gardanne les 3 et 4 février 2004 séminaire nouveau bts systemes electroniques académie...

Gardanne les 3 et 4 février 2004Gardanne les 3 et 4 février 2004 Séminaire nouveau BTS SYSTEMES ELECTRONIQUESSéminaire nouveau BTS SYSTEMES ELECTRONIQUESAcadémie d’Aix-MarseilleAcadémie d’Aix-Marseille

Intervention sur un système Intervention sur un système techniquetechnique

Afficheur industriel « AIW »Afficheur industriel « AIW »

Gardanne les 3 et 4 février 2004Gardanne les 3 et 4 février 2004 Séminaire nouveau BTS SYSTEMES ELECTRONIQUESSéminaire nouveau BTS SYSTEMES ELECTRONIQUESAcadémie d’Aix- MarseilleAcadémie d’Aix- Marseille

22

Mise en situationMise en situation

Le champ technologique abordé est celui de la Le champ technologique abordé est celui de la communication.communication.

Le système d’affichage est utilisé par les entreprises sur Le système d’affichage est utilisé par les entreprises sur les sites de production pour informer les opérateurs de les sites de production pour informer les opérateurs de l’état des îlots de machines. l’état des îlots de machines.

Le système d’affichage doit diffuser des messages Le système d’affichage doit diffuser des messages visibles à quelques dizaines de mètres.visibles à quelques dizaines de mètres.


33

Le système technique en situation ...Le système technique en situation ...

Afficheurindustriel

Automate de gestion

Atelier de fabricationd’éléments

de transmissionautomobile

Affichage des messagesRechargement bacs de pièces

Demande d’interventionComptes rendus

….

Plusieurs îlotsde production

contrôlés par un seul opérateur


44

Organisation du systèmeOrganisation du système

AfficheurEquipementindustriel

UtilisateurPersonnel

de surveillanceet de contrôle

Liaisoninformatiqu

eMessage à visualiser

Choix dumessage


55

L’afficheur : mode d’accèsL’afficheur : mode d’accès

Afficheur

Liaison parallèle

Module Ethernet

Réseau d’entreprise Ethernet

Liaison série

Réseautéléphonique

RTC

MODEM

MODEM


66

Organisation fonctionnelleOrganisation fonctionnelle

Interfacede

commande

Matriced’affichage

Unité de contrôleet de

communication

Liaisoninformatiq

ueMessage à visualiser

Interfacede

communication


77

Choix du systèmeChoix du système

Plusieurs critères sont à prendre en compte pour le choix du Plusieurs critères sont à prendre en compte pour le choix du système :système :

Il est choisi dans 1 des 8 domaines à aborder.Il est choisi dans 1 des 8 domaines à aborder. Il doit permettre de valider les compétences de l’épreuve E5.Il doit permettre de valider les compétences de l’épreuve E5. Il doit dans le cadre de la formation permettre :Il doit dans le cadre de la formation permettre :

L’acquisition des compétences L’acquisition des compétences L’acquisition des savoirs associés.L’acquisition des savoirs associés.

Il doit être disponible (documentation complète) et à un coût Il doit être disponible (documentation complète) et à un coût raisonnable.raisonnable.


88

Intérêt du systèmeIntérêt du système Dans le cadre de la formationDans le cadre de la formation

Acquisition des compétences et des savoirsAcquisition des compétences et des savoirs Le système présenté permet de couvrir toutes les Le système présenté permet de couvrir toutes les

compétences à évaluer.compétences à évaluer. L’acquisition des compétences et des savoirs associés L’acquisition des compétences et des savoirs associés

peut se faire au travers d’une série de travaux pratiques.peut se faire au travers d’une série de travaux pratiques. Exemples :Exemples :

Liaison séries, modem & EthernetLiaison séries, modem & Ethernet Tests et mesures sur les lignes de transmissionTests et mesures sur les lignes de transmission Paramétrage et test d’une liaison (débit, erreur, bande Paramétrage et test d’une liaison (débit, erreur, bande

passante…)passante…) Installation d’un module optionnel dans un produit Installation d’un module optionnel dans un produit

