SI, NSI et SIN

Rotation de TP : n°1

Titre : Révisions de première [Présentation]

Position dans l'année : Trimestre 1 (avant la Toussaint)

Organisation :

- Durée des TP : 2h

- Travail : en binômes (2 ou 3 par TP)

- Rotation des TP : Parab1, PS1 et Doseur Pondéral

- Synthèse : TD "Curiosity" fait pendant l'heure de cours.

Matériels : Antenne parabolique, Pousse seringue Vial, vidéo Doseur Pondéral

Logiciels :

- Logiciel open source de calcul numérique Scilab 5.4.1 et son module XCOS. Tableur.

Fiche pédagogique du chapitre : [A venir]

Présentation du TP et documents au format pdf : [Lien]

Établir et valider expérimentalement un modèle statique. Régler la vitesse angulaire moyenne d'une antenne parabolique.

Présentation du TP et documents au format pdf : [Lien]

Déterminer comment l’organisation et les interactions des chaînes d’information et d’énergie permettent d’obtenir un débit de liquide égal à la valeur souhaitée pour un type de seringue donnée.

Présentation du TP et documents au format pdf : [Lien]

Valider la fonction assurant la mesure du débit pondéral. Concevoir une partie de la logique d’affichage.

Vidéo : "Fabrication de l'acier, du minerai de fer à la bobine d'acier". [lien] [Télécharger]

Présentation du TD et documents au format pdf : [Lien]

Synthèse des TP Parab1 et PS1

Identifier et représenter les écarts à partir des mesures réalisées en TP.

Présentation du TD et documents au format pdf : [Lien]

Modélisation partielle d'un robot réalisé en projet.

Compléter le modèle statique de la chaîne d'énergie du robot. Etablir l’expression nécessaire au calcul du paramètre utilisé par le programme de contrôle de son déplacement.

Ressources
[Vidéo] du robot réalisé en projet. [Réducteur animé]

Rotation de TP : n°2

Titre : La chaîne de mesure [Présentation]

Position dans l'année : Trimestre 1 (après la Toussaint)

Organisation :

- Durée des TP : 2h

- Travail : en binômes

- Progression des TP : TP0_CdM -> TP1_CdM -> TP2a_CdM et TP2b_CdM en // -> TP3_CdM

- Synthèse : TD pendant l'heure de cours

Matériels : Matériels de physique, capteurs, banc didactique de drône D2C

Logiciels : Tableur.

Fiche pédagogique du chapitre : [A télécharger]

Présentation du cours et documents au format pdf : [Lien]

Acquérir le vocabulaire propre aux capteurs et à la chaîne de mesure.

Présentation du TP et documents au format pdf : [Lien]

Etude et simulation d'un thermomètre d'intérieur.

Activités : Tracé de la représentation graphique R(T) d'une CTN à partir de son modèle. Tracé de la représentation graphique Us(T) d'un module thermomètre (CTN dans un montage potentiométrique). Linéarisation. Comparaison de deux méthodes de traitement destinées à l'affichage de la température. Identification des écarts (cahier des charges / modèle)

Lien : Page web du module Seeed

Présentation du TP et documents au format pdf : [Lien]

Valider le choix d’un module thermomètre conformément à un cahier des charges.

Activité : Tracé de la courbe d'étalonnage de la thermistance CTN du module FEZ thermomètre. Modélisation de la chaîne de mesure . Identification des écarts (cahier des charges / modèle).

Remarque : Ce TP peut être traité sous la forme d'un TD.

Présentation du TP et documents au format pdf : [Lien]

Valider le choix d’un module thermomètre conformément à un cahier des charges.

Activités : Tracé de la caractéristique entrée/sortie du conditionneur du module FEZ thermomètre. Modélisation de la chaîne de mesure.
Identification des écarts (cahier des charges / modèle). Comparaison du thermomètre à une thermistance placée dans un montage potentiométrique.

Présentation du TP et documents au format pdf : [Lien]

Régler les paramètres d’une chaîne de mesure pour répondre au critère "précision" d’un cahier des charges

Activités : Programmation de la caractéristique entrée/sortie des éléments d'une chaîne de mesure dans un tableur.
Identification des écarts (cahier des charges / modèle).

