Sminaire nouveau BTS SYSTEMES ELECTRONIQUES

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Intervention sur un système technique

• Afficheur industriel AIW

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Mise en situation

• Le champ technologique abordé est celui de la
  communication.
• Le système daffichage est utilisé par les
  entreprises sur les sites de production pour
  informer les opérateurs de létat des îlots de
  machines.
• Le système daffichage doit diffuser des messages
  visibles à quelques dizaines de mètres.

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Le système technique en situation ...
Atelier de fabrication déléments de
transmission automobile
Afficheur industriel
Automate de gestion
Plusieurs îlots de production contrôlés par un
seul opérateur
Affichage des messages Rechargement bacs de
pièces Demande dintervention Comptes rendus .
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Organisation du système
Choix dumessage
Equipement industriel
Afficheur


Liaisoninformatique
Message à visualiser
Utilisateur
Personnel de surveillance et de contrôle
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Lafficheur mode daccès
Liaison parallèle
Liaison série
Afficheur
MODEM
Module Ethernet
MODEM
Réseau dentreprise Ethernet
RéseautéléphoniqueRTC
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Organisation fonctionnelle
Unité de contrôleet decommunication
Interfacedecommande
Interfacedecommunication
Matricedaffichage
Liaisoninformatique
Message à visualiser
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Choix du système

• Plusieurs critères sont à prendre en compte pour
  le choix du système
• Il est choisi dans 1 des 8 domaines à aborder.
• Il doit permettre de valider les compétences de
  lépreuve E5.
• Il doit dans le cadre de la formation permettre
• Lacquisition des compétences
• Lacquisition des savoirs associés.
• Il doit être disponible (documentation complète)
  et à un coût raisonnable.

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Intérêt du système Dans le cadre de la formation

• Acquisition des compétences et des savoirs
• Le système présenté permet de couvrir toutes les
  compétences à évaluer.
• Lacquisition des compétences et des savoirs
  associés peut se faire au travers dune série de
  travaux pratiques.
• Exemples
• Liaison séries, modem Ethernet
• Tests et mesures sur les lignes de transmission
• Paramétrage et test dune liaison (débit, erreur,
  bande passante)
• Installation dun module optionnel dans un
  produit (connexion paramétrage, validation du
  fonctionnement)

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Acquérir des savoirs (exemples)

• Affichage dinformations
• Stockage des informations
• Traitement des informations
• Construction électronique
• Techniques daffichage
• Liaison série et protocoles associés
• Utilisation dun réseau (pile TCP/IP) embarqué
  dans un microprocesseur
• Utilisation dun réseau téléphonique commuté et
  protocoles associés.
• CEM compatibilité électromagnétique
• Techniques de mesures associées à une procédure
• Normes, tests et recettes des produits ou
  systèmes industriels

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Pour atteindre les compétences

• M1 installer et ou configurer un nouvel
  équipement ou produit.
• M2 valider le bon fonctionnement de
  léquipement ou du produit.
• M3 détecter le ou les composants ou le ou les
  constituants défectueux.
• M4 remplacer le ou les constituants défectueux.
• T1 effectuer des tests en conformité avec une
  procédure établie sur une maquette.

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Exemple dactivité formatrice

• Problématique (issue du RAP)
• Létudiant est dans la situation dun technicien
  employé dans une société de services qui doit
  installer pour un client industriel, un système
  daffichage.
• Laffichage et les modules associés sont
  disponibles auprès dun fournisseur.
• L étudiant est le maître duvre de
  linstallation.

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Exemple dactivité formatrice

• Situation initiale, létudiant dispose
• De lafficheur dans sa configuration de base
  livré par le fournisseur.
• Des modules modem et Ethernet non implantés dans
  lafficheur.
• Des spécifications demandées par un client qui
  désire exploiter un afficheur sur un site de
  production (type de message, mode dexploitation,
  distance, vitesse, équipements et lignes
  disponibles).
• Des logiciels dexploitation nécessaires.
• Des notices techniques des produits et logiciels.
• Des appareils de mesure nécessaires.

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Exemple dactivités formatrices

• Activités
• Tester le bon fonctionnement du produit livré par
  le fournisseur en validant les spécifications
  annoncées.
• Définir selon les spécifications demandées par le
  client les modules à implanter dans lafficheur.
• Implanter le module (connexion, paramétrage).
• Définir la procédure de test nécessaire (associée
  à la liste des appareils nécessaires).
• Installer et configurer lensemble des éléments
  nécessaires.
• Etablir une recette de linstallation en validant
  les spécifications du cahier des charges initial
  du client.