(connexion paramétrage, validation du (connexion paramétrage, validation du fonctionnement)fonctionnement)


99

Acquérir des savoirs Acquérir des savoirs (exemples)(exemples) Affichage d’informationsAffichage d’informations Stockage des informationsStockage des informations Traitement des informationsTraitement des informations Construction électroniqueConstruction électronique Techniques d’affichage Techniques d’affichage Liaison série et protocoles associésLiaison série et protocoles associés Utilisation d’un réseau (pile TCP/IP) embarqué dans un Utilisation d’un réseau (pile TCP/IP) embarqué dans un

microprocesseurmicroprocesseur Utilisation d’un réseau téléphonique commuté et protocoles Utilisation d’un réseau téléphonique commuté et protocoles

associés.associés. CEM compatibilité électromagnétique CEM compatibilité électromagnétique Techniques de mesures associées à une procédureTechniques de mesures associées à une procédure Normes, tests et recettes des produits ou systèmes industrielsNormes, tests et recettes des produits ou systèmes industriels ……


1010

Pour atteindre les compétencesPour atteindre les compétences

M1M1: installer et ou configurer un nouvel équipement ou : installer et ou configurer un nouvel équipement ou produit.produit.

M2M2 : valider le bon fonctionnement de l’équipement ou : valider le bon fonctionnement de l’équipement ou du produit.du produit.

M3 M3 : détecter le ou les composants ou le ou les : détecter le ou les composants ou le ou les constituants défectueux.constituants défectueux.

M4M4 : remplacer le ou les constituants défectueux. : remplacer le ou les constituants défectueux. T1T1 : effectuer des tests en conformité avec une : effectuer des tests en conformité avec une

procédure établie sur une maquette.procédure établie sur une maquette.


1111

Exemple d’activité formatriceExemple d’activité formatrice

Problématique (issue du RAP)Problématique (issue du RAP) L’étudiant est dans la situation d’un technicien L’étudiant est dans la situation d’un technicien

employé dans une société de services qui doit employé dans une société de services qui doit installer pour un client industriel, un système installer pour un client industriel, un système d’affichage.d’affichage.

L’affichage et les modules associés sont disponibles L’affichage et les modules associés sont disponibles auprès d’un fournisseur.auprès d’un fournisseur.

L’ étudiant est le maître d’œuvre de l’installation.L’ étudiant est le maître d’œuvre de l’installation.


1212

Exemple d’activité formatriceExemple d’activité formatriceSituation initiale, l’étudiant dispose :Situation initiale, l’étudiant dispose :

De l’afficheur dans sa configuration de base livré par De l’afficheur dans sa configuration de base livré par le fournisseur.le fournisseur.

Des modules modem et Ethernet non implantés dans Des modules modem et Ethernet non implantés dans l’afficheur.l’afficheur.

Des spécifications demandées par un client qui désire Des spécifications demandées par un client qui désire exploiter un afficheur sur un site de production (type exploiter un afficheur sur un site de production (type de message, mode d’exploitation, distance, vitesse, de message, mode d’exploitation, distance, vitesse, équipements et lignes disponibles…).équipements et lignes disponibles…).

Des logiciels d’exploitation nécessaires.Des logiciels d’exploitation nécessaires. Des notices techniques des produits et logiciels.Des notices techniques des produits et logiciels. Des appareils de mesure nécessaires.Des appareils de mesure nécessaires.


1313

Exemple d’activités formatricesExemple d’activités formatricesActivités :Activités :

Tester le bon fonctionnement du produit livré par le Tester le bon fonctionnement du produit livré par le fournisseur en validant les spécifications annoncées.fournisseur en validant les spécifications annoncées.

Définir selon les spécifications demandées par le Définir selon les spécifications demandées par le client les modules à implanter dans l’afficheur.client les modules à implanter dans l’afficheur.

