B.E.P. des Métiers de l''électronique Session Juin 2006 Groupement Inter Académique: Bordeaux. Clermont-Ferrand. Limoges. Orléans-Tours. Poitiers. Rennes Document autorisé : Dossier support sans aucune annotation. Calculatrice autorisée. La couleur ROUGE est réservée aux correcteurs. Tous les documents réponses seront rendus, agrafés par les surveillants, avec la copie du candidat.! "#$%$&
Pour les épreuves EP2 et EP3, le GENLoc25 est utilisé uniquement en configuration "mode GPS". A COODONNEES GEOGRAPHIQUES Les coordonnées géographiques sont toujours fournies sous forme sexagésimale. Pour les utiliser dans des calculs, il est nécessaire de les convertir en coordonnées décimales. Pour ce faire, on rappelle que 1 = 60' = 3600'' (avec ' pour minute et '' pour seconde). A titre d'exemple, pour passer de la coordonnée sexagésimale 48 30' 36'' à la coordonnée décimale 48,51, il suffit d'effectuer l'opération suivante : 48 + 30/60 + 36/3600. Les latitude et longitude de la commune de Saint Clément, en Corrèze, sont respectivement égales à 45 20' 29" et à 01 41' 04". Q1 Repérez sur la carte suivante, la commune de Saint Clément par une croix bleue. 1 41' 1 42' 1 43' 45 20' 45 19' '(! "#%$&
Q2 Convertissez en coordonnées décimales, les coordonnées géographiques de la commune de Saint Clément. Q3 Repérez sur la carte précédente, le lieu-dit Trauges par une croix verte, et relevez ses coordonnées géographiques, à 30" près. Q4 Tracez un trait noir entre les deux repères de la carte précédente, et mesurez cette distance en km, à 250m près. '(! "#)%$&
B ANALYSE FONCTIONNELLE Q5 Complétez chaque ligne du tableau suivant en indiquant, pour chacun des blocs de l'algorigramme proposé, les numéros des liaisons correspondantes du diagramme sagittal, et par des croix les objets techniques concernés, à la date de l'action. OT du sous-système stationnaire OT du sous-système embarqué Algorigramme Numéros des liaisons GENLoc25-1 Alimentation Téléphone PC Antenne GSM Carte SIM Antenne GPS GENLoc25-2 Batterie Téléphone Antenne GSM Carte SIM Antenne GPS Le gestionnaire lance une requête de positionnement du véhicule Le GENLoc-1 interroge le soussystème embarqué via le réseau GSM X X - - X X - X X - X X - Le GENLoc-2 traite les infos envoyées par les satellites GPS Le GENLoc-2 envoie les trames GPS via le réseau GSM Le GENLoc-1 traite les trames GPS pour visualisation sur le PC '(! "#%$&
Q6 A partir de la description donnée page 20 du dossier technique, établissez l'algorigramme de cheminement de l'information au démarrage du véhicule. début contact mis? non oui alimentation par la batterie du boîtier GENLoc25 t = 41s? non oui traitement des ondes électromagnétiques transmission de SMS trame GPS au réseau GSM fin '(! "#%$&
Q7 A partir du diagramme sagittal, repassez en vert, sur le schéma fonctionnel suivant, toutes les liaisons support de l'alimentation, au démarrage du véhicule. 2 1 Satellites GPS Réseau GSM Interfaçage Audio Fs2.4 MIC2P MIC2N SPK2P SPK2N GSM GPS GPO1 GPS_VANT Alimentation Antenne +3V/+5V Fs2.7 Interfaçage de commande Fs2.3 Interfaçage Carte SIM Fs2.5 GPIO_4 GPIO_1 RST BOOT SIM_CLK SIM_RST SIM_DATA SIM_VCC SIM_PRES GESTION GPO0 GPIO_2 GPIO_3 2 4 7 Aiguillage GPS / GSM Fs2.2 Interfaçage PC Fs2.1 9 Visualisation Fs2.6 GPS_TIMEPULSE FLASH_LED VCC + 3,8 V ALIMENTATION STABILISEE Genloc 25-2 embarqué FA Fp1 Fp2 '(! "#%$&
C LE BOITIER GENLOC25 Q8 Indiquez les caractéristiques électriques du boîtier Genloc25. Alimentation Secteur : Alimentation Stabilisée : Consommation en Mode GPS : Consommation au Repos : Précision du GPS : Q9 Complétez le tableau suivant avec des croix indiquant la connectique des applications à brancher sur le boîtier Genloc25. Antenne GSM Antenne GPS Alimentation Connecteur PC Combiné Téléphonique SMA-M SMA-F SMB-M Micro- FIT SUBD 15M SUBD 9M RJ11 Q10 Reliez par des flèches vertes, les connecteurs SMA et SMB au boîtier Genloc25. '(! "#*%$&
On désire évaluer la compatibilité de l antenne GPS préconisée par le concepteur du module WISMO avec celle proposée par la société Erco&Gener. Pour cela, on donne les caractéristiques électriques des 2 antennes en Annexe 1, page 15. Q11 Calculez et comparez les valeurs minimales et maximales des fréquences de réception données pour les deux antennes. Q12 Donnez la valeur de l impédance d une antenne. Q13 Quelle est l intensité du courant consommé par l'antenne GPS proposée par la société Erco&Gener? Q14 Validez le rôle de la fonction secondaire Fs2.7. Justifiez votre réponse. Q15 Comment faut-il positionner l antenne magnétique pour recevoir des données? '(! "#&%$&
