Autour de nous, de nombreux systèmes fonctionnent sans intervention visible de l’Homme. Ils semblent fonctionner « tout seuls ». On les croise en ville, sur les routes, dans les grandes surfaces, etc.
SEQ 2 Comment sécuriser un habitat ?
fiche séquence prof ancienne version.
Fiche_sequence_2_-_comment_sécuriser_un_habitat
| Compétences principales (CT) | Imaginer des solutions en réponse au besoin, matérialiser une idée en intégrant une dimension design. | ||
| Compétences associées | Identifier un besoin et énoncer un problème technique ; identifier les conditions contraintes et ressources correspondantes, qualifier et quantifier simplement les performances d’un OT existant ou à créer. | Imaginer des solutions pour produire des objets et des éléments de programmes informatiques en réponses au besoin. | |
| Connaissances | Besoins, contraintes et normalisation.Principaux éléments d’un cahier des charges. | Représentation de solutions. |
SOMMAIRE
SEQ 2 Comment sécuriser un habitat ?
Autour de nous, de nombreux systèmes fonctionnent sans intervention visible de l’Homme. Ils semblent fonctionner « tout seuls ». On les croise en ville, sur les routes, dans les grandes surfaces, etc.
PARTIE 1 : Domotique et besoin
| Activités | Durée prévue | Matériel nécessaire et consignes |
| Activité 2.1 | 1 séance |
Animation Domotique : journée type d’une maison connectée. Activités, Synthèse. Evaluation. |
| Activité 2.2 -2.3 | 2 séances | Problématique : Pourquoi SysML ?Etude du besoin et cdcf d’un objet automatisé.
activité ludique POUR COMPRENDRE SA REPRESENTATION. Situation problème : Quel est le besoin mentionné dans cette situation ? Etude du Portail automatique : 2 études de cas. Situation problème : Comment spécifier les exigences d’un système technique ? Besoin et Cahier des charges SYSML. A quel besoin le portail répond-il ? Etape 1 : diagramme des cas d’utilisation (besoin) Etape 2 : Diagramme de contexte (bête à cornes) Etape 3 ; Diagramme des exigences (cdcf) Identification de composants réalisant certaines fonctions. On peut aussi décrire le fonctionnement à l’aide d’un algorithme. Activités. Synthèse et évaluation en fin de séquence. |
| Activité 2.4 / 2.5 | 2 séances | Problématique : Comment fonctionne un système automatisé ?Les systèmes automatisés – DM Maison noté. Consolidation activités sur d’autres études d’objets automatisés.
Activité HOME I/O de consolidation. Etude d’un système de sécurité : l’alarme Un système ou objet automatisé peut être modélisé avec une chaîne fonctionnelle composée de la chaîne d’information et de la chaîne d’énergie. chaîne d’information et chaîne d’énergie. Evaluation systéme automatisé |
LES SEANCES SONT UNE ESTIMATION. LES EVALUATIONS SONT HORS SEANCE.
Domotique et besoin
Qu’est que la domotique ?
consigne : résumer en quelques lignes « c’est quoi la domotique », donner des exemples. FICHE SYNTHESE ELEVES DOMO1
puis faire ce petit test QCM entrainement ( jusqu’a obtenir > 16/20) et les 2 activités ludiques
pour le QCM, il me faudra une capture ecran de votre travail.
http://qcmtest.fr/tests/domotique4eme.html
- domotique ou pas ?
https://learningapps.org/1429777
- identification des éléments – sécurité incendie
https://learningapps.org/5540323
en finalité, recopier la synthèse ci dessous
Synthèse A recopier : On pourrait donner comme définition : Ensemble des techniques de gestion automatisée appliquées à l’habitation (confort, sécurité, communication). source : https://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/domotique/26402
La domotique se retrouve partout dans les habitations et rend de nombreux services, comme par exemple l’amélioration de la sécurité des personnes, la possibilité d’un grand confort, une gestion plus efficace de l’énergie, l’amélioration de la communication entre les personnes.
