Première STI Génie Électronique Système technique : «Store SOMFY» Page 1/12. Séquence sur le réglage de la carte «Entrée soleil»

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1 Première STI Génie Électronique Système technique : «Store SOMFY» Page 1/12 Présentation de la séquence Problématique : quelle est la procédure à mettre en œuvre pour la carte «Entrée soleil» afin de configurer le seuil de luminosité élevé et la temporisation soleil du store SOMFY? Déroulement de la séquence : Phase1 : recentrage fonctionnel sur le carte «Entrée soleil» Page 2/12 Phase2 : TP mesures : réglage du seuil de l intensité lumineuse et de la temporisation de la détection de l apparition du soleil Page 6/12 Document ressource sur l intensité lumineuse Page 12/12 Document ressource : les caractéristiques des signaux électriques Document ressource : les appareils de mesures Matériels et documents disponibles : Type de matériel ou de documents Système en état de marche Dossier technique Appareils de mesure Documents ressources Titre du document ou type de matériels Store SOMFY, carte entrée soleil Store SOMFY Alimentation, multimètre, petit tournevis, cordons 2mm, R 23 =1,2kΩ Critère de choix des appareils de mesure Conduite d une mesure à l oscilloscope Conduite d une mesure au multimètre numérique Durée : 4h Travail : en binôme Autonomie : questions autorisées au professeur

2 Première STI Génie Électronique Système technique : «Store SOMFY» Page 2/12 Phase1 : recentrage fonctionnel sur la carte «entrée soleil» Phase1 : recentrage fonctionnel sur la carte «entrée soleil» Compétences terminales demandées lors de la phase1 : B : d analyser l organisation fonctionnelle d une partie de l objet technique afin : B2 : de vérifier que toutes les grandeurs d entrée et de sortie présentes sur le schéma fonctionnel, sont disponibles dans l environnement de l objet technique ; B4 : de distinguer les éléments pertinents, caractéristiques des grandeurs d entrée et de sortie de chaque fonction D : d identifier à une fonction la ou les structures participant à sa réalisation. Objectifs opérationnels : - Identifier les composants permettant de régler le seuil vent et la temporisation de la détection de l apparition du soleil - Entourer les structures correspondant aux fonctions F1.5, F1.6, F1.7 et F1.12 TRAVAIL DEMANDÉ Question1 A partir du schéma fonctionnel de F1 «Gérer le fonctionnement du store» du dossier technique du store SOMFY, compléter le schéma fonctionnel partiel du document réponse 1 page 4/12. Question2 En déduire les fonctions mises en œuvre pour produire l information d une intensité lumineuse élevée V INFO_SOLEIL. Question3 Encadrer et nommer sur le schéma structurel de la carte «entrée soleil» du document réponse 2 ces fonctions. Question4 Encadrer alors sur le document réponse 1 page 4/12 la ou les fonction(s) réalisée(s) par le capteur SOLIRIS. Encadrer alors sur le document réponse 1 page 4/12 la ou les fonction(s) réalisée(s) par la carte entrée soleil. Analyse de F1.4 «Acquérir l intensité lumineuse» Question5 Indiquer sur le document réponse 1 page 4/12 la plage de variation de l entrée de cette fonction en vous aidant du document ressource sur l intensité lumineuse page 12/12. Justifier votre réponse. Question6 Indiquer sur le document réponse 1 page 4/12 la plage de variation correspondante de la sortie de cette fonction en vous aidant de la description fonctionnelle du dossier technique du Store SOMFY. Justifier votre réponse.

