BAC sti 2003

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BAC sti 2003

Monnayeur pour Photocopieur
Projet STI 2003
BAC
STI Génie Electronique
Session 2003
Dossier professeur
du thème inter-académique
MONNAYEUR
pour Photocopieur
CARTADIS CM4000
EPREUVE DE CONSTRUCTION
ELECTRONIQUE
Sommaire
Renseignements sur la fabrication
Fiches d'activités élèves
Renseignements sur les activités
Recommandations pour les évaluations
Dossier professeur – Ne pas distribuer aux élèves
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Projet STI 2003
RENSEIGNEMENTS SUR LA FABRICATION
Partie opérative
La mise en place et la fabrication de la partie opérative au dos du sélecteur de pièce est décrite dans le fichier
annexe "Mise en place de la carte partie opérative" et dure environ 20mn.
Mise en oeuvre du monnayeur CM4000
La connexion au monnayeur de la société CARTADIS est décrite dans le fichier "Photos commentées de la
connexion au CM4000". Elle permet d'alimenter le CM4000 en 24v et de simuler le photocopieur grâce à la carte
"simulation du photocopieur" , il suffit pour cela d'enlever le câble multibrins et de le remplacer par une nappe
(HE10) que l'on laissera en place après remontage du sélecteur dans le boîtier.
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Projet STI 2003
FICHES D'ACTIVITES ELEVES
1.
PRESENTATION ET ANALYSE FONCTIONNELLE
Durée : 4H
Objectif spécifique : l'élève devra être capable de . . .
• Rédiger une description du fonctionnement du monnayeur.
Compétences évaluées :
• B : Analyser l’organisation fonctionnelle d’un objet.
• C : Analyser le processus de fonctionnement du système et/ou de l’objet technique.
Pré-requis :
• Aucun.
Propositions d'activités :
• Lecture et analyse du dossier ressource élève.
• Présentation du fonctionnement du monnayeur et démonstration sur le monnayeur CM4000.
Moyens mis en œuvre :
• Dossier ressource élève.
• Le monnayeur complet.
Eléments attendus dans le dossier de l'élève :
• Présentation fonctionnelle.
• Description des principales caractéristiques du monnayeur.
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2.
Projet STI 2003
ETUDE ET REALISATION DE LA FONCTION FP4 :
“Gestion du passage des pièces prises en compte”.
Durée : 27H
• Evaluer que la fonction requise est assurée
• Concevoir une maquette (choix de la structure, typon)
• Utiliser un outil d’aide à la conception du câblage
• Dépannage d’une carte déjà fabriquée.
• D : Identifier à une fonction la ou les structures participants à sa réalisation.
• E : Analyser l’organisation structurelle d’une fonction
• I : produire une maquette
• H : Produire un dispositif de mesurage et/ou de test.
Pré-requis :
• Savoir mettre en œuvre le transistor bipolaire en commutation
• Savoir utiliser un logiciel de saisie de schéma et de routage.
• Analyse fonctionnelle et structurelle de FP4 en vue de valider le choix des structures retenues.
• Constitution du dossier de fabrication de la carte.
• Production d’un dispositif de test afin de valider la fonction réalisée par la carte.
• Dépannage d'une carte élève fournie.
Moyens mis en oeuvre :
• Dossier technique, cahier des charges, documents constructeurs.
• Logiciel de saisie de schéma et routage.
• Matériel de fabrication (fer à souder, pinces etc…) pour le dépannage.
• Appareils de laboratoire.
• Schéma structurel avec identification des fonctions secondaires.
• Dossier personnel de fabrication (justification du choix des structures et des composants).
• Compte-rendu des essais de fabrication sur plaque d'essais (si faits).
• Etude théorique de la carte à dépanner.
• Méthode mise en oeuvre pour le dépannage.
• Chronogrammes des principaux signaux avant et après dépannage.
• Synthèse du dépannage (analyse des relevés et dépannage effectué).
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3.
Projet STI 2003
ETUDE DU SEQUENCEMENT DU MONNAYEUR FP1 :
“Gestion et Analyse des mesures”
Durée : 17H
•
Décrire l’enchaînement des différentes phases de fonctionnement en exploitant un algorigramme fourni
•
Mettre en fonction un logiciel d’étalonnage
•
C3 : Analyser le processus de fonctionnement de l’objet technique
•
H3 : Effectuer les mesures
•
H4 : Traduire les résultats du test
Pré-requis :
• Avoir vu “Présentation et analyse fonctionnelle”
• Analyse de l’algorigramme
• A l’aide de l’algorigramme et du programme complet, repérer avec des couleurs sur l’algorigramme le
oui
non
. . . à compléter
cheminement suivi dans les cas suivants et compléter le tableau :
Au cours de cette activité seul le format A4 est disponible et les pièces identifiées vont de 0,10€ à 2€
Séquencement des cas
1
2
3
4
5
6
etc . . .
Valeur de la pièce insérée
0,10€
0,05€
0,10€
Clef sur menu ?
Pièce détectée ?
...
...
Crédit photocopie = 0 ?
...
...
Affichage tarif ... actif ?
Bouton copie enfoncé ?
Bouton copie relaché ?
...
–
Pièce identifée ?
...
–
Passage en caisse de la pièce ?
Validation copieur (Oui/Non)
Affichages
successifs
• Mesure des périodes de repos des 3 oscillateurs (prog. "Pmin_hexa_oscillateur123.s").
• Visualisation sur pt16 et mise en évidence des paramètres significatifs d'identification (prog. "P_oscillateurX
et 123_cna8.s" et signal pt16 "tension image des variations de la période mesurée").
• Mesure sur chaque oscillateur des paramètres des différentes pièces en utilisant les programmes
"Pmin_hexa_oscillateur123.s" et "Pmin_Amin_hexa_oscillateur2.s".
• Tracé et analyse des courbes d'étalonnage et détermination des gabarits.
Moyens mis en oeuvre :
• Algorigramme de l’ensemble.
• Carte principale + Carte simulateur Photocopieur + Alim 24V + oscilloscope à mémoire + kit 68HC11
• Les programmes: Pmin_hexa_oscillateur123.s, P_oscillateurX_cna8.s, P_oscillateur123_cna8.s et
Pmin_Amin_hexa_oscillateur2.s
• Feuilles d'étalonnage.
• Algorigramme colorié.
• Courbes représentatives de la période et de l'amplitude.
• Feuilles d'étalonnage des pièces complétées.
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4.
Projet STI 2003
ETUDE DE LA FONCTION FP3 : ″mesurage des paramètres des pièces″.
(mesure de l'amplitude)
Durée : 20H
• Identifier sur le schéma structurel les éléments réalisant chacune des fonctions secondaires de F.P.3.
• Evaluer que la fonction requise est assurée et justifier le dimensionnement de composants.
