Guillaume DOS REIS Epreuve d’admission du CAPET SII – Option Système d’Information Numérique 1

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LA SOURIS OPTIQUE HP LB454

Guillaume DOS REIS

Epreuve d’admission du CAPET SII – Option Système d’Information Numérique

Plan de développementIntroduction et présentation de l’entreprise

I. Etude et solutions techniques

Fonctionnement général

Description du système – boite mère

Description du système – Diagramme A0

Description du système – boite A1

Présentation des solutions techniques





Alimentations

II Exploitation pédagogique au collège

Introduction

Pistes de centres d’intérêt

Développement de la séquence

Présentation séance 1 & Déroulement séance 1

Description du travail demandé

Présentation des séances restantes

III Exploitation pédagogique au lycée

Introduction

Pistes de centres d’intérêt

Développement de la séquence

Présentation séance 1 & Déroulement séance 1


Présentation des séances restantes

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Introduction

- Douglas Engelbart.

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Présentation de l’entreprise

. Hewlett-Packard, depuis 1939.

. Fondé par William Hewlett & David Packard

.Siège à Palo Alto.

.CA : 92.2267 Milliard

.Dans les 40 plus grande entreprise

.Secteur d’activité

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Fonctionnement général

DELCapteur CMOS

Lentille

45° Zone de capture

Etude et solutionstechniques

Exploitation pédagogique collège

Exploitation pédagogique lycée

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Description du système – boite mère

Interagir avec des logiciels installés sur

un ordinateur

Logiciel avec interface graphique

Logiciel avec interface graphiqueexploitable

Energie électrique

Système d’exploitationUtilisateur




Description du système – Diagramme A0

Transformer une action sur la

souris en informations

Transformer un déplacement en

information

Transmettre l’information

Action surUn boutonde la souris

Mouvement de la souris

Informations sur l’état des boutons

Information sur la position de la souris

Information compréhensible pour l’ordinateur

Energie électrique

1

2

3

A0




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Description du système – Bloc A1

Détecter déroulement

Transformer un clic en signal

électrique

A1

Faire retâter la molette

Appuie sur un bouton

Signal électrique(clic)

signale électrique(molette)

Molette

interrupteurs




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Etude des solutions technique bloc A1

Détection des clics

par interrupteurDétection du déroulement par la molette




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Fonctionnement de la molette

La détection du sens se fait grâce au déphasage entre S1 et S2 :Si S1 est avant S2, déroulement sens horaireSi S1 est retard sur S2, déroulement sens antihoraire

Chaque impulsion représente une fraction de tour





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Eclairer une surface

Transformer un déplacement en un

vecteur déplacementDEL

PAW3204DB

Mouvement de la souris

Signal électrique (vecteur vitesse)

Energieélectrique





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DEL rouge

En pratique Mesure fréquence de clignotement :

Normal : 40ms (25Hz)Sleep 1 : 125ms (8Hz)Sleep 2 : 330ms (3,03Hz)

Normal : Pendant la détection de mouvementsSleep 1 : A la fin de la détectionSleep 2 : Après 55’16

3 modes de fonctionnement:Normal : Pendant la détection de mouvementSleep 1 : S’actives dès que la détection est finieSleep 2 : S’active après 55 secondes

Données constructeur :Alimentation : 1.6VConsommation : 28mAFréquence de clignotement :

Normal : 31,25Hz (32ms)Sleep 1 : 7,81Hz (128ms)Sleep 2 : 3,125Hz (320ms)





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PAW3204DB Caractéristiques :. Alimentation: 1.75 ~ 1.83 V. Détection de vitesse jusqu’à 28inch/sec. Framerate : 3000/sec. Consommation :

.Normal : 3mA

.Sleep 1 : 300µA

.Sleep 2 : 60µA

Caractéristiques déduite :Détection de vitesse en m/s :

28*2.54 = 71,12 m/sFréquence de capture du capteur :

3,33KHz . Capteur CMOS. Unité de traitement de calcule. Mémoire & registre. Gère les impulsions de la DEL 1 bit 7bits 8bits

R/W dir Adresse Data

Protocole de transmission





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Transformer une information

électrique en onde radio et l’émettre

Transformer l’information radio

reçue en information électrique

NRF24LE1G

Récepteur USB

Signal électrique (molette)

Signal électrique (clics)

Signal électrique (vecteur déplacement)

Signal radio

Signal électrique (clics & déplacement)

Energie électrique (pile)

Ordinateur (USB)





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NRF24LE1G

. Bande de fréquence 2402 ~ 2480 MHz

. Alimentation 1.1 ~ 1.5 volt

. Portée : 30 mettre (champ libre)

. Vitesse de transmission : 2Mbps

. Consommation: .Normal : 11mA.Sleep 1 : 1.4mA.Sleep 2 : 250µA

. Envoi par multiplexage





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Nano-récepteur USB

. Bande de fréquence 2402 ~ 2480 MHz

. Alimentation : 5V (USB)