Domotique : journée type d’une maison connectée
Voir la vidéo Domotique : journée type d’une maison connectée sur http://www.cea.fr/multimedia/Pages/videos/culture-scientifique/technologies/domotique-journee-type-maison-connectee.aspx
Gestion de l’éclairage, gestion du chauffage, gestion des volets roulants, par simple action d’une commande, toutes ces tâches sont simplifiées grâce à la domotique. Découvrez dans cette animation-vidéo comment fonctionne une maison connectée équipée d’un système domotique.
Conso – La maison de demain https://www.youtube.com/watch?v=W42HIOndH04
PROBLÉMATIQUE : Comment contrôler un habitat à distance, gérer l’énergie et assurer la sécurité ?
Compétences :
- Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet, identifier les entrées et sorties.
- Piloter un système connecté localement ou à distance.
activités TP domotique maison home I/O sur sécurité et accessibilité.
EVALUATION domotique (vocabulaire et synthese).
Partie 2 : Etude d’un objet technique automatisé
Nouvelle méthode : découverte en 5eme.
MAINTENANT ON UTILISE LE SYSML*
Pourquoi SysML ?
Intérêts du SYSML pour la technologie au collège
1) Un langage essentiellement graphique (mis à part le cahier des charges)
Nos élèves ayant de plus en plus de mal à lire les consignes et à maîtriser l’écrit,
c’est un plus indéniable de plus universel donc facilement multilingue.
2) Un outil unique pour décrire le matériel ET le logiciel d’une application
Particulièrement bien adapté pour les systèmes programmables et les objets connectés
3) Un outil modulable : On peut au choix dérouler l’ensemble des étapes de description
depuis l’analyse du contexte jusqu’à la description de chaque séquence logicielle ou ne
choisir que les étapes dont on a besoin à un moment du projet.
Bilan et conseils
Les élèves de collège n’ont pas l’abstraction nécessaire pour créer de toute pièce des
diagrammes SYSML du moins en première approche. Par conséquent, toujours proposer
à la modification ou à compléter des diagrammes remplis en partie.
NE PAS OUBLIER QUE C’EST LA DEMARCHE DE DESCRIPTION D’UN SYSTEME qui est visé
par le programme et NON LA MAITRISE DE L’OUTIL DE DESCRIPTION.
On vise la compréhension par l’élève des étapes nécessaires à la description du
système : autrement dit à quoi sert chaque étape, son utilité, quand l’utilise t-on ?
activité ludique POUR COMPRENDRE SA REPRESENTATION
Diagramme SysML Radio réveil (milieu du cycle 4)
ressources Aide-SysML-RadioReveil
consolidation à la maison : SysML radio réveil
https://learningapps.org/3781597
* Classer les diagrammes SysML
https://learningapps.org/3781578
Diagramme d’exigences : « Quelles sont les exigences auxquelles le système doit répondre ? »
Diagramme de contexte : « Quels sont les acteurs et éléments environnants du système ? »
Diagramme des cas d’utilisation : « Quels services rend le système ? »
Diagramme de séquence : « Comment est réalisé ce cas d’utilisation ? »
Diagramme d’états : « Comment représenter les différents états du système ? »
Diagramme de définition de bloc : « Qui contient quoi ? »
– décrire la structure du système
– décrire une partie des fonctions du système
– représenter les liens entre les blocs
Diagramme de bloc interne : « Comment les blocs interagissent-ils ? »
– Matière (métaux rare, matière composite,…)
– Energie (chaleur, électricité, …)
– Information (signaux analogique ou numérique, binaire,…)
Situation problème : Quel est le besoin mentionné dans cette situation ? Etude du Portail automatique : 2 études de cas.
Situation problème : Comment spécifier les exigences d’un système technique ? Besoin et Cahier des charges SYSML A quel besoin le portail répond-il ?
Etape 1 : diagramme des cas d’utilisation (besoin)
Etape 2 : Diagramme de contexte (bête à cornes)
Etape 3 ; Diagramme des exigences (cdcf) Identification de composants réalisant certaines fonctions.