Vidéo couveuse : [A télécharger]

Présentation du TP et documents au format pdf : [A venir]

Prévu en 2019

Présentation du TD et documents au format pdf : [Lien]

Mesurer et afficher la température maintenue constante à l’intérieure d’une enceinte en respectant un cahier des charges.

Activités : Comparaison d'un montage potentiométrique (CTN) à une PT100 alimentée par une source de courant. Identification des écarts (cahier des charges / modèle). Choix d'une chaîne de mesure.

Rotation de TP : n°3

Titre : Traitement de l'information [Présentation]

Position dans l'année : Trimestre 1 (fin trimestre 1 et début deuxième trimestre)

Organisation

- Durée des TP : 2h

- Travail : en binômes

- TP communs au groupe : Recherches documentaires -> TP0_TI -> puis 2 choisis parmi TP2 à TPn

- Synthèse : TD pendant l'heure de cours

Matériels : Cartes à microcontrôleur (BrainPad 2, FEZ T18 ou Panda 3), capteurs, préactionneurs et actionneurs.

Logiciels :

- La compilation du code écrit en langage C# nécessite l'installation de l'interface de développement intégré Visual Studio Community 2017 avec l'extension TinyCLR OS .

Liens à consulter

- Wiki TinyCLR OS

Fiche pédagogique du chapitre : [A télécharger]

Présentation du cours/TP et documents au format pdf : [Lien]

Cours : identifier la place des microcontrôleurs au sein des systèmes techniques. Comprendre leur organisation fonctionnelle et la démarche à entreprendre pour les programmer.

Activités de TP : compléter une ressource documentaire. Faire un choix de matériel dans le cadre d'un projet de SI.

Les Microcontrôleurs : Comment ça marche ? - SILIS Electronique [Vidéo]

Carte à µC : FEZ T18

Présentation du Cours/TP et documents au format pdf : [Lien]

Cours : découverte de la programmation d'une carte à microcontôleur en langage C#.

Remarque : En supprimant la nécessité de configurer les entrées/sorties de la carte BrainPad, la bibliothèque de code fournie permet de débuter la programmation en se concentrant sur l'algorithmique.

Activités de TP : création d'un projet avec Visual Studio Community. Analyse et modification d'un programme en C#. Conception d'un programme à partir d'un algorithme fourni. Codage d'une structure alternative. Conception d'un programme de synthèse.

Vidéo : BrainPad 1 sur YouTube

Code du programme de démo pour la carte Brainpad 1 : BrainPadDemoV4

Liens à consulter :

- le wiki consacré à la carte pédagogique Brainpad. [lien]

- le site du fabricant : BrainPad.com (GHI Electronics)

Présentation du Cours/TD/TP et documents au format pdf : [Lien]

Sera réorganisé en 2020

Cours/TD : configurer les entrées/sorties d’une carte à microcontrôleur et adopter une démarche de conception lors de la réalisation d’un programme relevant de l’informatique industrielle.

Application : Mesurer et afficher une position angulaire.

Activités de TP : Algorithmique. Configuration des ports d'entrées/sorties d'une carte à microcontrôleur. Programmation en C# .NET.

Liens à consulter :

- le wiki consacré à la carte Netduino. [lien]

- le site des ressources pour les cartes Netduino : Wilderness Labs

Présentation du Cours/TD/TP et documents au format pdf : [A venir]

Cours/TD : Adopter une démarche de conception lors de la réalisation d’un programme relevant de l’informatique industrielle.

Application : Mesurer et afficher une position angulaire, une température. Commander la fréquence de rotation d'un moteur de ventilateur.

Activités de TP : Algorithmique. Programmation en C# .NET.

Présentation du TP et documents au format pdf : [Lien]

Problématique : Comment maintenir la température dans un incubateur à oeufs autour d'une valeur de consigne ?

Activités : Algorithmique. Mesure et affichage d'une grandeur physique. Programmation d'une régulation tout ou rien en C# .NET. Identification des écarts.

Vidéos
- Exemple de régulation tout ou rien de la température dans une mini serre
- Régulation à action continue

Version .NetMF sous MSVS2015 archivée.

Présentation du TP et documents au format pdf : [Lien]

Objectif : Maintenir l'humidité dans une mini serre inférieure à un seuil ?

Activités : Algorithmique. Graphe d'états. Mesure et affichage d'une grandeur physique. Commande MLI (PWM) d'un moteur à CC. Identification des écarts.