• Effectuer des mesures et juger de la validité des résultats obtenus et des méthodes employées.
• D: Identifier à une fonction la ou les structures participant à sa réalisation.
• E: Analyser l'organisation structurelle d'une fonction.
• H: Produire un dispositif de mesurage et/ou de test.
Pré-requis :
• Savoir exploiter un filtre passif ou actif. (par le calcul, la mesure ou la simulation)
• Savoir le principe de fonctionnement et l'équation de transfert d'un C.A.N.
• Identifier les fonctions F.S.37 à F.S.312 relatives à F.P.3 sur le schéma structurel.
Remarque: toutes les fonctions peuvent être isolées (suppression des cavaliers) et stimulées en respectant les limites
d'amplitudes (généralement 0v à 5v).
• Caractérisation des filtres de F.S.37 et F.S.38 par expérimentation ou simulation temporelle.
• Etude de F.S.39 en simulation.
• Etude théorique de la fonction F.S.310.
• Relever les principaux signaux des fonctions F.S.37 à F.S.310 (oscillateur 2 validé) sans pièce puis lors du
passage d'une pièce.
• Relever les principaux signaux des fonctions F.S.311 à F.S.312 sans le passage d'une pièce (lancer le
programme "Pmin_Amin_hexa_oscillateur2.s").
• Exploiter l'algorigramme général.
• Relever les principaux signaux des fonctions F.S.311 à F.S.312 lors du passage d'une pièce (lancer le
programme "Pmin_Amin_hexa_oscillateur2.s").
• Exploiter l'algorigramme général et les documents constructeurs fournis.
• Documentation : LM324, HEF4066 et TLC549.
• Carte principale + Carte simulateur Photocopieur + Alim 24V + oscilloscope + kit 68HC11.
• Programme " Pmin_Amin_hexa_oscillateur2.s ".
• Schéma structurel avec identification des fonctions secondaires de F.P.3.
• Analyse structurelle des fonctions F.S.37 à F.S.38 avec justification des composants utilisés.
• Diagramme de Bode (gain) commenté des fonctions de transfert de F.S.37 et F.S.38.
• Relevé expérimental commenté des principaux chronogrammes de F.S.37 à F.S.311.
• Chronogrammes commentés des signaux memcan, hdata et dout.
• Equation de transfert justifiée du nombre converti image de l'amplitude.
• Validation de la fonction F.P.3.
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5.
Projet STI 2003
ETUDE DE LA FONCTION FP2 : “Affichage”.
Durée : 6H
• Décrire le principe de fonctionnement d’un afficheur à cristaux liquides.
• Valider la fonction “affichage” en affichant un texte simple après avoir modifié une partie de programme.
• D : Identifier à une fonction la ou les structures participant à sa réalisation
• E : Analyser l’organisation structurelle d’une fonction.
• F : Rechercher l’adéquation entre les solutions technologiques structurelles et les segments de programme
associés.
Pré-requis :
• Savoir utiliser l’outil de développement 68HC11 en mode "Pas à Pas" ou avec des points d'arrêt.
• Identification des fonctions secondaires relatives à FP2 sur le schéma structurel.
• Rappel sur le principe de l’afficheur à cristaux liquides.
• Etude du programme "affich_eleve.s" en mode PAS à PAS ou avec des points d'arrêt.
• Dessiner l'algorigramme du sous-programme "aff_txt".
• Justifier le contenu des sous-programmes d'affichage de textes.
• Compléter et lancer le programme "affich_eleve.s" pour valider le fonctionnement de l’afficheur.
• Documentation de l’afficheur.
• Carte principale + Carte simulateur Photocopieur + Alim 24V + oscilloscope à mémoire + kit 68HC11.
• Programme "affich_eleve.s" à compléter.
• Identification des fonctions secondaires de FP2.
• Présentation du principe de l’afficheur LCD.
• Programme "affich_eleve.s" complété.
• Algorigramme du sous-programme "aff_txt" avec commentaire.
• Compte rendu d’essai sur le fonctionnement de FP2.
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6.
Projet STI 2003
ETUDE DE LA FONCTION FP3 ET DU LOGICIEL ASSOCIE :
″mesurage des paramètres des pièces″ (sélection des oscillateurs et mesure de la période).
Durée : 18H
Objectif spécifique : l'élève devra être capable de ...
• Identifier sur le schéma structurel les éléments réalisant chacune des fonctions secondaires de F.P.3.
• Evaluer que la fonction requise est assurée et justifier le dimensionnement d'un composant.
• Effectuer des mesures et juger de la validité des résultats obtenus et des méthodes employées.
• D: Identifier à une fonction la ou les structures participant à sa réalisation.
• E: Analyser l'organisation structurelle d'une fonction.
• H: Produire un dispositif de mesurage et/ou de test.
Pré-requis :
• A.L.I. en mode non linéaire et sortie à collecteur ouvert.
• Identifier les fonctions F.S.31 à F.S.36 relatives à F.P.3 sur le schéma structurel.
• Etude théorique des fonctions F.S.31 (partie oscillateur non traitée) et F.S.32.
• Etude théorique de la fonction F.S.35 en supprimant les condensateurs C13 et C22.
• Isoler la fonction principale (suppression du cavalier 1) et injecter en pt4 un signal de fréquence variable en
respectant les limites d'amplitude (0 à 5v).
• Relever les principaux signaux des fonctions F.S.35 et F.S.36 pour différentes positions des cavaliers
SEL_FREQ1.
• Analyse fonctionnelle de la conversion "Période
Nombre".
• Lancer le programme "Visualisation Ttic3.s". Visualiser pt4 à l'oscilloscope et pt16 au voltmètre et à
l'oscilloscope pour la position " :1" des cavaliers SEL_FREQ1. Relever la tension en pt16 en fonction de la
période du signal injecté en pt4 (Ucna-pt16 est l'image du poids fort de la période mesurée sur "tic3").
• Dessiner l'algorigramme du sous-programme "itosci" extrait du programme "Pmin_hexa_oscillateurX.s" et
donner son temps d'exécution.
• Réaliser un tableau commenté avec les variables : nb d'exécution du sous-programme "itosci", contenu de
TIC3, acqui, t1, t0 et pmin. (acqui est initialisé à 0 et pmin à $FFFF).
nb d'exécution du SP itosci1 : 1
2
3
4
5
6
7
...
N
N+1
contenu du compteur tic3 : $9000 $9116 $922C $9342 $9452 $9551 $9661 . . .
$FF00 $0016
• Schéma fonctionel commenté de la conversion "Période
Nombre".
• Documentation : HEF4066, LM311 et 4024.
• Carte principale + Carte simulateur Photocopieur + Alim 24V + oscilloscope + kit 68HC11.
• Programme "Visualisation TIC3.s".