On peut aussi décrire le fonctionnement à l’aide d’un algorithme. Activités. Synthèse et évaluation en fin de séquence.
Présentation générale du projet version sysml
Situation problème :
FICHE CONNAISSANCE SYSML
MSOST15_outil_description_SYSML
LE BESOIN / RAPPEL – ANCIENNE VERSION DE REPRESENTATION
Quel est l’intérêt de rédiger un cahier des charges avant de rechercher une solution ? .
http://techno-flash.com/animations/cahier_des_charges/cahier_des_charges_fonctionnel.html
- UN OBJET : LA REPONSE A UN BESOIN
Tous les objets techniques répondent à un besoin. Pour créer ou améliorer un produit ou service, il est important de bien déterminer ce besoin. Comment faire ?
Qu’est ce qu’un besoin ?
Le besoin des utilisateurs
Les entreprises réalisent régulièrement des enquêtes de satisfaction afin de mieux connaître les besoins de ses clients.
Ainsi, les fonctions principales d’un nouvel objet ou service sont redéfinies.
La satisfaction des utilisateurs peut être vérifiée à travers des tests de performance ou des enquêtes.
L’environnement économique et sociétal
Le contexte économique et sociétal fait évoluer les besoins des utilisateurs. À cela, s’ajoutent les normes définies par des institutions reconnues et sont imposées à tous les fabricants.
Les normes ont pour but de favoriser les échanges commerciaux tout en garantissant la sécurité des utilisateurs. Il faut ainsi adapter les objets techniques à ces nouvelles contraintes.
Le besoin dans le cahier des charges
Les concepteurs résument dans un document le besoin, les contraintes et les normes que l’objet technique doit respecter.
Ce document est le cahier des charges.
Les performances à atteindre doivent être définies et chaque fonction technique doit être caractérisée avec des critères mesurables ou observables.
Le cahier des charges prends aussi en compte la fin de vie de l’objet technique.
ressources besoin et analyse fonctionnelle : besoin
exemples-cahier-charges (1) (1)
Qu’est-ce qu’un Cahier des Charges ?
| Le cahier des charges fonctionnel (CdCF) est un document formulant le besoin, au moyen de fonctions détaillant les services rendus par un produit et les contraintes auxquelles il est soumis. |
Il comprend les documents étudiés dans le projet.
À retenir
- Un cahier des charges est un document définissant le besoin attendu.
- La fonction principale est la raison d’être de l’objet. Elle répond à la question « À quoi sert-il ? »
- Une contrainte est une caractéristique que l’objet doit satisfaire. Chaque contrainte donne une ou plusieurs fonctions contraintes.
- Enfin, les concepteurs précisent les critères et les niveaux pour chaque fonction dans un tableau.
Petite animation interactive pour comprendre le fonctionnement du portail automatisé
(vous devez accepter la lecture en mode flash) sur navigateur mozilla firefox si pb avec google.
taper « ressources traam dijon portail » dans la recherche internet.
http://technologie.ac-dijon.fr/ressources/TRAAM/Didapage/
source : TRAAM ACADEMIE DE DIJON
Comment choisir une solution technique ?
A connaitre pour l’évaluation
SÉANCE 3 chaîne d’information et chaîne d’énergie
Un système ou objet automatisé peut être modélisé avec une chaîne fonctionnelle composée de la chaîne d’information et de la chaîne d’énergie.
cours vidéo : mieux comprendre les systèmes automatisés :
cours vidéo : rappel ( à visionner pour compréhension des automatismes)
chaîne d’énergie et chaîne d’information
https://youtu.be/YY03cTfzLFU
https://youtu.be/IlM0MUOLa08
https://youtu.be/xudOrcTrFhg
Schématisation d’un système automatique – Leçon de technologie collège Cycle 4 ( merci au collègue)
cas d’un robot :
RÉVISION DE LA CHAÎNE FONCTIONNELLE
Problématique : Comment fonctionne un système automatisé ?
