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Le matériel de Laboratoire SI
Le GBF
Le multimètre
L’oscilloscope numérique
1- Réglages verticaux
Les molettes permettent de positionner le signal verticalement
Les boutons CH1 MENU et CH2 MENU permettent d’activer ou de désactiver l’affichage d’un canal ainsi que d’accéder aux réglages du canal sélectionné à travers des menus contextuels.
Le bouton MATH MENU permet d’afficher un signal qui est le résultat d’opérations mathématiques sur les canaux (par exemple soustraction du signal du canal (...)
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Définitions des signaux
Le générateur VPULSE : signal rectangulaire
V1 = Tension minimale
V2 = Tension maximale
TD = 1e-6
TR = 1e-6
TF = 1e-6
PW = Durée au niveau haut
PER = Période du signal
Le générateur VSIN : signal sinusoïdal < ![endif]—> (...)
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Suivi des compte-rendus de TP
Groupe n°1 (S1-S2) :
Groupes TP1 (logique SIMU) TP2 (mémo sécateur)
TP3 (grafcet SIMU) -Nicolas
- Nicolas
- Valentin X X X - Louis
- Pierre
- Aymeric X X X - Erwan K (...)
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Découverte du matériel de laboratoire
Alimentation et multimètre Etude de la fonction AMPLIFIER Tout circuit électrique nécessite une alimentation en énergie électrique. Grâce à l’alimentation stabilisée présente sur le poste de travail, vous allez pouvoir alimenter la maquette. Cette alimentation se fera sur les bornes Alim+ et Alim- de la maquette.
• Compléter le schéma du document réponse pour alimenter la maquette entre 15V et 0V puis appeler le professeur pour valider.
• Effectuer le (...)
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Découverte des lois de l’électricité à partir du logiciel de simulation 1- Lancement du logiciel • Lancer le logiciel Orcad ;
• Dans le menu, choisir file – new – project.
• Indiquer le nom du fichier (sans accent, espace, virgule…) et renseigner le champ location pour indiquer l’emplacement de sauvegarde.
2- Mesure de tension
• Saisir le schéma ci-dessous :
• Mesurer les valeurs des tensions UG (aux bornes du générateur V1), U1 et U2.
• En déduire la relation (...)
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Les signaux (table) Présentation du matériel de laboratoire par le professeur 1- Alimentation et utilisation d’un multimètre Montage n°1 : Sur la plaquette d’essai, réaliser le câblage suivant :
• Appeler le professeur pour valider.
• A l’aide d’un multimètre mesurer la tension aux bornes de R1 puis de R2 (décrire votre protocole). Ces valeurs semblent-elles correctes ? Justifier.
• A l’aide d’un multimètre mesurer l’intensité du (...)
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Les signaux (simulation)
1- Caractérisation et génération de signaux carrés ou rectangulaires Caractérisation d’un signal carré :
• Charger le projet "signaux1",
• Visualiser le schéma,
• Lancer la simulation,
• Caractériser les signaux Ve et Vs.
• Quels sont les paramètres signal Ve ? Pour cela,
• Revenir au schéma,
• Cliquer sur le générateur Ve,
• La définition complète du générateur est la suivante :
• Identifier ces différents (...)
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SCHEMAS ET SIMULATIONS DU TP ORCAD SUR LES SIGNAUX 1- Le générateur VPULSE
Application n°1 :
Application n°2 :
Application n°3 :
2- Le générateur VSIN
3- Le générateurs VDC
4- Le générateurs VPWL
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FONCTION CONDITIONNER L’INFORMATION
L’objectif de ce TP est d’étudier un échantillon des fonctions permettant de conditionner une information, c’est-à-dire mettre en forme un signal issu d’un capteur afin qu’il soit compatible avec l’unité de traitement choisie (automate, microcontrôleur, carte logique…). 1- Etude de la fonction 1
• Ouvrir le projet 1.
• Définir les paramètres de simulation en fonction des caractéristiques du générateur V2.
• Placer les sondes de mesures afin de (...)
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LES CAPTEURS TOUT OU RIEN (T.O.R.)
ETUDE ET CARACTERISATION DES CAPTEURS T.O.R
Ce TP sera axé sur l’étude de la fonction acquérir, première étape de la chaîne d’informations. Vous étudierez plus particulièrement les capteurs T.O.R. (Tout Ou Rien) encore appelés détecteurs. 1- Caractérisation de la fonction acquérir : • Donner la fonction générale d’un capteur (grandeur d’entrée, grandeur de sortie...), pour cela compléter l’actigramme suivant : • Que signifie l’expression « Tout ou (...)
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STORE SOMFY ou SIMU
ETUDE DE LA CHAINE SOLEIL Introduction Le capteur fournit une information électrique qui dépend de l’éclairement qu’il reçoit. Cet éclairement est fonction de :
• L’exposition (nord, sud, ...)
• La zone géographique.
Le signal issu de capteur devra être traité pour indiquer à la partie commande si un seuil soleil est atteint ou non.
1- Analyses
• D’après l’analyse fonctionnelle du dossier technique, quel (...)
