• Séquence 6 - Recherche de solutions

    Activité 6

    Centre d'intérêt n° 2 et 3 - Recherche de solutions techniques

    Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction - Choisir et réaliser une solution technique permettant de réaliser une fonction donnée - Identifier les caractéristiques des différentes sources d'énergie possibles pour l'objet technique.

    Situation : Le Cahier des charges fonctionnel impose que les panneaux doivent être repérables dans l'obscurité à une distance d'au moins 10 mètres. Tu dois aujourd'hui proposer une solution et la réaliser pour répondre à cette contrainte. 

    I- Recherche de solutions et identification des énergies possibles

    a) Sur ta Fiche projet, note les solutions possibles afin que les panneaux soient repérables dans l'obscurité. 

    b) Identifie dans le CDCF une autre fonction contrainte dont le critère et le niveau d'appréciation font référence à l'énergie utilisée par les panneaux. Recopie-la sur ta fiche projet ainsi que le critère et le niveau correspondant.   

    c) Indique à la suite les énergies possibles pour satisfaire ces deux contraintes et note les avantages et les inconvénients de chacune.

    d) En conclusion, note une ou plusieurs solutions possibles pour signaler les panneaux dans l'obscurité.

    II- Etude et réalisation d'une solution technique (carte électronique simple)

    ♦ Etude de la solution

    Le montage électronique ci-dessous permet de réaliser la signalisation du panneau la nuit. Le jour, la led est éteinte, dans l'obscurité, elle est allumée.

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    Comment ça marche ? Lorsque la cellule solaire est exposée au soleil, la tension de la cellule est supérieure à celle des piles rechargeables. Le courant circule donc de la cellule solaire vers les piles, ce qui recharge les piles.

    La diode D1 empêche la décharge de courant des piles vers la cellule lors d'une faible luminosité.

    Activité 6

     

     

     

     

     

     

    Le jour, la cellule est exposée au soleil, la tension sur la base du transistor est maintenue suffisamment élevée afin d'empêcher le courant de passer de l'émetteur au collecteur, la led est donc éteinte.

    La nuit, la cellule n'est plus exposée au soleil, la tension sur la base du transistor est nulle, le courant circule donc de l'émetteur au collecteur. La led s'allume.

    Activité 6

    a) Trace au crayon sur les schémas ci-dessous (fiche projet 2/4) le circuit du courant le jour et la nuit.

                                        Jour                                                                           Nuit

    Activité 6Activité 6

    ♦  Réalisation de la solution

    Activité 6a) Ouvre l'animation ConstElec située sur le bureau de ton poste de travail ou télécharge-la et installe-la si elle n'est pas présente en cliquant sur le lien suivant : Télécharger « InstallConstElec.exe »

    b) Consulte uniquement les chapitres 4 et 5 du menu (Les composants électroniques et Le brasage d'un composant)

    c) A l'aide du plan d'implantation et de la nomenclature, brase les composants sur le circuit imprimé, mais avant cela, recherche avec tes camarades un plan de répartition des tâches et communique-le au professeur.

    d) Contrôle visuellement les soudures et teste le circuit à l'aide de deux piles rechargeables et d'une lampe.

    III- Etude et réalisation d'une solution technique (carte électronique programmable)

    ♦ Fonctions de la carte programmable

    La carte électronique programmable Arduino Uno est un circuit électronique que l'on peut programmer à l'aide d'un ordinateur. Ce programme est ensuite transféré dans la carte afin qu'elle exécute les actions demandées en autonomie. La carte permet de multiples applications comme par exemple allumer des LED et les faire clignoter, piloter un robot, réaliser une calculatrice...

    Carte Arduino Uno

    Activité 6

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    ♦  Programmation de la carte

    PROGRAMME 1

    a) Lis la vidéo ci-dessous afin de  t'informer du fonctionnement de la carte :

     

    b) A l'aide d'Arduino et d'Ardublock, programme la carte en reproduisant l'application de la vidéo

    Activité 6 Activité 6 

    PROGRAMME 2

    a) Ajoute à la suite de ton programme un double clignotement d'une demi seconde - Complète l'organigramme sur ta fiche projet 3/4

    PROGRAMME 3

    a) A l'aide de deux leds, une jaune et une rouge, et une plaque d'essais LAB, réalise le programme ci-dessous :

    • Les deux leds s'allument l'une après l'autre pendant une seconde puis clignotent deux fois simultanément  - Chaque clignotement dure une demi seconde - Complète l'organigramme sur ta fiche projet 3/4

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    IV- Conclusion

    a) Note sur ta fiche projet 4/4 les avantages et les inconvénients de chacune des solutions et choisis une solution pour ton projet de panneaux en justifiant ton choix.

    V- Exercices sur les conversions d'énergies et les diodes

    a) Lis la vidéo ci-dessous et note les réponses sur ta fiche projet 4/4

    b) Réalise l'exercice sur le sens passant des diodes sur ta fiche projet 4/4

    VI- Synthèse

     a) Lis attentivement la fiche synthèse de l'activité et réalise l'exercice lié à cette fiche.