• Schéma structurel avec identification des fonctions secondaires de F.P.3.
• Analyse structurelle des fonctions F.S.31 et F.S.36 avec justification des composants utilisés.
• Relevé expérimental commenté des principaux chronogrammes.
• Algorigramme du sous-programme "itosci".
• Tracé et équation de la fonction de transfert justifiés du nombre N image de la période de "sosci".
• Justification de la fonction "division de fréquence".
• Validation de la fonction F.P.3, partie "sélection des oscillateurs et mesure de la période".
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7.
Projet STI 2003
ETUDE DE LA FONCTION FS12 : ″Mémorisation des gabarits″.
Durée : 6H
• Identifier sur le schéma structurel, la fonction principale F.S.12.
• Donner le format utilisé pour la transmission série du mot envoyé.
• Valider le fonctionnement de la carte mémorisation par l'écriture et la lecture de données dans une EEPROM
série.
• D : Identifier à une fonction la ou les structures participant à sa réalisation.
Pré-requis :
• Connaître les différents types de mémoire.
• Activité "ETUDE DU SEQUENCEMENT DU MONNAYEUR FP1 : gestion et analyse des mesures".
• Identification de la fonction principale F.S.12 sur le schéma structurel.
• Analyse de la documentation technique de la EEPROM série.
• Compléter dans le programme "Ecriture gabarits.s" la zone "table des périodes et des gabarits des pièces"
avec les périodes de repos et les gabarits déterminés lors de l'activité "ETUDE DU SEQUENCEMENT DU
MONNAYEUR FP1 : gestion et analyse des mesures".
• Exécuter le programme "Ecriture gabarits.s" et relever les signaux échangés lors d'une phase d'écriture
complète en EEPROM série :
Ce programme est utilisé pour écrire le nombre de paramètres mesurés, le nombre de pièces reconnu, les
seuils de détection de périodes et les gabarits des pièces à identifier dans les cases mémoire de la
EEPROM série. Les phases d'écriture se succèdent à chaque pression sur le bouton MENU.
•
Exécuter le programme "Lecture gabarits.s" et relever les signaux échangés lors d'une phase de lecture en
EEPROM série :
Ce programme est utilisé pour lire les mots mémorisés en EEPROM série. Les phases de lecture se
succèdent à chaque pression sur le bouton MENU.
•
Chaque binôme écrit et lit ses propres gabarits dans la EEPROM série et repère le monnayeur qu'il vient
d'étalonner.
• Documentation technique de la EEPROM série.
• Carte principale + Carte simulateur Photocopieur + Alim 24V + oscilloscope à mémoire + kit 68HC11.
• Programme d'écriture dans une case de la EEPROM série "Ecriture gabarits.s" et programme de lecture d'une
case de la EEPROM série "Lecture gabarits.s".
• Identification des fonctions secondaires de F.S.12.
• Principe de fonctionnement et d’utilisation de la EEPROM série.
• Format des mots série mémorisés et caractéristiques de la mémoire (capacité, nombre de réécriture).
• Chronogrammes commentés des signaux échangés lors des phases d'écriture et de lecture en EEPROM série.
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8.
Projet STI 2003
ESSAI d’ENSEMBLE ET VALIDATION DU PROJET
Durée : 12H
• Evaluer que la fonction requise est assurée avec les caractéristiques prévues par les spécifications du cahier
des charges.
• Faire fonctionner le monnayeur étalonné, avec sa propre carte "élève".
• E : Analyser l’organisation structurelle d’une fonction.
• F : Rechercher l’adéquation entre les solutions technologiques structurelles et les segments de programme
associés.
• H : Produire un dispositif de mesurage et/ou de test.
Pré-requis :
• Avoir vu toutes les étapes précédentes.
• Avoir sa "carte élève" dépannée et validée par le professeur.
• Exécuter le programme "Test_carte_eleve_detpiec.s". Relever en concordance des temps et commenter les
signaux emipiec et detpiec. Dessiner l'algorigramme du sous-programme "caisse" et justifier les quatre
premières lignes d'assembleur.
• Exécuter le programme "Test_carte_eleve_detpiec.s". Observer l'affichage LCD et l'intérieur de la goulotte
d'encaissement (ouvrir la porte du monnayeur) lors de l'appui sur le bouton MENU sans pièce, puis en plaçant
une pièce prête à tomber sur la guillotine. Justifier la deuxième partie du sous-programme "caisse".
• Exécuter le programme "pgm2003.s" et relevé les signaux Osci1, Osci2, Osci3, memcan, guillotcal et detpiec
lors du passage d'une pièce (synchronisation sur osci3). Commenter les chronogrammes à l'aide de
l'algorigramme général.
L
• Réaliser un "manuel utilisateur", sous la forme d'un algorigramme, du sous-programme "copie libre , gestion
menu" vue dans l'algorigramme général. Exécuter pour cela le programme "pgm2003.s" et observer l'affichage
LCD et LED (D100) en fonction des actions sur : CLEF1 (repère ROUGE ou BLEU), MENU, RAZ, COPIE et
A3-A4. Introduire des pièces dans le monnayeur avant d'utiliser le sous-programme "copie libre , gestion
menu".
L
• Lancer le fichier "Hybride.ppt" et répondre au questionnaire joint (fichier "questionnaire"). LL
• Dossier ressource élève + présentation PowerPoint et questionnaire Hybride.
• Carte principale étalonnée + Carte simulateur Photocopieur + Alim 24V + oscilloscope à mémoire + kit
68HC11.
• Programmes "Test_carte_eleve_detpiec.s" et "pgm2003.s".
• Algorigramme du sous-programme "caisse" justifié et lié aux relevés.
• Relevé expérimental commenté des principaux chronogrammes du monnayeur.
• "Manuel utilisateur " du sous-programme "copie libre , gestion menu".
• Compte-rendu d’essais et validation du fonctionnement du monnayeur en situation réelle d'utilisation par un
client ou un opérateur local.
• Réponse au questionnaire et synthèse sur la technologie Hybride, préparatoire à l'exposé oral.
L
Cette activité doit être menée individuellement, l'expérimentation dure environ 1/2 heure.
Le professeur prendra soin de planifier l'activité pour permettre le passage de chaque élève.
Elles seront insérées en fonction de l’état d’avancement du projet de chaque élève.
LL
Cette activité doit être menée en autonomie par binôme sur un poste informatique.
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Projet STI 2003
RENSEIGNEMENTS SUR LES ACTIVITES
Tous les documents d'aide complémentaires se trouvent dans le répertoire "Documents annexes" (chemin:
CD projet 2003\Electronique\Documents annexes" et ses sous-répertoires.
1.