. Vitesse de transmission : 2Mbps

. Consommation: .Max : 20.5mA(charge inclue)





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AlimentationsPile Energizer

. Tension délivrée : 1.5V

. Capacité de la pile 2850 mAh

. Technologie : Alcaline

. Non rechargeable

. Durée de vie : environ 3 mois (HP)

Port USB

Tension délivré : 5VCourant max : 0.5 APuissance 2.5WVitesse de transmission : jusqu’à 5Gbit/sou 625Mo/s (1/8*5000 car 1 octet = 8 bits




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Exploitation pédagogique au collège




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Introduction.La technologie se caractérise par:

-Progrès technologique

-Respect de l’environnement

-Raisonnement pour valider le fonctionnement d’un objet technique

-Respect règles élémentaire de sécurité

-La mise en place d’échange constructif

. 3 Domaines d’application imposé:

6e Moyen de transport

5e Habitat et ouvrage

4e Confort et domotique

3e libre

. 3 niveaux taxonomique :

1- Je sais 2- Je sais en parler 3- Je sais faire




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Pistes de centre d’intérêt

Centre d’intérêt Piste d’exploitation

C1 : Comment le contexte historique et géographique influe-t-il sur la conception ?

Evolution de la souris. Exposé sur son évolution

C2 : Comment les contraintes sont-elles prise en compte dans la conception d’un objet technique?

Déterminer les contraintes de la souris

C5 : Par quoi et comment sont réalisées l’acquisition de la transmission et de l’information

Etude de la souris, capteur, envoie d’information




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Développement de la séquence 4

Séquence 4 : Communication et gestion de l’information

Période : Février – marsNiveau : 4emeTemps total : 4h30

Séance 1 : Analyse et conception de l’objet technique

Séance 2 : Analyse des chaînes d’informations et d’énergies

Séance 3 : Acquisition de signal et forme du signal

Séance 4 : Evaluation

Elève

Elève capable d’analyser et déterminer les contrainte d’un OT

Elève connaissant et capable d’analyser et déterminer les différentes chaine

Elève connaissant les différent capteurs existant pour acquérir et déterminé la forme du signal a acquérir

Elève ayant acquit les capacités relative au CI5




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Présentation séance 1

Séance 1 : Analyse et conception de l’objet technique

Pré-requis : Connaissances sur l’analyse des objet techniques vue en 5e et 6e

Problématique : Comment la souris permet elle d’interagir avec un logiciel et quel contrainte respecte t’elle?

Capacités: -Associer à chaque bloc fonctionnel les composants réalisant une fonction- Mettre en relation des contraintes que l’objet technique doit respecter et la solution technique retenue

Type de démarche : Investigation

Type d’activité : TP/TD

Durée : 1h30




Déroulement de la séance 1Partie 1 : Associer à chaque bloc fonctionnel les composants réalisant une fonctionPartie 2 : Mettre en relation des contraintes que l’objet technique doit respecter et la solution technique retenue

Déroulement de la séance :

Temps enminutes

1er groupe travaille sur la partie 1

2e groupe travaille sur la partie 2

1er groupe travaille sur la partie 2

2e groupe travaille sur la partie 1 Correction et

structuration des connaissances

30 60 90




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Document collège.pdf

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Partie 1. L’élève doit :

- Lire le document,

- Comprendre la problématique,

- Manipuler la souris,

- Déterminer les actions produites par les différents boutons,

- Associer une fonction à une description.

Partie 2. L’élève doit :

- Lire le document,

- Comprendre la problématique,

- Être capable de déterminer ce qu’est une contrainte,

- Être capable d’identifier des contraintes sur un objet technique.




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Séance 2 : Analyse des chaînes d’informations et d’énergies

Pré-requis : Connaissances sur l’analyse des objet techniques vue en 5e et 6e Savoir associer à chaque bloc fonctionnel les composants réalisant une fonction

Problématique : Quelles sont les différentes chaines qui compose la souris optique?

Capacités: -Associer à chaque bloc fonctionnel les composants réalisant une fonction- Déterminer la chaine d’information de la souris optique- Déterminer la chaine d’énergie de la souris optique

Type de démarche : Résolution de problème

Type d’activité : TD

Durée : 1h30




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Séance 3 : Acquisition de signal et forme du signal

Pré-requis : Connaissances sur l’analyse des objet techniques vue en 5e et 6e Être capable d’analyser la chaine d’information et d’énergie d’un système

Problématique : Sous quelle forme transitent les informations dans la souris optique et comment les acquérir?

Capacités: -Analyser et déterminer la chaine d’information et d’énergie- Être capable d’identifier l’endroit ou se trouve le signal a relever- Être capable d’émettre une hypothèse sur sa forme- Valider l’hypothèse par l’acquisition

Type de démarche :Investigation

Type d’activité : TP

Durée : 1h30




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Séance 4: Evaluation sur les différentes chaines constituant un système, les acquisition de signal et leurs formes

Type d’évaluation : Sommative

Coefficient : 2

Objectif de l’évaluation : Evaluation de contrôle des connaissances acquises lors de la séquence

Durée : 1h




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Exploitation pédagogique au lycée en STI 2D – Enseignement de spécialité




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Introduction

.L’enseignement de spécialité se caractérise par:

- Un approfondissement d’un des domaines de l’enseignement transversal.