Implanter le module (connexion, paramétrage).Implanter le module (connexion, paramétrage). Définir la procédure de test nécessaire (associée à la Définir la procédure de test nécessaire (associée à la

liste des appareils nécessaires).liste des appareils nécessaires). Installer et configurer l’ensemble des éléments Installer et configurer l’ensemble des éléments

nécessaires.nécessaires. Etablir une recette de l’installation en validant les Etablir une recette de l’installation en validant les

spécifications du cahier des charges initial du client.spécifications du cahier des charges initial du client.


1414

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

Exemple de scénarios : P1 / installation - configurationExemple de scénarios : P1 / installation - configuration

Problématique :Problématique : On désire connecter l’afficheur à un réseau Ethernet On désire connecter l’afficheur à un réseau Ethernet

d’entreprise.d’entreprise. On évalue les compétences suivantes :On évalue les compétences suivantes :

M1M1 : installer et ou configurer un nouvel équipement : installer et ou configurer un nouvel équipement ou produit.ou produit.

M2M2 : valider le bon fonctionnement de l’équipement ou : valider le bon fonctionnement de l’équipement ou du produit.du produit.


1515



Situation initiale, l’étudiant dispose :Situation initiale, l’étudiant dispose : De l’afficheur dans sa configuration de base livré par le De l’afficheur dans sa configuration de base livré par le

fournisseur.fournisseur. Du module Ethernet non implanté dans l’afficheur.Du module Ethernet non implanté dans l’afficheur. Des spécifications demandées par un client qui désire Des spécifications demandées par un client qui désire

exploiter un afficheur en utilisant une liaison Ethernet.exploiter un afficheur en utilisant une liaison Ethernet. Des logiciels d’exploitation nécessaires.Des logiciels d’exploitation nécessaires. Des notices techniques des produits et logiciels.Des notices techniques des produits et logiciels. Des appareils et des logiciels de test nécessaires.Des appareils et des logiciels de test nécessaires.


1616

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


Activités P1 :Activités P1 : Implanter le module Ethernet (connexion, paramétrage).Implanter le module Ethernet (connexion, paramétrage). Utiliser la procédure de test fournie (associée à la liste Utiliser la procédure de test fournie (associée à la liste

des appareils et logiciels nécessaires).des appareils et logiciels nécessaires). Etablir une recette de l’installation en validant les Etablir une recette de l’installation en validant les

spécifications du cahier des charges initial du client.spécifications du cahier des charges initial du client.


1717


Exemple de scénarios : P2 / mesureExemple de scénarios : P2 / mesure

Problématique :Problématique : On désire vérifier les spécifications de la liaison série On désire vérifier les spécifications de la liaison série

RS232.RS232. On évalue la compétence suivante :On évalue la compétence suivante :

T1T1 : effectuer des tests en conformité avec une : effectuer des tests en conformité avec une procédure établie sur une maquette.procédure établie sur une maquette.


1818



Situation initiale, l’étudiant dispose :Situation initiale, l’étudiant dispose : De l’afficheur connecté à un PC par la liaison série RS232 De l’afficheur connecté à un PC par la liaison série RS232

(des bornes d’accès sont prévues sur la liaison et un filtre (des bornes d’accès sont prévues sur la liaison et un filtre limiteur de bande passante peut être inséré sur une des limiteur de bande passante peut être inséré sur une des lignes de données). lignes de données).

Appareils de mesures mis à disposition :Appareils de mesures mis à disposition : Oscilloscope à mémoireOscilloscope à mémoire Oscilloscope avec fonction FFTOscilloscope avec fonction FFT

Documentation :Documentation : Procédures d’installationProcédures d’installation Procédures de test des équipementsProcédures de test des équipements


1919



Activités :Activités : Vérification des niveaux de tension.Vérification des niveaux de tension. Vérification de la vitesse de transmission.Vérification de la vitesse de transmission. Mise en évidence de la dégradation des signaux dans le Mise en évidence de la dégradation des signaux dans le

cas d’une liaison non conforme.cas d’une liaison non conforme. Détection d’une coupure de ligne.Détection d’une coupure de ligne. Visualisation du spectre du signal de données (code Visualisation du spectre du signal de données (code

NRZ).NRZ). Recherche de la limite de bon fonctionnement en fonction Recherche de la limite de bon fonctionnement en fonction

de la bande passante du canal.de la bande passante du canal. Utilisation du diagramme de l’œil.Utilisation du diagramme de l’œil.