Chaîne d’information et chaîne d’énergie
ressourcesDIAPO_chaine_information_energie
Un système automatisé
Un système automatisé est composé de plusieurs éléments qui exécutent un ensemble de tâches programmées sans que l’intervention de l’homme ne soit nécessaire.
Exemples : le passage à niveau automatique, la porte de garage, etc.
Un système ou objet automatisé peut être modélisé avec une chaîne fonctionnelle composée de la chaîne d’information et de la chaîne d’énergie. chaîne d’information et chaîne d’énergie.
Schéma d’un système automatisé :
La chaîne d’information
La chaîne d’information pilote la chaîne d’énergie et comprends les trois fonctions techniques suivantes : acquérir, traiter et communiquer.
Les informations de nature logique ou analogique, circulent à travers le système afin d’obtenir des ordres d’exécution et des comptes rendus à destination des utilisateurs ou d’autres systèmes.
La chaîne d’information
Définition d’une chaîne d’information : c’est la partie du système automatisé qui capte l’information et qui la traite.
On peut découper cette chaîne en plusieurs blocs fonctionnels, c’est-à-dire en un ensemble de plusieurs composants assurant ensemble une fonction technique de l’objet. Le nom de chaque bloc fonctionnel reprend généralement le nom de la fonction technique associée souvent résumé en un verbe d’action.
Schéma de principe de la chaîne d’information
Acquérir : Fonction qui permet de prélever des informations à l’aide de capteurs.
Traiter : C’est la partie commande composée d’un automate ou d’un microcontrôleur.
Communiquer : Cette fonction assure l’interface l’utilisateur et/ou d’autres systèmes.
Transmettre : Cette fonction assure l’interface avec l’environnement de la partie commande.
| Attention : Tu dois les apprendre par cœur ! |
La chaîne d’énergie
La chaîne d’énergie comprends les quatre fonctions techniques suivantes : alimenter/stocker, distribuer, convertir et transmettre. Elle reçoit des ordres venant de la chaîne d’information.
L’énergie peut prendre plusieurs formes (mécanique, électrique, thermique, chimique…). Elle circule à travers le système afin de réaliser des actions sur la matière d’oeuvre pour apporter la valeur ajoutée.
La chaîne d’énergie
Définition d’une chaîne d’énergie : dans un système automatisé, on appelle une chaîne d’énergie l’ensemble des procédés qui vont réaliser une action.
On peut découper cette chaîne en plusieurs blocs fonctionnels.
Bien que les énergies utilisées soient de natures variées, le principe de fonctionnement des objets techniques est souvent le même. En effet, la plupart des appareils sont amenés à s’alimenter en énergie, à la distribuer, à la convertir et à la transmettre. Généralement, ces différentes fonctions sont assurées par des composants spécifiques.
Schéma de principe de la chaîne d’énergie
Alimenter : Mise en forme de l’énergie externe en énergie compatible pour créer une action.
Distribuer : Distribution de l’énergie à l’actionneur réalisée par un distributeur ou un contacteur.
Convertir : L’organe de conversion d’énergie appelé actionneur peut être un vérin, un moteur…
Transmettre : Cette fonction est remplie par l’ensemble des organes mécaniques de transmission de mouvement et d’effort : engrenages, courroies, accouplement, embrayage…..
| Attention : Tu dois les apprendre par cœur ! |
compléter le diagramme de la chaîne d’énergie et d’information donné en classe, sur le portail, il sera à apprendre par cœur pour l’évaluation.
Synthèse :
- Un système ou objet automatisé peut être modélisé avec une chaîne fonctionnelle composée de la chaîne d’information et de la chaîne d’énergie.
- La chaîne fonctionnelle permet d’avoir une vue d’ensemble sur les fonctions d’un système et sur les flux d’énergie, d’information ou de matière d’oeuvre.
- La chaîne d’information pilote la chaîne d’énergie et comprends les trois fonctions techniques suivantes : acquérir, traiter et communiquer.
