Maths / Sciences 4e

Informatique et programmation – Séquence 2 – séance 1 : comment piloter le portail

Vous trouverez ci-dessous la correction du QCM de cette séquence.

N’hésitez pas à revenir vers moi si vous avez des questions.

 

LES ELEMENTS DU PORTAIL

Replacez les éléments du portail (numéro) puis associez à chacun la fonction technique qu’il réalise (lettre).

1- la carte de commande

2- le bouton de commande d’ouverture (que l’on peut apparenter à un clavier codé

3- le gyrophare (ou feu clignotant)

4- le capteur de fin course ouvert

5- le pignon (ou roue dentée)

6- le portail

7- le capteur de fin course fermé

8- la crémaillère

9- le rail de guidage

A – Transformer le mouvement de rotation en translation
B – Informer du mouvement du portail
C – Traiter la demande d’ouverture
D – Acquérir la demande d’ouverture
E – Empêcher l’accès
F – Connaître le positionnement du portail
G – Guider le portail de manière rectiligne

Différenciation

Donnez le nom de l’élément grisé qui permet au portail d’éviter de se refermer en cas de présence d’un objet ou d’une personne 

 

 

 

LE FONCTIONNEMENT – SITUATION INITIALE

Regarder la 1ère vidéo PUIS compléter le texte. 

Quel geste commande l’ouverture du portail ? l’appui sur le BOUTON poussoir extérieur

Quelle autre action que le mouvement est observable ? le GYROPHARE (ou feu clignotant) est en fonctionnement

A quel moment le portail s’arrête et qu’observe-t-on ? le portail s’arrête quand il arrive en butée sur le capteur de fin de course OUVERT ; le MOTEUR s’arrête de tourner et le gyrophare s’éteint.

Quel geste commande la fermeture du portail ? il faut de nouveau appuyer sur un bouton poussoir situé à l’ INTERIEUR

Quelle autre action que le mouvement est observable ? de nouveau le feu clignotant s’ ALLUME

A quel moment le portail s’arrête et qu’observe-t-on ? le portail s’arrête quand il arrive en butée sur le capteur de fin de course FERME ; le PORTAIL s’immobilise et le gyrophare s’éteint.

 

Différenciation

Dans le cadre d’un portail automatisé, quelle solution pourriez-vous proposer afin qu’il ne soit pas nécessaire de réappuyer sur un bouton pour actionner la fermeture après quelques secondes ?

TEMPORISATION

 

 

LE FONCTIONNEMENT – SITUATION AVANCÉE

Regarder la 2ème vidéo PUIS compléter le texte.

Quel élément va interagir au passage de la voiture ? La BARRIÈRE IR va détecter le véhicule.

Quelles actions vont découler ? Le moteur du portail va S’ARRÊTER , puis le portail va se ré-ouvrir. Pendant toute la durée des mouvements et déplacements du portail, le GYROPHARE est allumé.

Une fois le véhicule passé, comment réagit le système ? le MOTEUR se remet en fonctionnement dès lors que le véhicule a dépassé le RAIL de guidage.

Si jamais le conducteur recule (ou dans le cas d’un 2è véhicule qui le suit), expliquer ce que vous observez.

De nouveau, le portail s’arrête et s’ouvre pour éviter la COLLISION avec le véhicule.

Dès lors, à quel moment le portail peut-il se fermer ? Il se ferme entièrement quand plus aucun objet n’est DÉTECTÉ et le système s’arrête quand le portail atteint le capteur de fin de course FERMÉ.

 

Différenciation

Dans quelle autre situation est-on en droit d’attendre que le portail se rouvre et évite ainsi un accident ?

* il peut se ré-ouvrir si on appuie de nouveau sur le BOUTON poussoir ou sur une TÉLÉCOMMANDE (dispositif, généralement de taille réduite, servant à en piloter un autre à distance, par ondes radio)

* le passage d’un PIÉTON (quelqu’un qui marche) peut aussi entraîner cette ouverture

* on peut imaginer que le fait qu’un capteur de PRESSION dans le sol (il détecte la pression et fournissent un signal électrique) puisse indiquer aussi l’arrivée d’un autre véhicule

 

LE DIAGRAMME DE FLUX

La chaîne d’informations se caractérise principalement via les éléments suivants :

* Les DÉTECTEURS (signal logique 0 ou 1, ouvert ou fermé, …) vont permettre d’avertir le portail de son positionnement ou d’un obstacle.
* Le BOUTON interprétera l’ordre de l’utilisateur pour commander l’ouverture ou la fermeture du portail. Cette commande peut aussi être réalisée par un CLAVIER A CODE ou une TÉLÉCOMMANDE.
* Une CARTE DE COMMANDE analysera les différentes données afin d’apporter les meilleures solutions et de répondre aux consignes pour formuler ensuite les ordres à envoyer à la partie opérative représentée par la chaîne d’énergie.
* Enfin un gyrophare informera l’environnement du système qui est en fonctionnement et des dangers potentiels inhérents
 

Quant à la chaîne d’énergie, on pourrait en identifier les éléments en observant tous les systèmes de portails automatisés qui nous entourent (dont celui de l’établissement) mais afin de vous aider on vous donne le schéma de la page suivante et les mots : PIGNON-CRÉMAILLÈRE / CÂBLES / SERVO-MOTEUR / RÉSEAU ELECTRIQUE.

 

Remarque : Un servomoteur… Étrange comme nom, n’est-ce pas ? Cela dit, il semblerait qu’il le porte bien puisque ces moteurs, un peu particuliers je le disais, emportent avec eux une électronique de commande (faisant office de “cerveau”). Le nom vient en fait du latin servus qui signifie esclave.

 

 

Différenciation
 
Déterminer les changements d’état de l’énergie dans ce système
 
> On passe d’une énergie ÉLECTRIQUE à une énergie MÉCANIQUE (cinétique)
 
Proposer d’autres solutions pour alimenter le système 
 
> Alimentation via TRACKER SOLAIRE (on utilise le soleil et on suit son mouvement) ou ÉOLIENNE DOMESTIQUE  (on peut l’installer sr le toit de sa maison ou dans son jardin et elle utilise la force du vent)
 
Transmettre le mouvement (dans le cas d’un portail battant).
 
> Transmission par CHAÎNE comme sur un vélo
> Transmission par une COURROIE comme dans la cas d’un moteur (elle est à changer tous les 100 000 km en moyenne)
> Transmissions par un BRAS (on s’est inspiré d’un membre du corps humain) articulé
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Julien HUGUET

Professeur Principal 3eA - Professeur de Technologie 4e & 3e - AP informatique 5e - Référent décrochage scolaire - Courriel : Julien.Huguet@ac-bordeaux.fr

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