2020



Problématique :Problématique : Les réseaux Ethernet et téléphonique ne sont pas Les réseaux Ethernet et téléphonique ne sont pas

disponibles. On effectue la liaison entre le PC et disponibles. On effectue la liaison entre le PC et l’afficheur en utilisant des modems optiques (passage l’afficheur en utilisant des modems optiques (passage liaison RS232 vers fibres optiques).liaison RS232 vers fibres optiques).

On évalue la compétence suivante :On évalue la compétence suivante : T1 : Effectuer des tests en conformité avec une T1 : Effectuer des tests en conformité avec une

procédure établie sur une maquette.procédure établie sur une maquette.


2121



Situation initiale :Situation initiale : La liaison est installée entre source optique La liaison est installée entre source optique

MOS et récepteur optique MOP. MOS et récepteur optique MOP. Matériel mis à disposition :Matériel mis à disposition :

300 m de fibre silice300 m de fibre silice Fibres de raccordementFibres de raccordement Source et récepteur optique JENOPTECSource et récepteur optique JENOPTEC Modem fibre optiqueModem fibre optique

Documentation :Documentation : Manuel utilisateur JENOPTECManuel utilisateur JENOPTEC Procédure d’installation des modem fibreProcédure d’installation des modem fibre


2222



Activités :Activités : Mesurage de la puissance optique à l’entrée du récepteur Mesurage de la puissance optique à l’entrée du récepteur

pour différentes puissances d’émission (mesures en dB et pour différentes puissances d’émission (mesures en dB et μμW)W)

Dans les deux sens de transmissionDans les deux sens de transmission Avec et sans fibre de raccordementAvec et sans fibre de raccordement


2323

Scénarios possiblesScénarios possibles

Afficheur

Liaison parallèle

Module Ethernet

Réseau d’entreprise Ethernet

Liaison série

Réseautéléphonique

RTC

MODEM

MODEM


2424

Organisation structurelleOrganisation structurelleVue globaleVue globale


2525

Les perspectivesLes perspectives

L’afficheur est disponible à la vente.L’afficheur est disponible à la vente. Coût environ 2300 € (15 000 F) en version complète Coût environ 2300 € (15 000 F) en version complète

avec tous les modules et logiciels d’exploitation.avec tous les modules et logiciels d’exploitation. Fourniture possible de modules internes Fourniture possible de modules internes

complémentaires pour T. P.complémentaires pour T. P. Fourniture des outils de développement en C pour Fourniture des outils de développement en C pour

mettre à jour les logiciels Ethernet sur Rabbit.mettre à jour les logiciels Ethernet sur Rabbit.


2626

Schéma fonctionnel Schéma fonctionnel de l’afficheur de basede l’afficheur de base

D1

FP4interface

série RS232D2

D3

FP5interface

série RS422D4

D5

FP6interface

série bouclede courant

D6

D7FP7

interfaceparallèle

D8

FP3unité de traitement

et demémorisation

D9FP2

interface de commande

D10

FP1matrice d'affichage

FA : alimentation


2727

FP1 : matrice d’affichageFP1 : matrice d’affichage L’affichage est assuré par des L’affichage est assuré par des

afficheurs de 50 mm afficheurs de 50 mm constitués par une matrice de constitués par une matrice de 5 par 7.5 par 7.

Le schéma structurel montre Le schéma structurel montre que les 7 lignes sont que les 7 lignes sont alimentées depuis les sorties alimentées depuis les sorties d’un registre à décalage.d’un registre à décalage.

La mise en série de ces La mise en série de ces registres permet au moyen registres permet au moyen d’un signal Data et ce rythme d’un signal Data et ce rythme du signal Clock de positionner du signal Clock de positionner l’état des lignes depuis le l’état des lignes depuis le microprocesseur. microprocesseur.


