Analyse et conception de l'objet technique

Les objets techniques sont conçus et réalisés en fonction des besoins et des contraintes du cahier des charges.

- Les fonctions de service représentent ce qui est attendu des objets pour répondre aux besoins. Chaque fonction de service est assurée par une ou plusieurs fonctions techniques auxquelles on associe des solutions techniques pour les réaliser.

- Les contraintes sont l’ensemble des obligations à satisfaire pour adapter l’objet à son usage. Les contraintes doivent prendre en compte l'environnement de l'objet, le respect des règles de sécurité, la facilité d'utilisation, l'esthétisme, intégrer les aspects environnementaux, ...

Centre d'intérêt 3 : Comment les objets de la domotique sont-ils conçus ?

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Question 1 : Quelles contraintes ont imposé le choix des solutions techniques ?

Exercice 1 : Éclairage de jardin (4-CI3-EclairageJardin)A l'aide du document sur les éclairages de jardin répondre aux questions suivantes :1) A quoi servent ces éclairages ?2) Où sont ils disposés ?3) Quelles sont les deux premiers critères qui vont déterminer l'achat de ces éclairages ?4) A quel élément extérieur doivent résister ces éclairages ?5) Quelle source d'énergie est utilisée pour chacun d'eux ?6) Le(s)quel(s) de ces objets est(sont) autonome en énergie ?7) Quels sont les éléments qui, d'après vous, justifient les différences de tarifs.

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Éclairage solaire à LED, 8h d'autonomie, protégé contre les projections d'eau, à planter dans le sol, en acier inoxydable, hauteur 39cm, puissance 0,12W, déclencheur crépusculaire.

Éclairage à LED, relié au réseau électrique 220V, tension 12V, protégé contre les effets de l'immersion dans l'eau, à fixer sur un support en carrelage, pierre, bois ou dans la terre, en acier inoxydable, hauteur 5cm, puissance 0,8W.

Éclairage à ampoule E27, relié au réseau électrique 220V, protégé contre les projections d'eau, fixation par vis, en acier inoxydable, hauteur 105 cm, puissance 60W, fournit sans ampoule.

Éclairage à ampoule E27, relié au réseau électrique 220V, protégé contre les projections d'eau, fixation par vis, en métal, hauteur 50cm, puissance 20W, fournit sans ampoule.

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Exercice 2 : Fonctions contraintesSuite à l'exercice 1 compléter le diagramme suivant en utilisant le libellé des fonctions de service et contraintes suivantes :F1 : Permettre au riverain de repérer les zones du jardinC1 : Résister au milieu extérieur C2 : Permettre une utilisation aisée C3 : Être agréable à l’œil C4 : Être d'un coût peu élevé C5 : Assurer la sécurité de l'utilisateur C6 : Respecter l'environnement C7 : Être autonome en énergieC8 : Être installé dans le jardin

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Produit

Riverain

Milieu extérieur

Coût

C8F1

C1

C4 C2C3

C5

C6

C7 Jardin

ErgonomieEsthétique

Sécurité

Environnement

Énergie

Quand on observe le fonctionnement d'un objet technique on peut décrire ce fonctionnement en l'expliquant dans un texte ou en utilisant une représentation graphique.

Pour chaque fonction de service ou contrainte, l’objet doit satisfaire une ou plusieurs fonctions techniques dont les solutions techniques sont assurées par un assemblage d’éléments ou de composants.

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Question 2 : Comment décrire le fonctionnement de l'objet technique ?

Ecrire en bleu Déposer l'encre Plume

Stocker l'encre Cartouche

Exemple

Exercice 3 : Borne de jardin A l'aide de la borne et des photos de la borne démontée décrit sous forme de schéma le fonctionnement de la borne de jardin en te focalisant sur la fonction F1 et la contrainte C7.

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4ACOTExercice 3 : Borne de jardin A l'aide de la borne et des photos de la borne démontée décrit sous forme de schéma le fonctionnement de la borne de jardin en te focalisant sur la fonction F1 et la contrainte C7.

Fonction de service Fonction technique Solution technique

F1 : Éclairer les zones du jardin

Produire de la lumière Led

Pourquoi Comment

Diffuser la lumièreDiffuseur en

plastique transparent

Cellule photovoltaïque

Accumulateur

Produire de l'électricité

Stocker l'électricité

C7 : Être autonome en énergie

4ACOTExercice 4 : Circuit énergétique et informationnel de la borneSuite au démontage de la borne, repère quel sont les éléments qui font partie du circuit d'alimentation électrique de la borne et quels sont ceux qui font partie du circuit informationnel, puis complète le schéma.

Éléments du circuiténergétique

Éléments du circuiténergétique

Éléments du circuitinformationnel

Éléments du circuitinformationnel

DétecterL'obscurité

,,,,,,

DétecterL'obscurité

,,,,,,

Produire l'électricité

,,,,,,

Produire l'électricité

,,,,,,

Mettre en service

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Mettre en service

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Stocker l'électricité

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Stocker l'électricité

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Commanderl'éclairage

,,,,,,

Commanderl'éclairage

,,,,,,

Produire lalumière

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Produire lalumière

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Circuit énergétique

Circuit informationnel

Cellule photovoltaïque, interrupteur, accumulateur, circuit imprimé, transistor, led.

Cellule photovoltaïque, circuit imprimé, transistor.

Cellule photovoltaïque

interrupteur accumulateur transistor led

Cellule photovoltaïque, transistor

Quand une solution technique (principe technique, formes, éléments, dimensions et matériaux) est choisie il devient alors nécessaire de la représenter sous forme de schémas, de croquis ou de dessins.Grâce à l'outil informatique on peut créer rapidement des représentations virtuelles en 3D afin de vérifier si les choix effectuer sont les bons.

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Question 3 : Comment représenter une solution technique ?

4ACOTExercice 5 : Fixation de la borne de jardinNous devons inventer un socle de fixation pour notre borne de jardin afin de la placer sur une terrasse. Le socle devra être visser sur la terrasse et la borne viendra s’emboîter dessus (pour pouvoir être enlevé en hiver par exemple).Réalise sur une feuille un croquis d'une ou de plusieurs solutions pour réaliser ce socle.

4ACOTExercice 6 : Réalisation du socle en 3DA l'aide des documents fournis par ton professeur réalise la modélisation 3D du socle.Assemble ensuite les vis nécessaires à la fixation du socle sur la terrasse.