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STORE SIMU
ETUDE DE L’ANEMOMETRE
1- Etude du capteur
Le capteur en votre possession est un anémomètre. A votre disposition une maquette qu’il faut alimenter entre 18V et 0V. Le capteur se branche entre les points B2 et B3 et son signal est récupérable au point B2.
• Proposer un protocole expérimental permettant de caractériser ce capteur.
• Appeler le professeur puis mettre en œuvre ce protocole. En conséquence, donner sa définition et son type.
Définition : (...)
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PILOTE AUTOMATIQUE TP32
ACQUISITION DE LA VITESSE DE LA TIGE ET DE SON SENS
Introduction : Les capteurs à effet Hall permettent de connaître :
a- la vitesse de rotation du moteur et par la même la vitesse de translation de la tige ;
b- le sens de translation de la tige
1- Identification et caractérisation
• Repérer sur le système les 2 capteurs à effet Hall.
• Trouver et donner succintement le principe de l’effet Hall.
• Dans ce système, caractériser au mieux (...)
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ACQUISITION DE LA VITESSE DU ROBOT TONDEUR
Introduction : La vitesse du robot tondeur doit être adaptée en fonction du terrain. Pour cela il est nécessaire de connaître la vitesse de rotation des roues ; c’est le rôle joué par un des capteurs qui s’appelle l’odomètre.
Vous allez travailler sur le berceau du Robot Tondeur.
1- Identification et définition • Repérer sur le sous-système les 2 capteurs odomètre.
• Dans ce système, caractériser au mieux ce capteur en complétant le schéma (...)
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LA FONCTION ACQUERIR : capteurs analogique et numérique
(SYNTHESE 1S)
1- Situation :
2- Le capteur (rappel cours capteurs) Un capteur est un organe de prélèvement d’informations qui élabore, à partir d’une grandeur physique, une autre grandeur physique de nature différente (généralement électrique) représentative de la grandeur prélevée, et utilisable à des fins de mesure.
Représentation fonctionnelle :
Eléments constitutifs d’un capteur :
3- Le capteur solaire du store SIMU
• Définition (...)
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SERIE N°4 (1S)
TP N°1 1- Etude préalable
Le schéma permettant la commande du moteur est représenté ci-contre.• Dans quelles conditions le moteur sera-t-il alimenté ? (donner les états des transistors) ?• Pour ce cas, faire un schéma équivalent et colorier en rouge le circuit parcouru par le courant.• De quoi la tension aux bornes de R1 est-elle l’image ?
2- Préparation
Vous allez utiliser un sécateur INFACO ayant un (...)
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SERIE N°4 (1S)
TP N°2 Etude de la commande du pilote automatique
et des puissances mises en jeu Introduction
Le moteur du pilote numérique doit être commandé dans un sens puis dans un autre. La structure ci-dessous le permet ; c’est un « pont en H ». Les composants TR10 à TR13 sont des transistors MOS qui vont fonctionner en bloquer/saturer.
1- Mesures sur le pilote • Proposer un protocole expérimental permettant de connaître la (...)
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SERIE N°4 (1S)
TP N°4
Introduction :
L’échantillonneur Calypso prélève de façon automatique des échantillons d’eau à l’aide d’une pompe. Chaque prélèvement est précédé d’une phase de refoulement permettant de vider le tuyau pour éviter la contamination par l’ancien prélèvement. Les commandes d’aspiration et de refoulement sont élaborées par l’unité de traitement. Nous allons étudier dans ce présent TP la nécessité d’une interface entre cette unité de traitement et le moteur de la pompe.
Mise (...)
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SERIE N°4 (1S)
TP N°4
1- Mise en oeuvre du préleveur XIAN1000 • A partir de la notice mise à disposition, mettre en oeuvre le préleveur XIAN1000 pour qu’il effectue un prélèvement.
• Noter son fonctionnement puis en établir un algorigramme. 2- Etude de la commande du moteur d’aspiration/refoulement Introduction : Comme vous l’avez constaté l’échantillonneur prélève de façon automatique des échantillons d’eau à l’aide d’une pompe. Chaque prélèvement est précédé d’une phase de (...)
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SERIE N°4 1S (SYNTHESE) DISTRIBUER L’ENERGIE
1- Analyse fonctionnelle • Compléter l’analyse suivante :
2- Commande TOR des moteurs à courant continu (transistor + relais)
• Compléter les chronogrammes suivants :
• Calculs des puissances : Le tableau des différentes valeurs est le suivant :
Calculer la puissance d’entrée :
Calculer la puissance dans la bobine RL1 :
Calculer la puissance dans le moteur :
Calculer le Pmoteur/PRL1 :
Conclure
3- (...)
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SERIE N°5 (1S)
TP N°1
Le traitement des informations issues des capteurs est assuré dans le store automatique SIMU par une carte spécifique construite autour d’un composant à très grande intégration, le micro-contrôleur. Pour comprendre la logique de fonctionnement du store on se propose de remplacer ce composant par des structures faisant appel à la logique combinatoire (on négligera en conséquence toutes les fonctions de temporisation que réalise la carte réelle). 1- Etude du mode (...)