- Le choix de l’élève.

. 4 Spécialités possibles:

- AC : Architecture et Construction

- EE : Energie et Environnement

- ITEC : Innovation Technologique et Eco Conception

- SIN : Systèmes d’Information Numérique

. 4 niveaux taxonomiques :

1 – Niveau d’information

2 – Niveau d’expression

3 – Niveau de la maîtrise d’outils

4 – Niveau de la maîtrise de la méthodologie




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Pistes de centre d’intérêt

Centres d’intérêt Pistes d’exploitation

CI 1 : Configuration et performance du traitement de l’information

Représentation du système, Sysml

CI 2 : Instrumentation / Acquisition et restitution de grandeurs physiques

Etude de CAN / CNA , Filtrage

CI 5 : Communication entre systèmes Etude de communication sans fil

CI 6 : Traitement analogique de l’information

Etude des signaux, étude du capteur CMOS




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Développement séquence 2

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Séquence 2 : Comment deux systèmes communiquent-ils

sans fil?

Période : DécembreNiveau : TerminalTemps total : 9h

Séance 1 : Découverte des communications sans fil

Séance 2 :Introduction au protocole de communication BLUETOOTH

Séance 3 :Mise en œuvre de la technologie BLUETOOTH

Séance 4 : Evaluation

Elève

Elève ayant pris connaissances des différentes technologie sans fil

Elève ayant reçu les connaissance pour aborder le Bluetooth

Elève ayant une expérience pratique et des connaissances théorique sur le Bluetooth

Elève ayant acquit les capacités relative au CI5




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Séance 1 : Découverte des communications sans fil

Pré-requis : Savoir rechercher des informations dans une notice d’installation, sur internet.

Objectif du programme: CO9.sin2 Installer, configurer, et instrumenter un système réel. Mettre en œuvre la chaîne d’acquisition puis acquérir, traiter et transmettre l’information.

Capacités: -Savoir retrouver une information dans une notice technique-Être capable de préparer une soutenance oral-Développer des protocoles de tests pour valider les données constructeurs


Type d’activité : TP sur la souris Optique + évaluation formative

Durée : 3h




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Déroulement de la séance 1Objectif du programme visé :

CO9.sin2 Installer, configurer, et instrumenter un système réel. Mettre en œuvre la chaîne d’acquisition puis acquérir, traiter et transmettre l’information.

Pour chaque binôme, voici le déroulement de la séance :

Partie 1 : Prise de

connaissance des documents

Partie 2 : Installation et manipulation de la souris

Partie 3 : Correction puis préparation de l’exercice oral

Partie 4 : Oral des élèves et

structuration des connaissances

Temps en minutes

30 60 105 180




Documents séance1.pdf

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Partie 1. Le binôme doit :

- Lire les documents

- Répondre aux questions


- Manipuler la souris

- Répondre aux questions

Partie 3.Le binôme doit :

- Suivre la correction des deux parties précédentes

- Rechercher des informations à l’aide d’internet et construire un oral de 5 minutes


- Présenter un oral d’une durée de 5 minutes




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Séance 2: Introduction au protocole de communication BLUETOOTH

Pré-requis : Connaissances base de numération Connaissances RS232

Objectif du programme: CO8.sin1. Rechercher et choisir une solution logicielle ou matérielle au regard de la définition d’un système.CO8.sin3. Traduire sous forme graphique l’architecture de la chaîne d’information identifiée pour un système et définir les paramètres d’utilisation du simulateur.

Capacités: Apport de connaissance :-Connaître les avantages de la technologie Bluetooth et ses caractéristiques-Identifier les différentes topologie de réseaux possibles-Etre capable de lire et compléter une trame


Type d’activité : Cours

Durée : 3h




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Séance 3: Mise en œuvre de la technologie BLUETOOTH

Pré-requis : Connaissances base de numération Connaissances Bluetooth Connaissances sur l’arduino

Objectif du programme: CO8.sin2.Etablir pour une fonction précédemment identifiée un modèle de comportement à partir de mesures faites sur le système.CO8.sin4. Identifier les variables simulées et mesurées sur un système pour valider le choix d’une solution.

Capacités: -Mise en pratique des connaissances vues a la séance précédente-Validation de solutions technologique


Type d’activité : TP sur le module Bluesmirf et Arduino

Durée : 3h




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Séance 4: Evaluation sur la technologie BLUETOOTH

Type d’évaluation : Sommative

Coefficient : 2

Objectif de l’évaluation : Evaluation de contrôle des connaissances acquises lors de la séquence

Durée : 1h




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Avez-vous des questions ?