Version .NetMF sous MSVS2015 archivée.

Présentation du TP et documents au format pdf : [A venir]

Sera réorganisé en 2020

Adopter une démarche de conception. Modéliser une chaîne d'information.

Application : Réorganiser la fonction "Traiter" d'un dosimètre.

Activités : Algorithmique. Programmation en C# .NET.

Présentation du TP et documents au format pdf : [A venir]

Sera réorganisé en 2020

Adopter une démarche de conception. Modéliser une chaîne d'information.

Application : Programmer la fonction « Traiter » d’un système de mesure d’une distance.

Activités : Algorithmique. Programmation en C# .NET.

Présentation du TD au format pdf : [lien]

Afficher la puissance consommée par une charge alimentée en courant continu.

Activités : Algorithmique. Chaîne de mesure.

Rotation de TP : n°4

Titre : Réseaux et communication [Présentation]

Position dans l'année : fin du trimestre 2 ou début du trimestre 3.

Organisation :

- Durée des TP : 2h

- Travail : en binômes (2 ou 3)

- TP dans l'ordre : Généralités, simulation puis TP liaison synchrone et asynchrone

- Synthèse : TD pendant l'heure de cours

Matériels : Caméra WANSCAM IP, Box DLINK

Logiciels : Navigateur, Filius, logiciel spécifique à la caméra

Liens à consulter

- EISTI - Support de cours réseaux [ici]

Présentation du TP et documents au format pdf : [Lien]

Cours illustré "Introduction au réseau TCP/IP"

Activités : identification d'un fabricant de matériel à partir de son abresse MAC et validation du bon fonctionnement des équipements d'interconnexion dans un réseau local.

Pour aller plus loin : le cours "Apprenez le fonctionnement des réseaux TCP/IP sur OPENCLASSROOMS" [lien]

Remerciements : Le cours illustré à été construit à partir d'un document réalisé par mes collègues du lycée B Franklin - Orléans.

Présentation du TP et documents au format pdf : [Lien]

Activités : dessin du réseau, réglage des adresses IP. Installation et paramétrage de logiciels clients et serveurs (HTTP). Simulation du réseau. Recherche et correction des erreurs de configuration des machines d'un réseau.

Logiciel Filius : téléchargement

Pour aller plus loin : le cours "Apprenez le fonctionnement des réseaux TCP/IP sur OPENCLASSROOMS" [lien]

Présentation du TP et documents au format pdf : [Lien]

Activités : dessin du schéma du réseau, adressage IP. Installation et paramétrage d'un serveur DNS. Routage. Simulation du réseau.

Logiciel Filius : téléchargement

Pour aller plus loin : le cours "Apprenez le fonctionnement des réseaux TCP/IP sur OPENCLASSROOMS" [lien]

Présentation du cours et documents au format pdf : [Lien]

Acquérir le vocabulaire propre aux modèles OSI et TCP/IP. Préparation simulation sur le medèle en couches

Présentation du TP et documents au format pdf : [Lien]

Activités : identification des protocoles mis en œuvre lors d'une communication entre deux machines. Association des protocoles à une couche du modèle TCP/IP. Identification des ports logiciels ouverts lors d'une session TCP.

Logiciel Filius : téléchargement

Pour aller plus loin : le cours "Apprenez le fonctionnement des réseaux TCP/IP sur OPENCLASSROOMS" [lien]

Présentation du TP et documents au format pdf : [Lien]

Activités : Intégrer une caméra IP dans un réseau privé local (LAN) configuré avec des adresses statiques et la rendre accessible à un mobile.

Logiciel: Search Tool

Présentation du TP et documents au format pdf : [Lien]

Transmettre des données sur une liaison série asynchrone.

Activités: Paramétrer et optimiser la transmission d'une information sur une liaison série asynchrone (protocole RS-232).

Ressources: Drivers adaptateur USB <--> série. [Télécharger]

Résultat attendu : Vidéo

Présentation du TP et documents au format pdf : [Lien]

Comprendre comment deux équipements informatiques, reliés par une liaison point à point, peuvent échanger des données. Comprendre comment elles sont organisées.