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Intérêt du système Dans le cadre de la
certification (E5)

• Exemple de scénarios P1 / installation -
  configuration

• Problématique
• On désire connecter lafficheur à un réseau
  Ethernet dentreprise.
• On évalue les compétences suivantes
• M1 installer et ou configurer un nouvel
  équipement ou produit.
• M2 valider le bon fonctionnement de
  léquipement ou du produit.

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Intérêt du système Dans le cadre de la
certification (E5)

• Exemple de scénarios P1 / installation -
  configuration

• Situation initiale, létudiant dispose
• De lafficheur dans sa configuration de base
  livré par le fournisseur.
• Du module Ethernet non implanté dans lafficheur.
• Des spécifications demandées par un client qui
  désire exploiter un afficheur en utilisant une
  liaison Ethernet.
• Des logiciels dexploitation nécessaires.
• Des notices techniques des produits et logiciels.
• Des appareils et des logiciels de test
  nécessaires.

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Intérêt du système Dans le cadre de la
certification (E5)

• Exemple de scénarios P1 / installation -
  configuration

• Activités P1
• Implanter le module Ethernet (connexion,
  paramétrage).
• Utiliser la procédure de test fournie (associée à
  la liste des appareils et logiciels nécessaires).
• Etablir une recette de linstallation en validant
  les spécifications du cahier des charges initial
  du client.

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Intérêt du système Dans le cadre de la
certification (E5)

• Exemple de scénarios P2 / mesure

• Problématique
• On désire vérifier les spécifications de la
  liaison série RS232.
• On évalue la compétence suivante
• T1 effectuer des tests en conformité avec une
  procédure établie sur une maquette.

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Intérêt du système Dans le cadre de la
certification (E5)

• Exemple de scénarios P2 / mesure

• Situation initiale, létudiant dispose
• De lafficheur connecté à un PC par la liaison
  série RS232 (des bornes daccès sont prévues sur
  la liaison et un filtre limiteur de bande
  passante peut être inséré sur une des lignes de
  données).
• Appareils de mesures mis à disposition
• Oscilloscope à mémoire
• Oscilloscope avec fonction FFT
• Documentation
• Procédures dinstallation
• Procédures de test des équipements

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Intérêt du système Dans le cadre de la
certification (E5)

• Exemple de scénarios P2 / mesure

• Activités
• Vérification des niveaux de tension.
• Vérification de la vitesse de transmission.
• Mise en évidence de la dégradation des signaux
  dans le cas dune liaison non conforme.
• Détection dune coupure de ligne.
• Visualisation du spectre du signal de données
  (code NRZ).
• Recherche de la limite de bon fonctionnement en
  fonction de la bande passante du canal.
• Utilisation du diagramme de lil.

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Intérêt du système Dans le cadre de la
certification (E5)

• Exemple de scénarios P2 / mesure

• Problématique
• Les réseaux Ethernet et téléphonique ne sont pas
  disponibles. On effectue la liaison entre le PC
  et lafficheur en utilisant des modems optiques
  (passage liaison RS232 vers fibres optiques).
• On évalue la compétence suivante
• T1 Effectuer des tests en conformité avec une
  procédure établie sur une maquette.

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Intérêt du système Dans le cadre de la
certification (E5)

• Exemple de scénarios P2 / mesure

• Situation initiale
• La liaison est installée entre source optique MOS
  et récepteur optique MOP.
• Matériel mis à disposition
• 300 m de fibre silice
• Fibres de raccordement
• Source et récepteur optique JENOPTEC
• Modem fibre optique
• Documentation
• Manuel utilisateur JENOPTEC
• Procédure dinstallation des modem fibre

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Intérêt du système Dans le cadre de la
certification (E5)

• Exemple de scénarios P2 / mesure

• Activités
• Mesurage de la puissance optique à lentrée du
  récepteur pour différentes puissances démission
  (mesures en dB et µW)
• Dans les deux sens de transmission
• Avec et sans fibre de raccordement

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Scénarios possibles
Liaison parallèle
Liaison série
Afficheur
MODEM
Module Ethernet
MODEM
Réseau dentreprise Ethernet
RéseautéléphoniqueRTC
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Organisation structurelleVue globale
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Les perspectives

• Lafficheur est disponible à la vente.
• Coût environ 2300 (15 000 F) en version
  complète avec tous les modules et logiciels
  dexploitation.
• Fourniture possible de modules internes
  complémentaires pour T. P.
• Fourniture des outils de développement en C pour
  mettre à jour les logiciels Ethernet sur Rabbit.