PRESENTATION ET ANALYSE FONCTIONNELLE
PRESENTATION
Le raccordement de la carte "simulation du photocopieur" au CM4000 est expliqué au chapitre
"RENSEIGNEMENTS SUR LA FABRICATION".
Pour utiliser le monnayeur CM4000 et toute ses possibilités vous disposez d'un extrait de la notice utilisateur
dans le fichier annexe "Mode d'emploi_CM4000".
Les schémas structurels encadrés par fonction secondaire sont dans l'annexe "Schémas structurels encadrés".
2.
ETUDE ET REALISATION DE LA FONCTION FP4 :
“Gestion du passage des pièces prises en compte”.
Voir chapitre "Recommandations sur les évaluations" : évaluations n°2.
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3.
Projet STI 2003
ETUDE DU SEQUENCEMENT DU MONNAYEUR FP1 :
“Gestion et Analyse des mesures”
ANALYSE DE L'ALGORIGRAMME
Cette partie doit être vue avant l'évaluation n°1.
PROCEDURE D'ETALONNAGE
Attention: les sous activités 6 et 7 peuvent être effectuées ultèrieurement (associées à l'activité
"mémorisation des gabarits" par exemple) pour laisser la priorité à l'activité 4 "ETUDE DE LA FONCTION FP3 :
mesurage des paramètres des pièces (mesure de l'amplitude)" en vue de l'évaluation 3.
Tout monnayeur, avant sa commercialisation, est étalonné par la société CMF. Cet étalonnage consiste en un
relevé des paramètres de chaque oscillateur aux passages de lots de pièces du même type. Ces relevés font alors
l'objet d'une étude statistique qui définit des minima et maxima pour chaque paramètre et par type de pièce.
On nomme gabarit l'ensemble de ces minima et maxima pour un type de pièce. Les gabarits sont stockés
dans la mémoire du monnayeur et associés à la valeur de chaque pièce à reconnaître.
Toute pièce passant dans le monnayeur laisse sa signature au travers de ces paramètres. Il ne reste alors qu'à
comparer la signature aux gabarits des pièces acceptées par le monnayeur pour autoriser ou non le fonctionnement
du photocopieur.
1
Régler les cavaliers de la fonction "division de fréquence" (FS36) en vous aidant de cette formule empirique:
valeur du diviseur = 9 . Tcycle_µC(s) / 542,5.10–9
Vous pouvez réduire légèrement la valeur du diviseur, mais attention au saut de période. En effet le diviseur
de fréquence donne au µcontrôleur le temps suffisant pour mesurer la période des oscillations. Réduire le diviseur
c'est s'exposer à mesurer une période double (ou triple) due au front non détecté.
2
Le programme « Pmin_hexa_oscillateurX.s » mesure la période minimale entre deux appuis sur le bouton
poussoir MENU avec ou sans passage de pièce.
Modifier dans le programme le nom de l'oscillateur à activer, voir:
***********************************************************************
oscilla
equ
osci1 ;OSCILLATEUR ACTIF(osci1,2 ou 3) <--- A MODIFIER
***********************************************************************
Lancer le programme « Pmin_hexa_oscillateurX.s ». Suivre les indications de l'afficheur. Relever les
valeurs des périodes de repos (sans pièce) prepos1, 2 et 3 de chaque oscillateur dans les feuilles d'étalonnage. Un
exemple de feuille d'étalonnage est donné dans le fichier "feuille d'étalonnage exemple".
4
Compléter dans le programme « P_oscillateurX_cna8.s » les valeurs des périodes de repos (prepos1, 2 et
3) relevées précédement et activer l'oscillateur à visualiser, voir :
******************************************************************************
prepos1
equ
$0293
*
prepos2
equ
$0124
*
<------A COMPLETER
prepos3
equ
$00c0
*
******************************************************************************
oscilla
equ
osci1
* OSCILLATEUR ACTIF(osci1,2 ou 3)
<--- A MODIFIER
prepos
equ
prepos1
* PREPOS ACTIVE (prepos1,2 ou 3)
<--- A MODIFIER
udecal
equ
153
* tension de decalage Urepos=3v (calibre oscillo 0,5v/div)
******************************************************************************
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Projet STI 2003
Lancer le programme. Visualiser à l’oscilloscope à mémoire sur le point-test PT16 les variations de la période
d’oscillation au passage de plusieurs pièces d’une même valeur monétaire. En déduire le paramètre pertinent
permettant une identification.
Des exemples de chronogrammes sont donnés ci-après pour des pièces de 1 et 2 euros et 50 cents d’euros, le
fichier "chronogrammes tension image periode" en contient d'autres.
En répétant plusieurs fois l’opération on remarque que la largeur de la « cloche renversée » peut varier
sensiblement alors que le minimum atteint par la tension image de la période est quasiment constant.
On choisira donc comme paramètre d’identification le minimum de période atteint par l’oscillateur au
passage d’une pièce.
OSCILLATEUR 1
Piece de 2 euros
Piece de 1 euro
Piece
de
50
cent
5
Compléter dans le programme « P_oscillateur123_cna8.s » les valeurs des périodes de repos (prepos1, 2
et 3) relevées précédement. Lancer le programme et relever sur le point-test PT16 la tension image des variations
de période d’oscillation des 3 oscillateurs. On remarque que dès qu’un minimum de période est atteint, l’oscillateur
est dévalidé et on cherche à mesurer le minimum sur l’oscillateur suivant.
6
Lancer le programme « Pmin_hexa_oscillateurX.s » et modifier dans le programme le nom de l'oscillateur
à activer. Pour chaque oscillateur et valeur monétaire, relever dans les feuilles d’étalonnage les périodes minimales
affichées pour plusieurs pièces. Un exemple de feuille d'étalonnage complétée est donné dans le fichier "feuille
d'étalonnage exemple".
7
Compléter sur ces feuilles d’étalonnage les gabarits (P min sup, P min inf). Une feuille de synthèse permet
de mieux comprendre l'identification des pièces (voir fichier "Feuille d'étalonnage synthèse").
Attention: les gabarits dérivent avec la température (coefficient de dérive en température positif), la prise en
compte de cette dérive se fait en élargissant la valeur supérieure du gabarit de $0001 ( min sup30°C = min sup à
20°C + $0001 environ).
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4.
Projet STI 2003
ETUDE DE LA FONCTION FP3 : ″mesurage des paramètres des pièces″.
(mesure de l'amplitude)
ETUDE DE FS37 ET FS38
Etude en continu de FS37:
La structure composée de R62 et R63 change la valeur
moyenne du signal L3b et la fixe à 1,8v , le
0dB
condensateur C15 stabilise cette tension.