Pour configurer le Module WISMO, intégré au boîtier Genloc25, en fonction de l utilisation que l on souhaite en faire, un registre appelé WIOM (Wavecom Input/Output Management) de 11 bits est disponible (tableau dossier ressource page 33). Q16 Donnez le numéro des GPIO qui permettent de passer le Genloc25 du Mode GSM en Mode GPS. Q17 Donnez la correspondance avec le numéro des bits. Q18 Finalisez la séquence AT suivante qui permet de faire ce changement : AT + WGPSCONF = 0, 0 AT + CFUN = 1 AT + WIOW = 7, 1 AT + WIOW =, '(! "#+%$&
D CONNECTIQUE ENTRE GENLOC25 ET PC La connexion entre le connecteur 15 broches du Genloc25 et le connecteur 9 broches du PC nécessite un cordon spécial. En Mode GSM, le câblage de la liaison entre le Genloc25 et le port RS232 standard est le suivant : Désignation Genloc25 RS232 SUBD 15 SUBD 9 DCD 1 1 RXD 6 2 TXD 2 3 DTR 8 4 GND 9 5 DSR 7 6 RTS 12 7 CTS 11 8 RI 13 9 En Mode GPS, les modifications suivantes sont à effectuer : Désignation Genloc25 RS232 SUBD 15 SUBD 9 RXD 6 4 TXD 2 6 Pour éviter l'utilisation de deux cordons différents suivant le mode de fonctionnement choisi, on a réalisé une carte avec un commutateur à deux positions, l'une pour le Mode GSM et l'autre pour le Mode GPS. '(! "#$%$&
Le typon simple face ci-après est représenté en vue de dessus (Côté Composants). La rotation du commutateur de gauche à droite permet d envoyer les données NMEA issues du boîtier Genloc25 sur les lignes TX et RX du PC (Mode GPS). Le fonctionnement de ce commutateur «2 Positions» est synthétisé dans le tableau suivant : Commutateur en Position GSM Contacts A et 1 reliés Contacts B et 4 reliés Contacts C et 7 reliés Contacts D et 10 reliés Commutateur en Position GPS Contacts A et 2 reliés Contacts B et 5 reliés Contacts C et 8 reliés Contacts D et 11 reliés En position GPS, la broche 4 du connecteur «Genloc25» doit se retrouver sur RX et la broche 6 sur TX. Q19 Complétez en vert, sur le typon, les pistes manquantes, sans faire de «straps», pour réaliser les deux connexions manquantes. '(! "#$$%$&
E COMMUNICATION ENTRE GENLOC25 ET PC Lorsque l ordinateur est connecté au Genloc25, les commandes sont envoyées à ce dernier par l intermédiaire du clavier. Les données sont envoyées du PC au Genloc25 via la liaison TX puis lui reviennent par la liaison RX pour affichage à l'écran. L oscilloscope permet de visualiser ce dialogue en plaçant des sondes sur les points tests TX et RX et la masse (voir typon précédent). L oscillogramme suivant représente l appui d une touche sur le clavier pour un mode de communication à 4800 bauds, sans bits de parité et pour une donnée ayant un format de 8 bits. TX RX Q20 Mesurez le temps que met le Genloc25 pour renvoyer le caractère à l ordinateur. Q21 Que va générer le signal RX au moment où il revient à l ordinateur? '(! "#$%$&
Q22 Une liaison série de type RS232 travaille en logique négative. A l aide de l oscillogramme précédent, renseigner le tableau suivant : Niveau logique 0 1 Tension en Volts Le chronogramme logique devient : TX 1 0 t Start Lsb Msb Stop Ligne au Repos Donnée $ Ligne au Repos Q23 Estimez la valeur de la durée d un bit à partir du chronogramme logique et de l oscillogramme relevé précédemment. On se propose de retrouver la touche activée. Q24 Déterminez la valeur binaire de la donnée. Q25 Déterminez la valeur hexadécimale de la donnée. Q26 En vous aidant du tableau des codes ASCII (Annexe 2, page 16), déterminez le nom de la touche enfoncée au clavier. '(! "#$)%$&
F PROTOCOLE NMEA La communication entre le Genloc25 et le PC utilise le protocole NMEA pour le codage des informations concernant la position géographique déterminée par le récepteur GPS. Le logiciel Hyper Terminal associé aux commandes AT Hayes, permet la commande du boîtier Genloc25. La commande AT de demande de position GPS est la suivante : AT+WGPSPOS La réponse envoyée par le Genloc25 au PC est formulée ainsi : +WGPSPOS : 1,153625,110506,4519.25N,00140.48E,433.1,0.85,25.5,153.0,07 OK Q27 Repérez dans le tableau ci-dessous, les noms des différents champs de la réponse du Genloc25 : 1 153625 110506 4519.42N 00140.81E 433.1 0.85 22.5 153.0 07 Q28 Indiquez les informations concernant la position GPS : Heure : Date : Latitude : Longitude : Altitude : Q29 Relevez, sur la carte page 2, le nom du lieu correspondant à la position GPS. '(! "#$%$&
Annexe 1 Caractéristiques des antennes GSM Caractéristiques de l antenne GPS préconisée par le concepteur du module WISMO Caractéristiques de l antenne GPS proposée par la société Erco&Gener '(! "#$%$&
Annexe 2 '(! "#$%$&
Annexe 3 '(! "#$*%$&
Annexe 3 (suite) '(! "#$&%$&