Etude de FP2 «Elaboration de la base de temps

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1 BAC STI Élecronique Sysème echnique : «Arroseur auomaique» Page 1/10 Eude de FP2 «Elaboraion de la base de emps» Eude de FP2 «Elaboraion de la base de emps I) Présenaion du sysème : «Arrosage auomaique» Afin d assurer l arrosage auomaique de son jardin ou de sa pelouse, un pariculier peu avoir recours à un sysème auomaisé. Celui-ci perme d opimiser le momen e la durée de l arrosage afin de s affranchir de la surveillance e d obenir un meilleur rendemen : ne pas arroser en plein soleil ou sous la pluie, uiliser les heures creuses du arif E.D.F, sélecionner la durée de l arrosage en foncion de l éa du sol. II) Diagramme sagial du sysème «Arrosage auomaique» : Uilisaeur Info. Cons. Ea Eau1 : Réseau d eau municipale Eau2 : Cons. : Com : Info : Ea : Eau1 Programmaeur d arrosage Vannes d arrosages Eau sous pression fournie par le réseau municipal. Eau diffusée pour l arrosage. Com. Eau2 Consignes données par l uilisaeur pour le foncionnemen du programmaeur. Ces consignes concernen : la durée du cycle d arrosage. la durée d ouverure des vannes. Cee liaison représene la commande d ouverure de chaque élecrovanne fournie par le programmaeur. Le programmaeur fourni aussi des informaions visuelles à l aenion de l uilisaeur : éa des élecrovannes, émoin de coupure seceur. Informaion visuelle sur l éa du sol à arroser. Milieu à arroser

2 BAC STI Élecronique Sysème echnique : «Arroseur auomaique» Page 2/10 Eude de FP2 «Elaboraion de la base de emps» III) Obje echnique : «Programmaeur d arrosage» L obje echnique perme de programmer la durée du cycle d arrosage ainsi que la durée d ouverure de chaque élecrovanne. Il réalise la commande des élecrovannes en foncion de ces paramères de programmaion. D aure par, ce obje echnique informe visuellemen (par allumage de LED) l uilisaeur de l éa de chaque élecrovanne ( ou ouvere). Enfin, il réalise l alimenaion auonome de l appareil, mémorise e informe visuellemen l uilisaeur de oue coupure seceur. Mode de foncionnemen du programmaeur : - Mode auomaique : L uilisaeur peu programmer différens paramères : la durée du cycle : 12, 24 ou 48 heures, la durée d ouverure de chaque élecrovanne : 6 ou 12 minues. La programmaion es validée par l acion sur un bouon poussoir BP IN (Iniialisaion). - Mode manuel : Ce mode perme le lancemen d une seule séquence d arrosage : ouverure successive des six vannes d arrosage puis arrê. Ce mode es déclenché par acion sur le bouon poussoir BP DM (Démarrage Manuel). - Mode forcé : Ce mode perme l ouverure d une vanne, indépendammen de la programmaion comme lors de l acion sur un robine.

3 BAC STI Élecronique Sysème echnique : «Arroseur auomaique» Page 3/10 Séquences d arrosage : Eude de FP2 «Elaboraion de la base de emps» Les six vannes d arrosage son ouveres à our de rôle pendan 6 ou 12 minues. L uilisaeur choisi cee durée par acion sur un inerrupeur (S CD). Ceci défini une séquence d arrosage Le cycle d arrosage es la répéiion de cee séquence oue les 12, 24 ou 48 heures. La sélecion de la durée du cycle d arrosage se fai par acion de l uilisaeur sur un inerrupeur à rois posiions (S CC). Vanne1 ouvere Vanne2 ouvere Vanne3 ouvere Vanne4 ouvere Vanne5 ouvere Vanne6 6 ou 12mn. ouvere

4 BAC STI Élecronique Sysème echnique : «Arroseur auomaique» Page 4/10 Eude de FP2 «Elaboraion de la base de emps» IV) Schéma foncionnel de degré 1 de l obje echnique «Programmaeur d arrosage» IN V CC =12V Iniialisaion FP1 Elaboraion de la base de emps. FP2 Rese IP CC CD Elaboraion des signaux de commande FP3 IC CDC Elaboraion de la commande séquenielle. FP4 6 S1 à S6 Adapaion à la commande des vannes FP5 6 V EV1 à V EV6 DM seceur IZ Alimenaion FA1 V CC =12V Vsec V DD =24V Mémorisaion coupure seceur FP6 DLS DL1 à DL6 IV.1) Descripion de la foncion FP1 «INITIALISATION» Rôle : cee foncion perme de faire une remise à zéro de oues les foncions qui son composées de circuis numériques (FP2 «Elaboraion de la base de emps», FP3 «Elaboraion des signaux de commandes» e FP4 «Elaboraion de la commande séquenielle»). Cee remise à zéro se fai d une par à la mise sous ension du programmaeur e d aure par lors de l appui sur le bouon poussoir BP IN. Enrées : V CC =12V : différence de poeniel coninue égale à 0V lorsque le sysème es hors ension ou lorsqu une coupure seceur inervien.. Lorsque le sysème es alimené e foncionne normalemen cee différence de poeniel es égale à +12V. IN : appui sur un bouon poussoir permean de réiniialiser le sysème. Sorie : Rese : différence de poeniel de ype numérique permean de faire une remise à zéro de oues les foncions composées de circuis numériques. Cee remise à zéro es acive sur un niveau logique 1.