Etude en sinusoïdal de FS37:
Remarque : supprimer toute valeur continue du
montage et faire l'étude en j.w.
w0
T = ( j.R36.C14.w ) / ( 1 + j.R36.C14.w )
T = ( j.w / w0 ) / ( 1 + j.w / w0)
Avec w0 = 1 / R36.C14
w (échelle log)
Diagramme de BODE de FS37
20.log(L3b / L3amplifié)
f0 = 1,6Hz
Cette fonction modifie la valeur moyenne du signal L3b, sans altérer les autres caractéristiques (amplitude,
fréquence), et l'adapte ainsi aux alimentations des circuits intégrés.
Remarque: la simulation temporelle (bode déconseillé) ou l'expérimentation permettent de retrouver les points
particuliers des études ci-dessus.
Cassure de
la bande
passante de
l'ALI
20 * log ( 1+ (R37/R38) )
Etude en sinusoïdal de FS38:
T = ( 1+ j.(R37+R38).C35.w ) / ( 1 + j.R38.C35.w)
T = ( 1 + j.w / w1 ) / ( 1 + j.w / w2)
Avec w1 < w2
Cette fonction amplifie les oscillations de L3filtré et
conserve la valeur moyenne.
La fréquence de l'oscillateur 3 se trouve entre w2 et la
cassure de la bande passante de l'ALI.
0dB
w (échelle log)
W1
W2
Diagramme de BODE de FS38
20.log(L3amplifié / L3filtré)
Remarque: la simulation ou l'expérimentation permettent de retrouver les points particuliers de l'étude ci-dessus.
ETUDE DE FS39
Etude de F.S.39 en simulation avec les valeurs du schéma structurel (voir remarque ci-dessous).
Mettre en évidence la fonction "détection de la tension crête" à la fréquence générée par l'oscillateur 3.
Les explications sur la structure se trouvent dans le documents réponse de l'évaluation 3.
ATTENTION : il est demandé de ne pas reproduire les activités de l'évaluation 3, qui porte sur l'influence des
valeurs des composants R65, C37 et de l'effet de la tension de référence produite par l'ensemble R66, R67 et C38.
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Projet STI 2003
CHAINE DE TRAITEMENT L'AMPLITUDE EN SURVEILLANCE (sans piece)
Validation de l'oscillateur 2
Commande de
l'échantillonneurbloqueur
•
PA4: signal logique de validation de l'oscillateur 2, actif à l'état bas.
•
CAV2: sortie de l'oscillateur 2, de valeur moyenne nulle d'amplitude 1V.
•
PT8: oscillation à valeur moyenne 1,5V, d'amplitude crête à crête 1V.
•
PT9: oscillation amplifiée, de valeur crête à crête 2,3V.
•
PT10a: enveloppe de l'oscillation.
•
PT12: enveloppe amplifiée.
•
PA6: validation de l'échantillonneur-bloqueur permettant d'appliquer la tension image de l'amplitude sur
l'entrée de référence du CAN.
Remarque: établissement de l'oscillation
L'oscillation s'établit après une quarantaine de µs après validation de l'oscillateur. La mesure de l'amplitude
s'effectue une fois celle-ci établie.
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Projet STI 2003
CHAINE DE TRAITEMENT DE L'AMPLITUDE EN MESURE (avec piece)
Conversion analogique
numérique et lecture du
résultat
•
•
•
•
•
•
•
PA4: signal logique de validation de l'oscillateur 2, actif à l'état bas.
CAV2: sortie de l'oscillateur 2, de valeur moyenne nulle d'amplitude 1V.
PT9: oscillation amplifiée, de valeur crête à crête 2,3V.
PT10a: enveloppe de l'oscillation.
PT12: enveloppe amplifiée.
PC6=hdata: signal logique d'horloge de synchronisation du CAN et de le mémoire série.
PA7=dout (mem&can): donnée logique série délivrée par le CAN.
Détail de la lecture du résultat de la conversion analogique/numérique
Hi-Z
Hi-Z
1
ère
lecture
Hi-Z
2
ème
lecture
La
première
lecture
déclenche au 8ème front
montant de hdata une
nouvelle conversion (voir :
doc pdf TLC549-Texas
Instruments).
On récupère après ce
front la valeur de l'amplitude
convertie.
8ème front montant=déclenchement de la
conversion analogique/numérique
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Projet STI 2003
PRINCIPE DE LA MESURE D'AMPLITUDE
dout
hdata
m em can
2
ALGI
DO
6
1
3 VREF+
VREF5
Vampl
7
Vampl_repos
CS
I/0 CLK
V cc +5V
VCC
GND
8
4
C 20
C I1 7
•
Pendant la phase de surveillance, l'amplitude d'oscillation de l'oscillateur 2 Vampl_repos est captée et
appliquée sur l'entrée de référence du CAN.
•
En mesure, l'amplitude Vampl est appliquée sur l'entrée analogique du CAN. On obtient la formule:
dout=(Vampl / Vampl_repos) * (28 – 1)
•
dout est donc le résultat d'une variation relative d'amplitude.
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5.
Projet STI 2003
ETUDE DE LA FONCTION FP2 : “Affichage”.
Les lignes suivantes utilisent des directives d'assemblage qui sont exécutées et traduites lors de la compilation
du programme.
Zone mémoire
L'étiquette "texte" est l'adresse du premier caractère de la
adresse
donnée
première ligne.
texte 1er car. – 1ère ligne
texte+1 2e car. – 1ère ligne
*************************
* Texte à afficher
*
16e car. – 1ère ligne
* (table de caracteres) *
texte+16
$00
*************************
Compilation
texte+17 1er car. – 2ère ligne
texte fcc
"
"
fcb
$00
fcc
"
"
fcb
$00
texte+33
$00
Chaque espace entre les guillemets est affiché et peut être remplacé par un caratère, 16 espaces ou caractères
sont disponibles (ni plus, ni moins).
Le registre X du microprocesseur contient l'adresse "texte" au début de l'exécution du sous-programme "aff_txt".
(ex: texte = $2020 )
Début "aff_txt"
************************************
*
envoi d'un texte sur deux lignes
curseur au debut
* e: x s: modif: a
de la 1ère ligne
************************************
lg1
aff_txt ldaa
#%10000000
jsr
instruc
Le caractère dont l'adresse
lg1
ldaa
0,x
est fournie par X A ;
beq
txt_st
jsr
caract
A = $00 ?
inx
bra
lg1
txt_st ldaa
#%11000000
( A ) Afficheur LCD
jsr
instruc
+
inx
curseur : 1 pas vers la droite
lg2
ldaa
0,x
txt_st
beq
txt_fin
X+1
X
curseur au
jsr
caract
debut
inx
bra
lg2
txt_fin rts
X+1
X
lg2
Remarques :
• La valeur $00 en mémoire annonce la fin
de ligne de l'afficheur LCD ($00 est un
code neutre pour l'afficheur, $20 est un
espace vide).
• Dans l'algorigramme, X contient l'adresse
du caractère à lire, tester et afficher s'il est
différent de $00.