3 Première STI Génie Électronique Système technique : «Store SOMFY» Page 3/12 Phase1 : recentrage fonctionnel sur la carte «entrée soleil» Analyse de F1.5 «Convertir le courant en tension» Question7 Indiquer sur le document réponse 1 page 4/12 la plage de variation correspondante de la sortie de cette fonction en vous aidant de la description fonctionnelle du dossier technique du Store SOMFY. Justifier votre réponse. Analyse de F1.6 «Détecter une information de luminosité élevée» Question8 Indiquer sur le document réponse 1 page 4/12, les valeurs prises par la sortie de cette fonction et leur signification. Question9 Déterminer à partir du document ressource sur l intensité lumineuse page 12/12, la valeur de l entrée de F1.6 «Détecter une information de luminosité élevée» qui permettra de détecter une information de luminosité élevée sachant que l on souhaite détecter une journée ensoleillée. Question10 D après le dossier technique du store SOMFY, déterminer l élément permettant de régler ce seuil de luminosité. Entourer cet élément et noter son rôle sur le document réponse 2 page 5/12. Analyse de F1.7 «Temporiser l information de luminosité élevée» Question11 Indiquer sur le document réponse 1 page 4/12 : -la valeur de la sortie lorsque la luminosité est inférieure au seuil, -l évolution de la sortie lorsqu on détecte un seuil de luminosité élevé, -la valeur de la sortie qui permet d indiquer que l intensité lumineuse élevée doit être prise en compte. Question12 Cette fonction produit la temporisation à l apparition ou à la disparition du soleil? Justifier votre réponse. Question13 En vous aidant du dossier technique sur le store SOMFY (description de F1 «Gérer le fonctionnement du store» et pages suivantes), déterminer la valeur de réglage de cette temporisation en mode démonstration. Question14 D après le dossier technique du store SOMFY, déterminer l élément permettant de régler cette temporisation. Entourer cet élément et noter son rôle sur le document réponse 2 page 5/12.

4 Première STI Génie Électronique Système technique : «Store SOMFY» Page 4/12 Phase1 : recentrage fonctionnel sur la carte «entrée soleil» DOCUMENT REPONSE 1 : Schéma fonctionnel partiel Intensité lumineuse V INFO_SOLEIL

5 Première STI Génie Électronique Système technique : «Store SOMFY» Page 5/12 Phase1 : recentrage fonctionnel sur la carte «entrée soleil» DOCUMENT REPONSE 2 : Schéma structurel de la carte entrée soleil Nom des signaux de la présentation fonctionnelle I CAPT_LUM V CAPT_LUM V LUM_ELEVEE V INFO_SOLEIL V REF V CAPT_LUM_FILT Nom des points-test Entre le capteur et PT30 (attention c est un courant) PT30 PT33 PT36 PT32 PT31

6 Première STI Génie Électronique Système technique : «Store SOMFY» Page 6/12 Phase2 : TP mesures : réglage du seuil de l intensité lumineuse et de la temporisation de la détection de l apparition du soleil Phase2 : TP mesures : réglage du seuil de l intensité lumineuse et de la temporisation de la détection de l apparition du soleil Compétences terminales demandées lors de la phase2 : H : L élève doit être capable de produire un dispositif de mesurage et/ou de test c est-à-dire : H1- choisir une méthode de mesurage et/ou de test et les appareils nécessaires H2- élaborer le mode opératoire adéquat H3- effectuer les mesures H4- traduire les résultats fournis par le dispositif de test H6- évaluer que la fonction est assurée avec les caractéristiques prévues par les spécifications du cahier des charges. Objectifs opérationnels : Etre capable d établir un schéma de câblage. Etre capable de produire et de mesurer le signal I CAPT_LUM. Etre capable d interpréter les résultats de mesure afin de définir les paramètres d un signal électrique TRAVAIL DEMANDÉ Le réglage du seuil de l intensité lumineuse et de la temporisation de la détection de l apparition du soleil vent est réalisé en usine. Vous allez devoir réaliser ces réglages pour répondre au cahier des charges définit dans la phase 1 : «recentrage fonctionnel sur la carte «entrée soleil»». Pour simuler la cellule photosensible du capteur SOLIRIS, vous avez à disposition une maquette qui produit un courant en fonction du curseur du potentiomètre présent sur cette maquette. La maquette «Simulation capteur» et «Entrée soleil» doivent être alimentée en +12V. I Réglage et câblage des appareils I.1 Alimentation des cartes «Entrée soleil» et «Simulation capteur» Question1 La maquette «entrée soleil» ainsi que la maquette «Simulation capteur» doit être alimentée en +12V. Préciser les appareils que vous allez utiliser pour produire cette tension et mesurer sa valeur. Justifier votre choix. Question2 A l aide des fiches ressources sur le réglage des différents appareils de mesure, préciser (en vous justifiant) les réglages de l appareil de mesure ainsi que son câblage pour mesurer la valeur de la tension d alimentation. Faire un schéma si nécessaire. Régler alors l alimentation à la valeur souhaitée. Faire valider par le professeur. Sur le document réponse 3 page 11/12, vous avez représenté l implantation des composants des cartes «Simulation capteur» et «Entrée soleil». C est une représentation physique de la carte pour pouvoir faire la relation entre le schéma structurel (représentation symbolique des composants et des connexions entre eux) et la carte électronique correspondant au schéma structurel. En prenant les cartes réelles «Entrée soleil» et «Simulation capteur», vous pouvez retrouver grâce à l implantation des composants où se trouvent les différents composants sur la carte.