Activités : Décoder des trames au protocole PS2 (clavier de PC)

Présentation du TP et documents au format pdf : [A venir]

Le support du TP est une maquette d’assistance au stationnement disposant d’un affichage lumineux pour les personnes malentendantes.

Activités : Etablir le schéma du bus de communication I2C de cette maquette, son plan d’adressage et retrouver les informations contenues dans les trames échangées.

Présentation du TD et documents au format pdf : [Lien]

Analyser les formats et les flux d’information.

Identifier les supports de communication.

Identifier et analyser le message transmis, notion de protocole, paramètre de configuration.

Rotation de TP : n°5

Titre : Motorisation et conversion d'énergie [Présentation à venir]

Position dans l'année : Trimestre 3

Organisation :

- Durée des TP : 2h

- Travail : en binômes (2 ou 3)

- Rotation des TP : Deux choisis dans la liste ci-dessous

- Synthèse : TD pendant l'heure de cours

Matériels : Sécateur Infaco, Robot suiveur de ligne, Destructeur d'aiguille, Vigipark

Logiciels : CodeVision AVR (version de démo)

Rotation de TP : n°6

Titre : Introduction aux asservissements [Présentation à venir]

Position dans l'année : Trimestre3

Organisation :

- Durée des TP : 2h

- Travail : en binômes (2 ou 3)

- TP : A venir en 2017

Chapitre : Automatismes.

Activité : Etablir le Grafcet de la tâche "Mise PO dans l'état initial".

Remarque: le fonctionnement du NEREIDICC est simulé sous IRIS 2D.

Chapitre : Automatismes.

Activité : Etablir les Grafcet des tâches " Production normale" et " Arrêt dans l'état initial " en commandant les pompes (P1 ou P2) en mode " TOUT OU RIEN " et les synchroniser avec le Grafcet de coordination.

Remarques : le fonctionnement du NEREIDICC est simulé sous IRIS 2D. Remplissage et vidange de la cuve. Affichage de la pression en fonction du temps. Mise en pression liée au niveau.

Chapitre : Automatismes.

Activité : Assurer les différents modes de fonctionnement du NEREIDICC avec une structure à GRAFCET coordonnés.

Remarques : le fonctionnement du NEREIDICC est simulé sous IRIS 2D. Remplissage et vidange de la cuve. Affichage de la pression en fonction du temps. Mise en pression liée au niveau.

Chapitre : Automatismes.

Activité : Faire exécuter un mouvement élémentaire au bras manipulateur Schrader.

Remarques : le mouvement demandé est illustré par un fichier vidéo. [Téléchargement]

Chapitre : Traitement de l'information.

Activité : Etudier une solution matérielle et logicielle permettant d’afficher la vitesse angulaire de la parabole avec une erreur relative inférieure à 1%.

Remarques : La bibliothèque Hp Infotech

Chapitre : Fonctionnel, Modélisation.

Pour un type de seringue donné, déterminer la fréquence des signaux à appliquer au moteur pas à pas du pousse seringue pour obtenir le débit souhaité.
Pour cela :

Valider expérimentalement le modèle théorique de la chaîne d'information et déterminer l'expression de la fréquence de commande du moteur pas à pas en fonction de la consigne de débit et des caractéristiques de la seringue.

Matériels : 1 Switch SW416, 1 Dimmer DSP-6, 8 Projecteurs PAR56, 1 lyre SPOT 150 XT, 1 contrôleur USB/DMX512 VM116, 1 oscilloscope numérique 2 voies.

Logiciel : Logiciel de test du réseau DMX 512 "DMX-512 Light Controller ". Télécharger

Activités : Mettre en œuvre des éclairages de scène reliés par un bus DMX512 et vérifier certaines des caractéristiques temporelles d’une trame DMX 512.

Dans les véhicules automobiles, les faisceaux de fils électriques qui reliaient les différents équipements (portière, console de commande, rétroviseur etc.) ont été remplacés par des bus de communication.

Objectif : comprendre comment ces différents équipements échangent des informations.

Logiciel : version d'évaluation de CANOË 5.1 (112Mo) Télécharger

Remarque : Ne fonctionne que sous XP !

Activité : Manoeuvrer les équipements d'un véhicule et décoder des trames CAN.

Réorganiser la fonction « Traiter » d’une installation de nettoyage par aspiration en remplaçant les circuits logiques qui la composent par un microcontrôleur.