• Chaque que fois qu'un caractère est
affiché à l'emplacement du curseur, celui-ci
se décale automatiquement vers la droite
(voir l'initialisation de l'afficheur "init_af").
((X))
A
A = $00 ?
(A)
txt_fin
Fin "aff_txt"
Afficheur LCD
+
curseur : 1 pas vers la droite
X+1
X
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6.
Projet STI 2003
ETUDE DE LA FONCTION FP3 ET DU LOGICIEL ASSOCIE :
″mesurage des paramètres des pièces″ (sélection des oscillateurs et mesure de la période).
Etude de FS31/32/33 partie commande des oscillateurs
L'étude théorique porte sur la structure comprenant les éléments R1, R2 et T1 ou leurs homologues des FS32 et 33.
La structure est un inverseur de puissance actif au niveau logique zéro permettant de fournir l'énergie suffisante au
fonctionnement de l'oscillateur. Le coefficient de sur-saturation est élevé afin de permettre un changement de
référence du transistor (approvisionnement en BC556A ou B) sans modifications des autres composants (R1 et R2).
Etude de FS34
Voir la documentation constructeur du 4066 (interrupteur analogique). Le courant le traversant est faible aux
fréquences produites par les oscillateurs (effet de C22 voir ci-dessous et Ie– du LM311 négligeable), le Rdson ne
génère donc pas de chute de tension.
Etude de FS35
La fonction est un comparateur à hystérésis dont la fonction de transfert théorique et expérimentale est la suivante :
La valeur de l'hystérésis est faible car l'amplitude de
"sosci" peut fortement faiblir lors du passage d'une pièce.
Néanmoins cet hystérésis est suffisant pour éliminer les
parasites présent sur "sosci".
De plus le condensateur C22 rend Ve+ égale à Ve– (ε=0v)
à haute fréquence (parasites) et garantie un des deux états
de "oscilog".
oscilog
désaturation du transistor
(déstockage des charges)
relevé expérimental
5v
(hystérésis théorique)
25mV
Vcesat
Le relevé expérimental de l'hystérésis donne des valeurs de
30 à 100mV pour des fréquences de 20 à 100kHz.
0v
Le condensateur C13 permet de stabiliser la tension de Ve+
à 2,5v (Vref) grâce à l'association de R28 et R29.
sosci
2,5v
Etude de FS36
Cette fonction permet de diviser la fréquence de "oscilog" de 1 à 127 par la mise en place de cavalier sur
l'emplacement SEL_FREQ1.
Cette division de fréquence laisse le temps au microprocesseur de traiter les mesures en allongeant la durée entre
deux fronts du signal "tic3".
La structure R4 et C25 et les temps de propagation des circuits intégrés créent une largeur d'impulsion à l'état haut
de 1,6µs. Cette impulsion doit être supérieure à la période d'un cycle microprocesseur pour être prise en compte.
Analyse fonctionnelle de la conversion "Période Nombre"
Le compteur 16 bits du microprocesseur s'incrémente au rythme de l'horloge µP. Il compte de $0000 à $FFFF puis
recommence sans s'arrêter.
Chaque front montant sur "tic3" mémorise la valeur du compteur et signal au microprocesseur l'acquisition de
celle-ci. Le logiciel peut alors récupérer la valeur (Ntic3) pour la traiter, et même visualiser le poids Fort ou Faible
sur le CNA 8bits (Ncna puis Ucna).
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Projet STI 2003
Microprocesseur – 68hc11
Compteur
permanent
H µP
N timer
sosci
Filtrage et
mise en forme
FS35
oscilog
Division de
fréquence
FS36
tic3
Registre
tampon
N tic3
Ucna (pt16)
(0 / 5v)
Convertisseur
numérique
analogique
Ncna
Traitement logiciel
programme
"visualisation Ttic3.s"
Relevé et analyse de la conversion "Période Nombre" (programme "Visualisation Ttic3")
Pour une période fixe en "tic3" (comprise entre 100.TµP et 65536.TµP) les valeurs successives de Ntic3
s'incrémentent régulièrement jusqu'au dépassement du compteur et recommencent depuis zéro.
Il suffit alors de mémoriser deux valeurs successives et d'en faire la soustraction pour obtenir un nombre image
du temps écoulé entre deux fronts de "tic3", donc de la période (N Ttic3).
Le programme "Visualisation Ttic3" réalise le calcul de N Ttic3 (16bits) puis envoi sur le port B le poids fort de
ce nombre. La conversion en tension permet de visualiser la période à l'oscilloscope ou de la mesurer
approximativement.
Remarque : Les mesures suivantes sont réalisées sur un kit 68hc11 dont la période d'un cycle microprocesseur est
de 542,5ns.
Après avoir placer le cavalier SEL_FREQ1 sur ":1", connecter en pt4 un générateur (sortie TTL) dont la
fréquence varie de 30Hz à 1,7kHz.
ATTENTION, deux cas extrêmes peuvent se produirent :
a) la période de "tic3" (Ttic3) est égale ou supérieure à 2^16.Tcycle soit 65536.TµP et le compteur dépasse sa
capacité (plus d'un tour) et l'on ne peut plus estimer le temps écoulé entre deux fronts montants.
b) Ttic3 tend vers TµP et est égale ou inférieure au temps de traitement logiciel, alors le registre tampon ne réagit
pas à tous les fronts montants et Ntic3 est une suite de nombre aléatoire (saut de période) donc inexploitable.
Le poids fort de N Ttic3 est converti par le CNA dont
l'équation est la suivante:
Ucna = 5.Ncna / 255 (Ncna en décimal)
et
Ncna = N Ttic3 / 2^8 (extraction du poids fort)
Ucna-pt16
Dépassement
de la capacité
du compteur
5v
Remarque: sur certains kits la mesure du poids fort peut
s'effectuer directement sur les LEDs associées au port B.
L'équation de Ucna en fonction de Ttic3 extrait du relevé
donne:
Ucna = 141.Ttic3
( Ttic3 en seconde)
0
10
20
30
40
Ttic3
(ms)
Donc N Ttic3 est bien proportionnel à la période de tic3.