- La chaîne d’énergie comprends les quatre fonctions techniques suivantes : alimenter/stocker, distribuer, convertir et transmettre.
Synthèse à imprimer :
SYNTHESE Chaîne d’info et energie
Bilan des acquis – remédiation / consolidation
LA PORTAIL AUTOMATIQUE – Chaîne d’énergie – chaîne d’information ACTIVITE
https://learningapps.org/1382614
Problématique : Comment fonctionne un système automatisé ?
Les systèmes automatisés – DM Maison noté. Consolidation activités sur d’autres études d’objets automatisés.
Activité HOME I/O de consolidation notée. Etude d’un système de sécurité : l’alarme
Les systèmes automatisés –
DM Maison noté
sur google taper : les systèmes automatises (si Pb sur le lien suivant)
Lien vers le diaporama :
Questions du DM :
Exercice 1
– Citer 3 exemples d’automatismeConnaître leur fonctionnement permet aussi de mieux comprendre notre environnement.
Exercice 2
– Qu’est ce qu’un système automatisé ?
– Quelles sont les 2 parties d’un système automatisé ?
Exercice 3
– Quelle est la fonction de la partie commande?
– Quelle est la fonction de la partie opérative ?
– Qui donne les ordres à la partie commande ?
Exercice 4
– Qu’est ce qu’un actionneur ?
– A quoi sert un moteur ?
– Cite un actionneur non présent dans le diaporama ?
Exercice 5
-
Qu’est ce qu’un capteur ?
-
Cite un capteur non présent dans le diaporama ?
-
RECOPIER le schéma synthèse
Correction du devoir maison : Les systèmes automatisés. (A suivre)
CONSOLIDATION Découverte de la maison home I/O
Home I/O – Tour du propriétaire 10 min
https://youtu.be/Qpq0WnqXWAY?list=PLqjCsmCFILVsPzicTka6fM2xWe4EEsjf4
ACTIVITE SECURITE ALARME CYCLE 4 ANALYSE ARGUMENTATION RECHERCHE DOCUMENTAIRE
Home I/O – Porte de garage … simplifiée (voir 2 min pour défi domotique)
AUTRES SYSTEMES AUTOMATISES A CONNAITRE
L’aspirateur robot, nouveau venu chez les aspirateurs, génère de nombreuses questions.
[TEST #10] Robot aspirateur Roomba 980
https://www.meilleuraspirateur.fr/fonctionnement-aspirateur-robot/
révision le besoin : tondeuse CDCF
quiz pour réviser le cdcf :
Le cahier des charges du robot aspirateur quiz
diaporama du fonctionnement en détails
1COURS_analyse_structurelle-robot aspi
Comment fonctionne tous les systèmes automatisés ? pour en savoir plus …
Comment cela fonctionne ?
La partie commande
La partie «intelligente» du système doit fonctionner de façon autonome (toute seule), c’est pour cette raison qu’un opérateur doit la programmer.
Il existe différents langages de programmation qui ressemblent tous au final à quelque chose comme cela :
Si il y a ça …
alors faire ceci 
sinon faire cela
Tant qu’il y a cela
faire …
Pour décrire ce que doit accomplir le programme nous utilisons un algorithme (ou organigramme). Cet organigramme doit être le plus logique possible et doit prendre en compte tous les cas de figures que le système peut prendre. Une fois l’algorithme (organigramme) défini, l’étape suivante est de coder le programme dans le bon langage afin que la partie commande «comprenne» ce qu’elle doit faire en fonction de l’état des capteurs.
L’Interface
Pour que les ordres et les informations puissent circuler entre les parties commandes et opératives, les câbles de liaison sont parfois insuffisants.
Il faut alors placer une interface entre la partie commande et la partie opérative (cette interface est un circuit électronique qui permet de traduire les ordres et informations entre les deux parties).
F.C A IMPRIMER A RANGER DANS VOTRE CLASSEUR
| Fiches connaissances associées | DIC11_Besoin-contrainte-normeDIC12_Cahier-des-charges | msost13_structure-systememsost12_fonctions-solutions |