BACCALAUREAT STI2D SESSION 2016 ÉPREUVE DE PROJET ENSEIGNEMENT SPECIFIQUE A LA SPECIALITE Académie de Versailles FICHE DESCRIPTIVE DE PROJET Établissement : Lycée Jules Ferry 29 Rue du Maréchal Joffre 78000 Versailles Classe concernée : TSTI2D2 Nombre total d élèves : 17 Visa CE : Professeurs responsables Nom : APPAVOU Nom : Prénom : Calixte Prénom : Spécialité : SIN Spécialité : support de projet PORTAILSOLAIRE Nombre d élèves dans le groupe(3 mini / 5 maxi) 4 Spécialité du groupe de projet (cocher la case) AC SIN X EE ITEC Autre(s) spécialité(s) concernée(s) par le support AC SIN EE ITEC Intitulé exact du projet confié au groupe QUELLES MODIFICATIONS FAUT-IL APPORTER AU PORTAIL SOLAIRE SET POUR L UTILISER DANS UNE RESIDENCE DE PLUSIEURS LOGEMENTS? - ROTATION DU PANNEAU SOLAIRE :CONCEVOIR ET REALISER UN PROTOTYPE A AJOUTER SUR LE PORTAIL EN FONCTION DE L ORIENTATION DU SOLEIL Nature de la Production élève attendue - TEMPORISATION: CHOISIR ET METTRE EN ŒUVRE UN PROTOTYPE SUR LE PORTAIL ET PROGRAMMER LE PORTAIL POUR FAIRE VARIER LA TEMPORISATION ENTRE L OUVERTURE ET LA FERMETURE DU PORTAIL - CARTE: CHOISIR ET METTRE EN ŒUVRE UN SYSTEME D OUVERTURE A CARTE RFID SUR LE PORTAIL - CODE: CHOISIR ET METTRE EN ŒUVRE UN SYSTEME D OUVERTURE A CODE PROGRAMMABLE A DISTANCE SUR LE PORTAIL
Physiques : LES SOLUTIONS PROPOSEES DOIVENT S ADAPTER AUX CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES ET MECANIQUES DU PORTAIL. Le système devra s intégrer au mieux dans un paysage urbain, et d être d un encombrement réduit. Le système doit résister aux agressions extérieures Techniques : - Doit s adapter aux panneaux solaires du portail SET. - DEPLACEMENT EN ROTATION DU PANNEAU SOLAIRELA SOLUTION DOIT S ADAPTER AUTOMATIQUE AU PORTAIL SUR LEQUEL ELLE EST INSTALLEE ET L UTILISATEUR NE DOIT RIEN INSTALLER DE PLUS. Contraintes de réalisation du projet Norme NF X 50-150 - SUIVRE AUTOMATIQUEMENT LA TRAJECTOIRE DU SOLEIL - TEMPORISATION: LA TEMPORISATION DOIT PASSER A 2MN ENTRE 7H30 ET 9H30 ET ENTRE 17H30 ET 19H30 DU LUNDI AU VENDREDI. - CARTE:LA PERSONNE RESPONSABLE DE LA RESIDENCE DISPOSERA D UNE CARTE RFID AVEC LAQUELLE ELLE POURRA ENREGISTRER OU SUPPRIMER DES CARTES. - CODE:LA PERSONNE RESPONSABLE DE LA RESIDENCE DISPOSERA D UN CODE ADMINISTRATEUR POUR CHANGER LE CODE UTILISATEUR A DISTANCE GRACE A UNE CONNEXION RESEAU. Economiques : Les matériaux choisies doivent justifier un projet de développement durable. Utilisation de matériaux recyclables et de faible coût Le coût du prototype devra être compatible avec le budget projet ( 30 par problématique) Humaines : - Le système devra être utilisé en toute sécurité - Utilisable par tout type d utilisateur. - L implantation des solutions ne doit pas nuire à l ergonomie du portail Rotation du panneau solaire POUR AUGMENTER LE RENDEMENT DU PANNEAU PHOTOVOLTAÏQUE, ON Avant-projet de répartition des tâches Elève 1 : ENVISAGE DE MOTORISER LE SUPPORT A PANNEAUX SOLAIRE : SUIVRE LA COURSE QUOTIDIENNE DU SOLEIL Recherche sur les Capteurs de luminosité Choix d un capteur et mise en œuvre de ce capteur. concevoir la motorisation liée captage Programmer le microcontrôleur et effectuer les essais Validation d'une solution Résultats de simulation et d'expérimentation. Argumenter les analyses effectuées.