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Projet STI 2003
En analysant le schéma fonctionnel précédent, on trouve que :
N Ttic3 = Ttic3 / TµP = Tsosci. kdiv / TµP
(kdiv étant le coefficient de division de fréquence)
On peut retrouver le coefficient directeur expérimental "141" comme ceci :
Ucna = 5.Ncna / 255
D'où
,
Ncna = N Ttic3 / 2^8
et
N Ttic3 = Ttic3 / TµP
Ucna = 5. N Ttic3 / (2^8.255) = 5.Ttic3 / (TµP.2^8.255) = (5 / (TµP.2^8.255)) . Ttic3 = 141,2. Ttic3
Algorigramme du sous-programme "itosci" extrait du programme "Pmin_hexa_oscillateurX.s"
Début itosci
(10cy)
tic3
(12 cycles de sauvegarde)
t1
acqui = 0
(8cy)
t1 – t0
D
P ≥ Pmin
itosi1
(3cy)
inc acqui
P
Pmin
Itosi2
t1
t0
Raz tflag1
Fin itosci
(10cy)
(6cy)
(12cy)
(6cy)
(10cy)
(5cy)
* sp d'interruption de capture oscillateur *
itosci ldd
tic3
std
t1
ldx
acqui
bne
itosci1
inx
stx
acqui
bra
itosci2
itosci1 subd
cpd
bhs
std
t0
pmin
itosci2
pmin
itosci2 ldd
std
ldaa
staa
rti
t1
t0
#%00000001
tflg1
Attention : l'initialisation des variables impose "acqui" à $0000 et "pmin" à $FFFF avant l'exécution du sousprogramme "itosci".
Deux parcours sont possibles dans l'algorigramme :
a)
1er parcours par itosci1 ==> 37 cycles µP ce qui donne un temps de traitement de 37.TµP = 20,1µs environ.
b)
2ème parcours ==> 55 cycles µP ce qui donne un temps de traitement de 55.TµP = 29,8µs environ.
A cela s'ajoute 24 cycles lors de l'appel et du retour d'interruption, donc le temps de traitement logiciel de la
période de "tic3" est de 79 cycles au maximum ou de 43µs. Donc la période de "tic3" ne doit pas être inférieure à
43µs ou sa fréquence supérieure à 23,2kHz.
L'oscillateur 3 posséde une fréquence de repos de l'ordre de 92kHz et cette fréquence augmente lors du passage
des pièces.
Exemple lors du passage d'une pièce de 2€ et pour un diviseur de 9, on relève N Ttic3 = $0096 = 150 en décimal
=> Ttic3 = 150.TµP / 9 = 9,041µs donc la fréquence maximale est de 110,6kHz.
Remarque : l'élève peut prendre la plus petite valeur relevée lors de l'étalonnage des pièces sur l'oscillateur 3
avec la valeur du diviseur de fréquence et faire son calcul personnel.
Le programme de traitement complet (pgm2003.s) fait à peu près 1,5 fois la durée de "itosci" , soit 65µs. Donc
la période de "tic3" ne doit pas être inférieure à 65µs ou sa fréquence supérieure à 15,3kHz.
Le rapport Fsosci / Ftic3 = 110,6kHz / 15,3kHz = 7,23 ; une marge de sécurité nous impose un coefficient de
division de 9 pour éviter les pertes de front sur "tic3".
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Projet STI 2003
Tableau commenté avec les variables du sous-programme "itosci"
L'activité pour être aisée peut être présenter comme ceci :
Chronogrammes (temps croissant de gauche à droite).
tic3
Pièce absente
Pièce présente
Pièce absente
t
Ntic3
$9000
$9116
$922C
$9342
$9452
Prepos
Pt16
....
$9661
$9550
( prg. "P oscillateurX cna8.s" )
$FF00
$0016
Rebouclage du compteur
$FFFF => $0000
Pmin
Tableau séquenciel (temps croissant du haut vers le bas).
Tableau complété avec les valeurs des variables au point "Itosci2" du sous-programme "itosci"
Nb d'exécution
tic3 N tic3 acqui
t1
t0
t1- t0
pmin
commentaires
Du SP "itosci"
(=> D)
Initialisation des variables
0
X
X
0
X
X
X
$FFFF
ère
1
acquisition
Ntic3 = 1er parcours
1
$9000
1
$9000
X
X
$FFFF
2ème acquisition = 2ème parcours
2
$9116
1
$9116 $9000
$0116
$0116
ème
3
$922C
1
$922C $9116
$0116
$0116 2 parcours, pas de nouveau min
4
$9342
1
$9342 $922C
$0116
$0116 2ème parcours, pas de nouveau min
pièce => nouveau pmin
5
$9452
1
$9452 $9342
$0100
$0100
pièce => nouveau pmin
6
$9551
1
$9550 $9452
$009E
$009E
7
$9661
1
$9661 $9550
$0101
$009E Pas de nouveau pmin, éloignement
.
N
N+1
7.
.
.
$FF00
$0016
.
1
1
.
.
$FF00
X
$0016 $FF00
.
X
$0116
.
$009E
$009E
de la pièce
.
Plus de pièce et sauvegarde du min
Le bouclage du compteur n'influe
pas sur la période mesurée
ETUDE DE LA FONCTION FS12 : ″Mémorisation des gabarits″.
Pour l'étude du fonctionnement de l'EEPROM série voir la documentation constructeur du 93C56 et le fichier
annexe "chrono eeprom".
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8.
Projet STI 2003
ESSAI d’ENSEMBLE ET VALIDATION DU PROJET.
ETABLISSEMENT DE LA SURVEILLANCE DU PASSAGE DE PIECE
•
tr: temps de réaction du circuit de
détection de pièce. Ici tr = 14µs. Ce
délai d'établissement est dû à
l'établissement de la saturation du
phototransistor.
•
Sur detpiec:
0 logique: faisceau IR coupé par la pièce qui
tombe dans la caisse;
1 logique: pas de présence de pièce.
tr
Le temps d'établissement de detpiec
justifie une temporisation de 18 µs entre la
commande de la DEL IR et le début de
surveillance du front descendant sur ce
même signal. Sinon, le microprocesseur
capte un niveau logique '0' et croît à
l'encaissement de la pièce.
ENCAISSEMENT DE PIECE
Fin de mesure des paramètres
L'activation de l'électro-aimant est
visible sur la borne 2 de la carte élève
(Electro B1).
•
detpiec est accessible soit sur PE3,
soit sur la borne 3 de la carte élève (Emet
photo).
•
emipiec est accessible soit sur
PC3, soit sur la borne 6 de la carte élève
(Anod DEL IR).
Activation de la barrière
Franchissement de la barrière optique par
Ouverture de la
guillotine par
i i d
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Projet STI 2003
MESURE LORS DU PASSAGE D'UNE PIECE
surveillance
mesure
Activation de l'oscillateur 3 (niveau actif : 0)
Activation de l'échantionneur-bloqueur
(actif niveau 1)
Récupération de la mesure d'amplitude
•
En phase de surveillance, le microcontrôleur valide l'oscillateur 1 (surveillance des variations de période)
puis l'oscillateur 2. Pendant l'activation de l'oscillateur 2 l'échantillonneur-bloqueur, validé par PA6, mémorise sur
l'entrée de référence du convertisseur analogique/numérique l'amplitude des oscillations (amplitude de repos).