7 Première STI Génie Électronique Système technique : «Store SOMFY» Page 7/12 Phase2 : TP mesures : réglage du seuil de l intensité lumineuse et de la temporisation de la détection de l apparition du soleil Question3 Proposer un schéma de câblage de l alimentation en précisant son réglage avec les cartes «Entrée soleil» et «Simulation capteur» en complétant le document réponse 3 page 11/12. Question4 Lorsqu on câble une alimentation il faut toujours la câbler hors tension!!! Câbler l alimentation aux cartes. Faire valider par le professeur. Mettre sous tension l alimentation et vérifier qu il ne se passe rien d anormal (chute de la tension réglée, augmentation brusque du courant, ). I.2 Mise en œuvre de la carte «Simulation capteur» Attention, l alimentation doit être hors tension lorsque vous manipulez et/ou câblez les cartes!!! Le réglage de la carte «Simulation capteur» ne peut se réaliser qu en associant en série la carte «Entrée soleil». I.2.1 Câblage de la carte «Simulation capteur» et de l appareil de mesure Question5 Rappeler la plage de variation de la sortie du capteur. En déduire la plage de variation théorique de la sortie de la carte «Simulation capteur». Question6 A partir de la fiche ressource sur le choix des appareils de mesure, préciser les appareils que vous allez utiliser pour mesurer le signal en sortie de la carte «Simulation capteur». Justifier votre choix. Question7 A l aide des fiches ressources sur le réglage des différents appareils de mesure, préciser (en vous justifiant) les réglages de l appareil de mesure ainsi que son câblage pour relever la valeur du signal I CAPT_LUM (la carte simulation capteur doit être reliée via l appareil de mesure à la carte «Entrée soleil»). Compléter le document réponse 3 page 11/12 en précisant la polarité des appareils et leur réglages. Question8 Câbler l appareil de mesure. Faire valider par le professeur avant de mettre sous tension. Relever la valeur mesurée de I CAPT_LUM. Cette valeur correspond elle à celle trouvée lors de la phase1? I.2.2 Réglage du courant de sortie de la carte «Simulation capteur» Question9 La valeur du courant de sortie I CAPT_LUM de la carte «Simulation capteur», est modifiée par le potentiomètre P 3. Entourer sur le document réponse 3 page 11/12 le potentiomètre P 3 en précisant son rôle.

8 Première STI Génie Électronique Système technique : «Store SOMFY» Page 8/12 Phase2 : TP mesures : réglage du seuil de l intensité lumineuse et de la temporisation de la détection de l apparition du soleil Question10 Produire en faisant bouger le curseur du potentiomètre P 3 de la carte «Simulation capteur» un courant de sortie correspondant à une journée ensoleillée (voir résultats de la phase1). II Mise en œuvre de la carte «Entrée soleil» La carte «Simulation capteur étant réglée de telle manière qu elle produit un courant I CAPT_LUM correspondant à une journée ensoleillée, on souhaite mettre en œuvre la carte «Entrée soleil» de manière à configurer : -le seuil de détection d une luminosité élevée (correspondant à une journée ensoleillée), -la temporisation soleil lorsque une apparition d une luminosité élevée est détecté. II.1 Validation de la fonction F1.5 «Convertir le courant en tension» Question11 Rappeler la relation liant I CAPT_LUM à V CAPT_LUM. En rappelant le courant réglé à la question10, calculer ou rappeler la tension théorique que l on devrait obtenir sur V CAPT_LUM (voir phase1). Question12 A partir de la fiche ressource sur le choix des appareils de mesure, préciser les appareils que vous allez utiliser pour mesurer V CAPT_LUM. Justifier votre choix. Question13 A l aide des fiches ressources sur le réglage des différents appareils de mesure, préciser (en vous justifiant) les réglages de l appareil de mesure ainsi que son câblage pour relever la valeur V CAPT_LUM. Compléter le document réponse 3 page 11/12 en précisant la polarité des appareils, leur réglages ainsi que la pointe-test correspondant à V CAPT_LUM. Question14 Le schéma équivalent d un ampèremètre correspond à un fil. Donc si on supprime l ampèremètre entre les deux cartes, il faut le remplacer par un fil. Câbler l appareil de mesure. Faire valider par le professeur avant de mettre sous tension. Relever la valeur mesurée de V CAPT_LUM. Cette valeur correspond elle à celle trouvée à la question10? II.2 Configuration de la fonction F1.6 «Détecter une information de luminosité élevée» Cette fonction permet de régler le seuil de détection de luminosité élevée. Question15 Rappeler l élément permettant de régler le seuil de détection de luminosité élevée. Entourer cet élément sur le document réponse 3 page 11/12 en indiquant son rôle.