Elève 2 : TEMPORISATION POUR DIMINUER LE BESOIN EN ENERGIE: Gestion électronique et informatique du déplacement en rotationdu panneau solaire s effectuant en fonction de l heure,afin d améliorer la charge. Choix et mise en œuvre d une horloge temps réel. Programmer cette horloge Modifier la temporisation d ouverture/fermeture du portail en fonction de la date et l heure. Programmer le microcontrôleur et effectuer les essais Validation d'une solution Résultats de simulation et d'expérimentation. Argumenter les analyses effectuées. Elève 3 : Elève 4 : CARTE - Reconnaitre l utilisateur muni d une carte RFID. - Choisir un lecteur RFID ; CODE: - Constituer une base de données de cartes autorisées ; - Développer un programme permettant de lire la carte présentée, de vérifier sa validité et d en informer le microcontrôleur pilotant la chaine d énergie du portail ; - Programmer le microcontrôleur et effectuer les essais. Acquérir le code à 4 chiffres saisi par l utilisateur. Choisir un clavier; La touche # permettra de réinitialiser la saisie ; Développer un programme permettant d acquérir le code saisi au clavier ; Programmer le microcontrôleur et effectuer les essais. Planning prévisionnel de projet Analyse du besoin Durée (h) 10 Conception préliminaire (Eval. 1) Durée (h) 10 Réalisation de la maquette ou du prototype (Eval. 2) Durée (h) 40 Préparation et soutenance orale Durée (h) 10 Durée totale en heures 70 Appréciation de la commission : Projet Insuffisant Satisfaisant Ambitieux Rejeté A reprendre Validé Visa IPR :
Portail solaire set PROJET RESIDENCE système Dans le secteur de l'habitat, l'automatisation des dispositifs d'accès est en fort développement. Le système pédagogique proposé par la société SET s'appuie sur un produit innovant, développé par la sociétéavidsen, destiné à la commande de portails à battants. Ce produit se caractérise par une absence de liaison auréseau électrique basse tension grâce à son alimentation par panneaux photovoltaïques ainsi que par uneabsence de liaison filaire entre les deux centrales électroniques grâce à la radio-transmission. PROJET Ce système est destiné exclusivement aux maisons individuelles. Pour le proposer aux copropriétés ou résidences avec plusieurs logements, il va falloir améliorer ses performances énergétiques, réduire le cout des télécommandes et facilité son ouverture pour les piétons autorisé à entrer dans la résidence. THEME ENERGIE ASSURER L INDEPENDANCE ENERGETIQUE POUR AMELIORER LES PERFORMANCES DES PANNEAUX SOLAIRES EXISTANTS, NE PEUT-ON PAS LES RENDRE MOBILE? THEME ENERGIE DIMINUER LE BESOIN EN ENERGIE POUR DIMINUER LE BESOIN ENERGETIQUE DU SYSTEME, NE PEUT-ON PAS LAISSER LE PORTAIL OUVERT PLUS LONGTEMPS A CERTAINS MOMENTS DE LA JOURNEE?
THEME ECONOMIQUE REDUIRE LE COUT POUR REDUIRE LE COUT DU SYSTEME, PEUT-ON PROPOSER AUX RESIDENTS UN SYSTEME D OUVERTURE A CARTE PLUS ECONOMIQUE? THEME CONFORT AMELIORER LE SERVICE POUR AMELIORER LE SERVICE RENDU AUX RESIDENTS, PEUT-ON PROPOSER UN SYSTEME D OUVERTURE POUR PIETON A DIGICODE AVEC PROGRAMMATION DU CODE A DISTANCE PAR UN RESPONSABLE DE LA RESIDENCE?
cahiers DES CHARGES Problématiques «Panneaux» «Temporisation» «Carte» «Code» Cahiers des charges Pour améliorer les performances énergétiques du portail, on a besoin de rendre les panneaux solaires mobiles afin de constamment les orienter vers la luminosité la plus importante. Vous devez concevoir une maquette pour rendre un des panneaux solaires du portail SET mobile (en élévation et/ou azimut). Il faudra aussi fabriquer et mettre en œuvre cette maquette afin d effectuer un bilan énergétique et conclure sur les performances de votre solution. Vous disposez pour cela d un des panneau solaire du portail, d un budget de 30 et de 70 heures revues de projet comprises. Vous disposez aussi de deux alimentations (12v et 5v) à l intérieur du pilier. La temporisation entre l ouverture et la fermeture automatique du portail est de 30s. pour diminuer les besoins énergétique, vous devez faire en sorte d augmenter cette temporisation à 2mn entre 7H30 et 9H30 puis entre 17H30 et 19H30 du lundi au vendredi. Il faudra donc ajouter un module et programmer le portail pour avoir une temporisation variable. Vous disposez pour cela d un budget de 30 et de 70 heures revues de projet comprises. Vous disposez aussi de deux alimentations (12v et 5v) à l intérieur du pilier. Pour réduire le coût du portail pour une résidence. On peut remplacer le système de télécommande par un système à carte plus économique. Il faudra donc ajouter un module pour ouvrir le portail à l aide de carte. Vous disposez pour cela d un budget de 30 et de 70 heures revues de projet comprises. Vous disposez aussi du portail solaire SET et de ses deux alimentations (12v et 5v) à l intérieur d un des piliers. Pour réduire le cout du portail pour une résidence. On peut remplacer le système de télécommande par un système à digicode pour les piétons de la résidence. Il faudra donc ajouter un module pour ouvrir le portail à l aide d un code et ce module devra aussi être communiquant via un réseau informatique filaire afin de changer le code à distance. Vous disposez pour cela d un budget de 40 et de 70 heures revues de projet comprises. Vous disposez aussi du portail solaire SET et de ses deux alimentations (12v et 5v) à l intérieur d un des piliers.