•
Dès que la période de l'oscillateur 1 varie, le système quitte la phase de surveillance et entre en mesure.
Successivement, la période minimale d'oscillation de chaque oscillateur est déterminée. En fin d'activation de
l'oscillateur 2, l'amplitude minimale est récupérée à partir du CAN.
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Projet STI 2003
MANUEL UTILISATEUR DU SOUS-PROGRAMME "copie libre ou gestion menu"
Rappel :
Le test "clef sur menu ?" est
effectué en permanence et permet
de sortir du sous-programme
"Gestion menu et copie libre" à
tout moment (action prioritaire).
clef sur menu ?
mesure des paramètres
de l'oscillateur 1
Gestion menu
et copie libre
Début
Affichage "copie libre ou gestion
menu"
Copie appuyé?
A4 choisi ?
MENU appuyé ?
1 copie A4 effectuée
1 copie A3 effectuée
a
Affichage "chiffre
d'affaire"
RAZ appuyé ?
RAZ du chiffre d'affire
MENU appuyé ?
b
Affichage du nombre de copies A4
payantes. Cette fonction est organisée
identiquement à la précedente entre les
points a et b.
payantes. Cette fonction est
organisée identiquement à la
précedente
libres. Cette fonction est organisée
identiquement à la précedente
Clef sur MENU?
fin
libres. Cette fonction est organisée
identiquement à la précedente
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Projet STI 2003
RECOMMANDATIONS SUR LES EVALUATIONS
Evaluation n°1 :
• Présentation :
Elle a pour objectif de vérifier que les élèves ont bien compris la fonction du Monnayeur et son utilisation.
Cette évaluation se déroulera après l'activité 1 et le début de l'activité 3 (partie algorigramme). De plus, les
élèves auront eu l’occasion de voir fonctionner le monnayeur, voir même d’intervenir au cours de son
fonctionnement afin de se familiariser avec les différents menus disponibles.
Au cours de l’évaluation, les élèves doivent être capable de donner les caractéristiques du monnayeur ainsi
que la description de son fonctionnement. De plus, ils doivent être capable de lire un algorigramme décrivant le
fonctionnement de l’Objet Technique.
Evaluation n°2 :
• Présentation :
Cette évaluation se réalise en deux temps :
• Chaque élève doit rechercher les parties des structures manquantes de FS41, FS42, une partie
de FS44 ; et réaliser le routage de la carte complète.
( distribution de la 1ère partie de l’évaluation)
Puis
• Chaque élève se voit attribuer une carte qu’il devra dépanner.
( distribution de la 2ème partie de l’évaluation)
• Instructions préconisées :
Pour la première partie de l’épreuve, il faut faire attention à ne fournir que les pages correspondantes
et ne pas fournir la carte à dépanner.
Les élèves devront justifier leur choix de structure en les comparant à d’autres solutions soit plus complexes
à leurs yeux, soit plus chères ou pour d’autres raisons.
Les composants possibles utilisés sont donnés dans le sujet de l’évaluation et leurs documentations
constructeurs sont présentes dans le dossier de l’évaluation.
Lors du routage les élèves doivent respecter les dimensions de la carte et la position des broches.
Le routage de la carte est à réaliser avec les empreintes CMS des composants.
La réalisation de la carte n’est pas demandée.
Tous les élèves doivent rendre le compte rendu de la première partie avant la distribution de la 2ème partie et
de la carte à dépanner.
Dans leur compte rendu, les élèves doivent présenter la progression de leur dépannage en suivant les critères
d’évaluation.
Il y a seulement deux types de pannes prévues :
- Soudure sèche
- Problème sur les valeurs de plusieurs composants passifs : R ou C
ATTENTION : La carte doit impérativement être testée sans la partie opérative sous peine de destruction de
cette dernière.
Les élèves doivent déterminer une méthode permettant de simuler la barrière optique (LED et
phototransistors). Ils pourront utiliser des diodes classiques pour obtenir la valeur approximative de la chute aux
bornes de la LED.
Les deux comptes-rendu sont à intégrer dans la partie étude de FP4. Vous ne devez donc pas mettre de
commentaires lors de la correction sur leur compte rendu.
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Projet STI 2003
Evaluation n°3 :
• Présentation :
Cette évaluation est une évaluation de simulation permettant de mettre en évidence le choix du produit RC
dans la réalisation de la structure de détection crête.
Les élèves seront amenés aussi à déterminer l’influence du rehausseur de tension sur la structure par
comparaison de leurs relevés avec et sans la structure rehausseur.
L’évaluation vous est fournie avec tous les fichiers permettant une simulation à l’aide du logiciel ViewLogic
(schéma de départ, fichier projet et les librairies utilisées).
Pour une simulation sous ViewLogic, il vous suffit de copier le répertoire Eval3 présent dans le répertoire
contenant le sujet de l’évaluation. l’élève devra lancer le fichier projet : « Eval3.vpj », enregistrer, puis lancer
Viewdraw et ouvrir le fichier schéma « Eval3 ».
ATTENTION : vous devez fournir une version propre du dossier Eval3 pour chaque élève ( supprimer
l’ancien dossier faire une copie de la version d’origine à chaque passage d’un nouvel élève).
Remarque : pour une simulation avec un autre logiciel, il vous faudra recréer le signal d’entrée dont les
caractéristiques sont les suivantes :
- génération d’une tension sinusoïdale de fréquence 68kHz (d’amplitude 1V) modulée en amplitude
par une tension sinusoïdale de fréquence 16Hz (d’amplitude 2.5V) (pas de décalage pour les deux
tensions).
Evaluation n°4 :
• Présentation :
Cette évaluation va permettre aux élèves de réaliser et d’afficher leur propre caractère euro sur l’afficheur à
cristaux liquide.
L’évaluation se déroule en 3 étapes d’analyses avant de leurs permettre de réaliser et d'afficher leur caractère.
Pour cette évaluation, vous devez utiliser les cartes du projet et le kit microprocesseur ainsi qu'un
oscilloscope à mémoire. Vous devez aussi leur mettre à disposition le fichier programme présent dans le
répertoire contenant le sujet de l’évaluation ainsi que le fichier ou sa version papier contenant la
documentation de la mise en œuvre de l’afficheur LCD.
ATTENTION : vous devez fournir une version propre du programme pour chaque élève (faire une copie de
la version d’origine à chaque passage d’un nouvel élève).
Si votre logiciel ne vous permet pas d’exécuter le programme principal en mode pas à pas et d’exécuter les
sous-programmes à la vitesse normale, vous pouvez modifier l’évaluation sur la partie III pour relever E_aff et
RS_aff. Vos élèves relèveront ces deux signaux en déroulant le sous-programme en mode pas à pas, et en
utilisant un oscilloscope ou un voltmètre.
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BAC sti 2003

Transcription

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