9 Première STI Génie Électronique Système technique : «Store SOMFY» Page 9/12 Phase2 : TP mesures : réglage du seuil de l intensité lumineuse et de la temporisation de la détection de l apparition du soleil Question16 Un niveau logique 1 est définit comme étant une tension continue de 12V. Un niveau logique 0 est définit comme étant une tension de 0V. En déduire les valeurs des tensions prises par la sortie de F1.6 «Détecter une information de luminosité élevée». A partir de la fiche ressource sur le choix des appareils de mesure, préciser les appareils que vous allez utiliser pour mesurer cette sortie. Justifier votre choix. Question17 A l aide des fiches ressources sur le réglage des différents appareils de mesure, préciser (en vous justifiant) les réglages de l appareil de mesure ainsi que son câblage pour relever la valeur de cette sortie. Compléter le document réponse 3 page 11/12 en précisant la polarité des appareils, leur réglages ainsi que la pointe-test correspondant à la sortie de la fonction. Question18 Proposer une procédure de réglage du seuil de luminosité. Question19 Câbler l appareil de mesure. Faire valider par le professeur avant de mettre sous tension. Appliquer la procédure définie à la question précédente. II.3 Configuration de la fonction F1.7 «Temporiser l information de luminosité élevée» élevé. Cette fonction permet de définir la temporisation soleil lorsque l on détecte un seuil de luminosité Question20 Rappeler l élément permettant de régler la temporisation soleil. Entourer cet élément sur le document réponse 3 page 11/12 en indiquant son rôle. Question21 Définir ce que l on appelle la temporisation soleil, en indiquant ce qu il se passe sur l entrée de la fonction, l influence sur la sortie et à partir de quelle valeur de la sortie la détection de la luminosité est prise en compte. Rappeler quelle durée doit être configurée pour cette temporisation. Question22 Indiquer par quel moyen on peut simuler une intensité lumineuse élevée. Question23 Grâce aux questions précédentes et sachant que dès que l on détecte une intensité lumineuse trop importante, la led jaune de la carte «Entrée soleil» s allume, écrire une procédure de configuration de cette temporisation.

10 Première STI Génie Électronique Système technique : «Store SOMFY» Page 10/12 Phase2 : TP mesures : réglage du seuil de l intensité lumineuse et de la temporisation de la détection de l apparition du soleil Question24 Compléter le document réponse 3 page 11/12 en précisant la polarité des appareils, leur réglages ainsi que la pointe-test correspondant à la sortie de la fonction. Question25 Câbler les appareils de mesures. Faire valider par le professeur. Appliquer la procédure définie à la question 23. III Production d une procédure de réglage de la carte «Entrée soleil» On désire rédiger une procédure de test à destination d un technicien en électronique. Ce technicien sait parfaitement utiliser tous les appareils de mesures par contre il ne connaît pas le fonctionnement des cartes. Il faut par conséquent que le technicien puisse à l aide de votre procédure, sans connaître le fonctionnement des cartes, configurer le seuil de l intensité lumineuse et la temporisation. Cette procédure sera réalisée grâce au logiciel WORD, vous avez à disposition dans vos répertoire de travail les images des implantations des composants. Pour des raisons pratiques, il serait bon que cette procédure tienne sur une page.

11 Première STI Génie Électronique Système technique : «Store SOMFY» Page 11/12 Phase2 : TP mesures : réglage du seuil de l intensité lumineuse et de la temporisation de la détection de l apparition du soleil Schéma de câblage (à compléter) : DOCUMENT REPONSE 3 : Carte simulation du capteur soleil Carte «Simulation capteur» Carte «entrée soleil»

12 Première STI Génie Électronique Système technique : «Store SOMFY» Page 12/12 Document ressource sur l intensité lumineuse Intensité lumineuse! " # # # # # $# # # $ $%&'! ( ) * + D après le site Internet : videotruc.com