADAPTER et TRANSMETTRE Transmetteur Adaptateur STOCKER Unité de stockage Matiè d'œuv entrante Ord Chaîne d'énergie CPGE année - CI0 TD00 Sujet - Découverte des fonction et de la structu d'un système-208 AGIR Activité réalisée Consignes utilisateur Informations sortantes COMMUNIQUER Effecteur Informations entrantes Matiè d'œuv sortante 3/08/207 3/6

4 Question 6) A partir la présentation du système (document DT), présenter sur feuille lib la chaîne fonctionnelle du diffuseur de parfum en associant pour la chaîne d'énergie et de la chaîne d'information les noms des composants réalisant chaque fonction. Le schéma proposé présente le cas Général. Le diffuseur de parfum ne compnd pas toutes les fonctions! On présentera uniquement les fonctions qui composent le diffuseur. 5- Etude des solutions techniques associées à la fonction "distribuer" Le moteur à courant continu est piloté par la carte électronique, dans le système il doit pouvoir êt piloté dans les deux sens de rotation. On donne le schéma électronique de simulation (simplifié) du diffuseur de parfum voir (DR). Question 7) Le montage constitué des quat transistors (Q à Q4 ) est appelé pond en H, quel est sont rôle? Question 8) Compléter le tableau du DR présentant les états logiques des broches 7 et 8 du micro-contrôleur permettant le pilotage du moteur. On donne: - un transistor PNP (Q et Q2) est un interrupteur commandé électriquement qui se ferme (devient saturé) lorsque sa commande = 0 - un transistor NPN (Q3 et Q4) est un interrupteur commandé électriquement qui se ferme (devient saturé) lorsque sa commande = 6- Etude des solutions techniques associées à la fonction "distribuée" Problème: le système doit êt capable d'appuyer sur l'extrémité de la cartouche. On dispose pour réaliser cette action d'un moteur électrique à courant continu. Piston Corps arb de sortie Figu 6-: la fonction transmett Question 9) Quelle transformation de mouvement est-il nécessai de réaliser ent l'arb moteur et le piston? La fonction transmett du diffuseur peut se décomposer en deux sous fonctions: "Adapter" et "Transformer". 7 Adapter 4 A B Transformer C E D Figu 6-2: solutions techniques la fonction transmett 2 CPGE année - CI0 TD00 Sujet - Découverte des fonction et de la structu d'un système /08/207 4/6

5 z y Question 0) Quelle est le rôle de la fonction "Adapter", quelle est la solution technique choisie pour la réaliser ici. Question ) Quelle est la solution technique pour réaliser la fonction "Transformer". x Figu 6-3: Modélisation simplifiée du mécanisme Schéma de simulation simplifié de la carte électronique Question 8) DR Sortie 7 Sortie 8 Q Q 2 Q 3 Q 4 Um Etat du moteur 0 0 Saturé S Bloqué (modèle B 0V A l arrêt (modèle équivalent inter équivalent inter ouvert) fermé) 0 0 CPGE année - CI0 TD00 Sujet - Découverte des fonction et de la structu d'un système-208 3/08/207 5/6

6 DT Photos du système "diffuseur diffuseur de parfum parfum" Microcontrôleur 8 bro broches CPGE année - CI0 TD00 Sujet - Découverte des fonction et de la structu d'un système /08/207 6/6