Vidéo : Aspiration et filtration de copeaux et sciures de bois

Liens à consulter :

- description de la classe IHMSSI et sources de la bibliothèque sur Github

- bibliothèque compilée MicroToolsKit maintenue sur nuget.org

Résultat attendu : Vidéo

Remarque : le microframework .Net (.NetMF) n'est plus maintenu par microsoft depuis 2015 mais le code et les bibliothèques mis en oeuvre dans ce document sont toujours compilables (sous VS2015, VS2017 et VS2019) pour une carte Netduino. Voir le Wiki pour l'installation des outils logiciels.

Cours/TD : configurer les entrées/sorties d’une carte à microcontrôleur et adopter une démarche de conception lors de la réalisation d’un programme relevant de l’informatique industrielle.

Application : Mesurer et afficher une position angulaire.

Activités de TP : Algorithmique. Configuration des ports d'entrées/sorties d'une carte à microcontrôleur. Programmation en C# .NET.

Liens à consulter :

- le wiki consacré à la carte Netduino. [lien]

- le site des ressources pour les cartes Netduino : Wilderness Labs

Remarque : le microframework .Net (.NetMF) n'est plus maintenu par microsoft depuis 2015 mais le code et les bibliothèques mis en oeuvre dans ce document sont toujours compilables (sous VS2015, VS2017 et VS2019) pour une carte Netduino. Voir le Wiki pour l'installation des outils logiciels.

Problématique : Comment maintenir la température dans un incubateur à oeufs autour d'une valeur de consigne ?

Activités : Algorithmique. Configuration des ports d'entrées/sorties d'une carte à microcontrôleur. Mesure et affichage d'une grandeur physique. Programmation d'une régulation tout ou rien en C# .NET. Identification des écarts.

Vidéos
- Exemple de régulation tout ou rien de la température dans une mini serre
- Régulation à action continue

Remarque : le microframework .Net (.NetMF) n'est plus maintenu par microsoft depuis 2015 mais le code et les bibliothèques mis en oeuvre dans ce document sont toujours compilables (sous VS2015, VS2017 et VS2019) pour une carte Netduino. Voir le Wiki pour l'installation des outils logiciels.

Problématique : Comment maintenir l'humidité dans la serre inférieure à un seuil ?

Activités : Algorithmique. Graphe d'états. Configuration des ports d'entrées/sorties d'une carte à microcontrôleur. Mesure et affichage d'une grandeur physique. Commande d'un moteur en PWM. Identification des écarts.

Remarque : le microframework .Net (.NetMF) n'est plus maintenu par microsoft depuis 2015 mais le code et les bibliothèques mis en oeuvre dans ce document sont toujours compilables (sous VS2015, VS2017 et VS2019) pour une carte Netduino. Voir le Wiki pour l'installation des outils logiciels.

Adopter une démarche de conception. Modéliser une chaîne d'information.

Application : Réorganiser la fonction "Traiter" d'un dosimètre.

Activités : Algorithmique. Programmation en C# .NET.

Remarque : le microframework .Net (.NetMF) n'est plus maintenu par microsoft depuis 2015 mais le code et les bibliothèques mis en oeuvre dans ce document sont toujours compilables (sous VS2015, VS2017 et VS2019) pour une carte Netduino. Voir le Wiki pour l'installation des outils logiciels.

Adopter une démarche de conception. Modéliser une chaîne d'information.

Application : Programmer la fonction « Traiter » d’un système de mesure d’une distance.

Activités : Algorithmique. Programmation en C# .NET.

Remarque : le microframework .Net (.NetMF) n'est plus maintenu par microsoft depuis 2015 mais le code et les bibliothèques mis en oeuvre dans ce document sont toujours compilables (sous VS2015, VS2017 et VS2019) pour une carte Netduino. Voir le Wiki pour l'installation des outils logiciels.

Afficher la puissance consommée par une charge alimentée en courant continu.

Activités : Algorithmique. Chaîne de mesure.

Remarque : le microframework .Net (.NetMF) n'est plus maintenu par microsoft depuis 2015 mais le code et les bibliothèques mis en oeuvre dans ce document sont toujours compilables (sous VS2015, VS2017 et VS2019) pour une carte Netduino. Voir le Wiki pour l'installation des outils logiciels.