ETABLISSEMENT Lycée Simone de Beauvoir SPECIALITE SIN INTITULE DU PROJET Portail Solaire Compétences mobilisées Indicateurs de performance retenuselèves 1 2 3 4 5 O7 - IMAGINER UNE SOLUTION, REPONDRE A UN BESOIN CO7. 1 CO7. 2 CO7. 3 Décoder la notice technique d un système, vérifier la conformité du fonctionnement Décoder le cahier des charges fonctionnel décrivant le besoin exprimé, identifier la fonction définie par un besoin exprimé, faire des mesures pour caractériser cette fonction et conclure sur sa conformité Exprimer le principe de fonctionnement d'un système à partir des diagrammes SysML pertinents. Repérer les constituants de la chaîne d'énergie et d'information O8 VALIDER DES SOLUTIONS TECHNIQUES C0 8.1 CO8. 2 C0 8.3 CO8. 4 Rechercher et choisir une solution logicielle ou matérielle au regard de la définition d'un système Établir pour une fonction précédemment identifiée, un modèle de comportement à partir de mesures faites sur le système Traduire sous forme graphique l'architecture de la chaîne d'information identifiée pour un système et définir les paramètres d'utilisation du simulateur Identifier les variables simulées et mesurées sur un système pour valider le choix d'une solution O9 GERER LA VIE DU PRODUIT 1 2 3 4 Utiliser les outils adaptés pour planifier un projet (diagramme de Gantt, chemin critique, données économiques, réunions de projet) Installer, configurer et instrumenter un système réel. Mettre en œuvre la chaîne d'acquisition puis acquérir, traiter, transmettre et restituer l'information Rechercher des évolutions de constituants dans le cadre d'une démarche de veille technologique, analyser la structure d'un système pour intervenir sur les constituants dans le cadre d'une opération de maintenance Rechercher et choisir de nouveaux constituants d'un système (ou d'un projet finalisé) au regard d'évolutions technologiques, socioéconomiques spécifiées dans un cahier des charges. Organiser le projet permettant de " maquettiser " la solution choisie La traduction de la notice du système permet de décrire une procédure Le système est installé et paramétré Les mesures sont effectuées et comparées aux caractéristiques de la notice technique Un rapport de mise en œuvre et d'essais est rédigé Le besoin est identifié La fonction est identifiée Une procédure pertinente est proposée et mise en œuvre La fonction est caractérisée Un rapport de conformité est rédigé Le système est modélisé à l'aide de diagrammes conformes Les diagrammes permettant d'exprimer le principe de fonctionnement sont utilisés Les interactions avec la chaîne d'énergie sont identifiées Les constituants sont identifiés La définition du système est exprimée correctement Une liste non exhaustive de solutions pertinentes est établie Le choix de la solution est argumenté Les mesures nécessaires sont effectuées Un modèle de comportement pertinent est établi Les paramètres du modèle sont renseignés pour limiter les écarts avec les mesures Le modèle de comportement est complété si nécessaire La chaîne d'information est modélisée par des diagrammes SysML adaptés Le diagramme états transitions est programmé Le diagramme paramétrique est renseigné Les grandeurs caractéristiques du système simulé sont identifiées Les variables caractéristiques du système mesuré sont identifiées Les paramètres du système simulé sont affinés pour réduire les écarts avec le système réel Les conditions de simulation sont argumentées pour valider le choix d'une solution Le cahier des charges fonctionnel est analysé et reformulé Les données économiques sont identifiées Les chemins critiques sont mis en évidence et les dates de réunions de projet sont fixées La notice du système est décodée Le système est installé et paramétré Les grandeurs caractéristiques sont identifiées et le système est instrumenté de manière adaptée Les grandeurs sont acquises, traitées et transmises Les contraintes temporelles et fréquentielles sont respectées, l'information est restituée Une veille technologique est effectuée et une liste non exhaustive de l'évolution des constituants est établie Les procédures adaptées d'intervention sur les constituants sont proposées L'intervention de maintenance sur le système est planifiée et la continuité de service assurée Le rapport de maintenance est établi Le nouveau cahier des charges fonctionnel est décodé et traduit en proposition d'action Les contraintes socio économiques sont identifiées Des constituants sont choisis et justifiés Un diagramme de Gant est établi Le prototypage rapide de la solution est organisé