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SERIE N°5 (1S)
TP N°2
1- La fonction "MEMORISATION" (logique séquentielle) Lors d’un dysfonctionnement de l’appareil, le système doit se bloquer. Seul le relâchement du bouton M/A peut réinitialiser le système. Vous allez donc vérifier de quelle façon le système garde en mémoire le signal de défaut et se réinitialise.
Simulation : le schéma à simuler est sur le document annexe n°1. Il a été partiellement saisi (il ne reste que les générateurs à rajouter).
• Ouvrir le (...)
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SERIE N°5 (1S)
TP N°3
Présentation : Vous allez, au cours de ce T.P mettre en évidence le fonctionnement séquentiel du store automatique SIMU. Pour cela et en se limitant au mode manuel, on utilisera un automate programmable associé à une partie opérative déjà raccordée.
1- Identifications et mise en oeuvre
• Identifier les différents éléments constituants le store SIMU ; puis donner leur rôle et le nom des fonctions réalisées.
• A l’aide de la maquette et de la notice (...)
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SERIE N°6 (1S)
TP N°1
Ce TP est à faire à la suite du TD sur les réseaux. Demandez le nom de votre compte à l’enseignant, ainsi que votre mot de passe.
1- Le réseau
• Allumer l’ordinateur.
• Se connecter au réseau avec les identifiants et les mots de passe donnés par le professeur.
• Parcourir le réseau (démarrer-poste de travail-favori réseau -réseau microsoft), noter ce que vous obtenez et retrouver le serveur Thevenin.
• Connecter le lecteur réseau suivant : T (...)
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TP sur la liaison série (clavier-PC)
1- Préparation : A partir de la présentation d’une liaison série disponible sur internet, répondre aux questions suivantes :
• Sur quel front du signal d’horloge peut-on « récupérer » les bits de donnée ?
• Combien de bits sont utilisés pour générer un code clavier ?
• Combien de codes différents peut délivrer le clavier ?
• Dans quel ordre les bits du code d’une touche sont ils transmis ?
Préparation des acquisitions :
• Connecter le (...)
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SERIE N°6 (1S)
TP N°2 Préparation :
A partir de la présentation d’une liaison série disponible sur internet, répondre aux questions suivantes :
• Sur quel front du signal d’horloge peut-on « récupérer » les bits de donnée ?
• Combien de bits sont utilisés pour générer un code clavier ?
• Combien de codes différents peut délivrer le clavier ?
• Dans quel ordre les bits du code d’une touche sont ils transmis ?
Préparation des (...)
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La liaison série clavier-PC
Introduction : Pour communiquer avec un PC (avec son unité centrale) nous nous servons généralement d’une souris et d’un clavier. Chaque déplacement de la souris et chaque frappe sur le clavier doivent être saisies et interprétées par l’unité centrale afin de réaliser la commande voulue par l’utilisateur. Les signaux émis par ces périphériques sont normalisés pour des raisons de compatibilité.
Le clavier le plus répandu est le MF2 (clavier MultiFonctions Version 2), développé (...)
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La liaison série clavier-PC
Introduction :
Pour communiquer avec un PC (avec son unité centrale) nous nous servons généralement d’une souris et d’un clavier. Chaque déplacement de la souris et chaque frappe sur le clavier doivent être saisies et interprétées par l’unité centrale afin de réaliser la commande voulue par l’utilisateur. Les signaux émis par ces périphériques sont normalisés pour des raisons de compatibilité.
Le clavier le plus répandu est le MF2 (clavier MultiFonctions Version 2), (...)
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Synthèse – correction
Liaison série clavier-pc Chronogrammes représentatifs : D’après ces chronogrammes et la présentation de la liaison série : Les données sont valables sur le front descendant du signal d’horloge. Pour générer un code clavier il faut : 1 bit de start, 8 bits de données, 1 bit de parité et 1 bit de stop, ce qui représente 11bits. Sachant qu’il y a 8 bits de données, il y a donc 28=256 codes possibles. Manipulations et conclusions : Si aucune touche n’est appuyée, CLK et (...)
Activités
Les thèmes supports
Les programmes
Programmation
A la bonne vitesse !!!
Du CO2 dans mon café
Séquences Acquérir / Conditionner
Notice matériel de laboratoire
TP découverte des signaux (table)
TP n°2 série n°2
TP capteur TOR
TP capteur soleil (SIMU)
TP anémomètre (SIMU)
TP capteur pilote TP32
TP odomètre
Synthèse fonction "acquérir"
TP n°1 série n°4 : Infaco étude moteur
TP n°2 série n°4 : Commande du TP32
TP3 série n°4 : commande pompe Calypso
TP n°4 série n°4 : Commande moteur Calypso
Synthèse fonction "distribuer"
Commande du store SIMU (logique)
Mémorisation d’un dysfonctionnement (INFACO)
Commande du store SIMU (grafcet)
TP réseau
TP liaison série