5 BAC STI Élecronique Sysème echnique : «Arroseur auomaique» Page 5/10 Eude de FP2 «Elaboraion de la base de emps» IV.2) Descripion de la foncion FP2 «Elaboraion de la base de emps» Rôle : créer une référence emporelle qui servira à la créaion des durées du cycle d arrosage e des durées d arrosage. Sorie : IP : différence de poeniel de période 12s. IV.3) Descripion de la foncion FP3 «Elaboraion des signaux de consignes» Rôle : générer les différences de poeniel IC e CDC don les caracérisiques emporelles son en adéquaion avec les consignes de durées données par l uilisaeur. Enrées : IP : déjà défini. CC (consigne cycle) : acion sur un inerrupeur à rois posiions permean de choisir la durée du cycle (12, 24 ou 48 heures). CD (consigne durée) : acion sur un inerrupeur permean de choisir la durée de l arrosage pour chaque vanne (6 ou 12 minues). Sories : IC : différence de poeniel de ype numérique compaible CMOS don la période correspond à la durée du cycle sélecionné (12, 24 ou 48 heures). CDC : différence de poeniel de ype numérique compaible CMOS don la période correspond à la durée de l arrosage pour chaque vanne (6 ou 12 minues). IV.4) Descripion de la foncion FP4 «Elaboraion de la commande séquenielle» Rôle : générer séqueniellemen (l un après l aure) les signaux de commande d ouverure des élecrovannes. Enrées : IC e CDC : déjà caracérisé. DM : acion sur le bouon poussoir pour déclencher le démarrage manuel. Sories : S1 à S6 : différences de poeniel de ype numérique compaible CMOS don l éa hau (12V) es généré séqueniellemen.

6 BAC STI Élecronique Sysème echnique : «Arroseur auomaique» Page 6/10 V) Schémas srucurels Eude de FP2 «Elaboraion de la base de emps» Schéma srucurel des foncions FP1 «Iniialisaion», FP2 «Elaboraion de la base de emps», FP3 «Elaboraion des signaux de consignes», FP4 «Elaboraion de la commande séquenielle» e FP5 «Adapaion à la commande d élecrovannes»

7 BAC STI Élecronique Sysème echnique : «Arroseur auomaique» Page 7/10 Eude de FP2 «Elaboraion de la base de emps» TRAVAIL DEMANDE I Eude de FP2 1) Rappeler le rôle de FP2 e l idenifier sur le schéma srucurel. 2) A parir de la documenaion du 4060 (U 1 ), exprimer, en foncion de R 3 e P 1 la fréquence de l oscillaeur qui ser de base au compage. 3) Soien Q 5, Q 6, Q 8 e Q 11 les sories de U 1 respecivemen à la broche 4, broche 6, broche 13 e la broche 1. Donner l équaion logique lian IP à Q 5, Q 6, Q 8 e Q 11. 4) Quand IP=1, quel es le nombre N IP, en décimal, présen en sorie de U 1, sachan que ous les aures bis de N IP son au niveau logique zéro? NB : On précise que cerains bis du nombre N IP ne son pas présens sur des broches de sorie mais exisen quand même e son aussi au niveau logique zéro! 5) Que provoque le passage à 1 de IP sur U 1?

8 BAC STI Élecronique Sysème echnique : «Arroseur auomaique» Page 8/10 Eude de FP2 «Elaboraion de la base de emps» 6) On donne le chronogramme présen sur la broche 11 de U 1, donner l évoluion du nombre N IP, puis racer le chronogramme de IP. CLK Br. 11 Fron 1 Fron 2 Fron 3 Fron 4 Fron 5 Fron 1199 Fron 1200 Fron 1201 Fron 1202 Fron 2399 Fron 2400 Fron 2401 N IP en déc. 0 IP Rese IP Br. 12 7) Exprimer alors la période T IP en foncion de T CLK. Aure méhode en uilisan les racés de chronogrammes afin de vérifier le calcul précéden : 8) Calculer la période de Q 5 en foncion de T CLK. 9) Tracer les chronogrammes présens sur le documen réponse DR0. Toues les sories de U 1 son au niveau logique bas à = 0s. 10) Déerminer à parir des chronogrammes racés la période de IP en foncion de Q 5.

9 BAC STI Élecronique Sysème echnique : «Arroseur auomaique» Page 9/10 Eude de FP2 «Elaboraion de la base de emps» 11) En déduire la période de IP en foncion de T CLK.Conclure. 12) Afin de saisfaire le cahier des charges de FP2, donner la valeur que doi avoir P 1 +R 3. 13) Choisir convenablemen le poeniomère P 1 (moné en résisance variable) dans la série normalisée E6 à ±20% e la résisance R 3 dans la série normalisée E12 à ±10% pour effecuer un réglage le plus précis possible de la période de IP. Expliquez vore choix.

10 BAC STI Élecronique Sysème echnique : «Arroseur auomaique» Page 10/10 Eude de FP2 «Elaboraion de la base de emps» DR0 Q (s) Q (s) Q (s) Q (s) IP 1 0 (s) T Q5

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