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Schéma fonctionnel de lafficheur de base
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FP1 matrice daffichage

• Laffichage est assuré par des afficheurs de 50
  mm constitués par une matrice de 5 par 7.
• Le schéma structurel montre que les 7 lignes sont
  alimentées depuis les sorties dun registre à
  décalage.
• La mise en série de ces registres permet au moyen
  dun signal Data et ce rythme du signal Clock de
  positionner létat des lignes depuis le
  microprocesseur.

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FP2 interface de commande

• Un seul port de 8 bits du microprocesseur de la
  fonction FP3 permet de commander les afficheurs.
• Le schéma structurel nous montre la génération
  des 4 signaux de commandes des registres à
  décalage au travers de buffer à collecteur ouvert.

29
FP2 interface de commande

• La commande des 5 colonnes de lafficheur est
  obtenue au travers dun décodeur 3 vers 8 dont 5
  sorties sont utilisées.

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FP3 unité de traitement

• La fonction FP3 est construite autour dun
  microcontrôleur 8 bits associé à une mémoire
  EPROM de 8 k octets et à une RAM de 64 k octets
  qui contient les messages mémorisés.

31
FP3 unité de traitement

• La bonne marche de lafficheur est conditionnée à
  celle du bon déroulement du programme de gestion,
  aussi le microprocesseur est-il associé à un
  circuit de gestion de lalimentation utilisant un
  circuit spécialisé MAX690.

32
FP3 unité de traitement

• Cest le port P6x de 8 bits qui permet de
  commander les afficheurs au travers de la
  fonction FP2.
• On utilise des ports dentrée/sortie pour lire
  létat dinterrupteurs qui permettront de choisir
  différents paramètres.

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FP4 interface RS232

• La fonction FP4 permet de convertir les signaux
  de la transmission série RS232 en signaux
  compatibles avec le port série du
  microprocesseur. Elle est construite autour du
  circuit MAX232.

34
FP5 interface RS485

• La fonction FP5 permet de convertir les signaux
  de la transmission série RS485 en signaux
  compatibles avec le port série du
  microprocesseur. Elle est construite autour du
  circuit LTC491.

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FP6 interface boucle de courant

• La fonction FP6 permet de convertir les signaux
  de la transmission série boucle de courant en
  signaux compatibles avec le port série du
  microprocesseur.

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FP7 interface parallèle

• La fonction FP7 permet de mettre à niveau les
  signaux de la transmission en mode parallèle afin
  de les rendre compatible avec les ports du
  microprocesseur.
• On donne pour un bit le schéma utilisé.
• La mise en place ou non et le choix des valeurs
  de composants permet dutiliser en entrée
  différentes tensions.

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FA alimentation

• La fonction FA permet de fournir lénergie
  nécessaire au fonctionnement de lensemble des
  fonctions.

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Organisation structurelleUnité de contrôle

• Caractéristiques
• Microcontrôleur HD63C03
• 8 K octets de ROM et 32 K octets de RAM
• Liaison série
• 3 ports dentrées/sorties 8 bits

39
Organisation structurelleCarte de communication
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Organisation structurelleInterface de commande

• Caractéristiques
• Interface de puissance
• Liaison parallèle avec lunité de contrôle
• Bus série avec les afficheurs

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Organisation structurelleMatrice daffichage

• Caractéristiques
• 24 matrices de 5 x 7
• Organisées en 2 lignes
• Taille de la matrice 50 mm
• Technologie diodes électroluminescentes

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Organisation structurelleLiaison Ethernet

• Caractéristiques
• Module additionnel microcontrôleur
• Liaison Ethernet standard 10 Mbits 10BaseT
• Serveur Web embarqué
• Paramétrage des caractéristiques accessible

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Organisation structurellePrototype pour la
liaison Ethernet

• Caractéristiques
• Module prototype Picdem
• Microcontrôleur PIC (programme disponible)
• Liaison Ethernet standard 10 Mbits 10BaseT
• Serveur Web embarqué
• Paramétrage des caractéristiques accessible

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Crédits

• Jean-Claude Niedercorn Lycée La briquerie
  Thionville
• jeanclaude.niedercorn_at_laposte.net
• j-c.niedercorn_at_ac-nancy-metz.fr
• Société le matériel électrique
• info-clients_at_mat-electronique.com
• http//www.mat-electronique.com