2828

FP2 : interface de commandeFP2 : interface de commande Un seul port de 8 bits du microprocesseur de la fonction FP3 Un seul port de 8 bits du microprocesseur de la fonction FP3

permet de commander les afficheurs.permet de commander les afficheurs. Le schéma structurel nous montre la génération des 4 Le schéma structurel nous montre la génération des 4

signaux de commandes des registres à décalage au travers signaux de commandes des registres à décalage au travers de buffer à collecteur ouvert.de buffer à collecteur ouvert.


2929

FP2 : interface de commandeFP2 : interface de commande La commande des 5 colonnes de l’afficheur est obtenue au La commande des 5 colonnes de l’afficheur est obtenue au

travers d’un décodeur 3 vers 8 dont 5 sorties sont utilisées.travers d’un décodeur 3 vers 8 dont 5 sorties sont utilisées.


3030

FP3 : unité de traitementFP3 : unité de traitement La fonction FP3 est construite autour d’un microcontrôleur 8 bits La fonction FP3 est construite autour d’un microcontrôleur 8 bits

associé à une mémoire EPROM de 8 k octets et à une RAM de 64 associé à une mémoire EPROM de 8 k octets et à une RAM de 64 k octets qui contient les messages mémorisés.k octets qui contient les messages mémorisés.


3131

FP3 : unité de traitementFP3 : unité de traitement

La bonne marche de l’afficheur est conditionnée à celle La bonne marche de l’afficheur est conditionnée à celle du bon déroulement du programme de gestion, aussi le du bon déroulement du programme de gestion, aussi le microprocesseur est-il associé à un circuit de gestion de microprocesseur est-il associé à un circuit de gestion de l’alimentation utilisant un circuit spécialisé MAX690.l’alimentation utilisant un circuit spécialisé MAX690.


3232

FP3 : unité de traitementFP3 : unité de traitement

C’est le port P6x de 8 bits C’est le port P6x de 8 bits qui permet de commander qui permet de commander les afficheurs au travers de les afficheurs au travers de la fonction FP2.la fonction FP2.

On utilise des ports On utilise des ports d’entrée/sortie pour lire d’entrée/sortie pour lire l’état d’interrupteurs qui l’état d’interrupteurs qui permettront de choisir permettront de choisir différents paramètres.différents paramètres.


3333

FP4 : interface RS232FP4 : interface RS232 La fonction FP4 permet de convertir les signaux de la La fonction FP4 permet de convertir les signaux de la

transmission série RS232 en signaux compatibles avec le transmission série RS232 en signaux compatibles avec le port série du microprocesseur. Elle est construite autour port série du microprocesseur. Elle est construite autour du circuit MAX232.du circuit MAX232.


3434

FP5 : interface RS485FP5 : interface RS485 La fonction FP5 permet de convertir les signaux de la La fonction FP5 permet de convertir les signaux de la

transmission série RS485 en signaux compatibles avec le transmission série RS485 en signaux compatibles avec le port série du microprocesseur. Elle est construite autour port série du microprocesseur. Elle est construite autour du circuit LTC491.du circuit LTC491.


3535

FP6 : interface boucle de FP6 : interface boucle de courantcourant

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


3636

FP7 : interface parallèleFP7 : interface parallèle La fonction FP7 permet de mettre à niveau les signaux La fonction FP7 permet de mettre à niveau les signaux

de la transmission en mode parallèle afin de les rendre de la transmission en mode parallèle afin de les rendre compatible avec les ports du microprocesseur.compatible avec les ports du microprocesseur.

On donne pour un bit le schéma utilisé.On donne pour un bit le schéma utilisé. La mise en place ou non et le choix des valeurs de La mise en place ou non et le choix des valeurs de

composants permet d’utiliser en entrée différentes composants permet d’utiliser en entrée différentes tensions. tensions.


3737

FA : alimentationFA : alimentation La fonction FA permet de fournir l’énergie nécessaire au La fonction FA permet de fournir l’énergie nécessaire au

fonctionnement de l’ensemble des fonctions. fonctionnement de l’ensemble des fonctions.


3838

Organisation structurelleOrganisation structurelleUnité de contrôleUnité de contrôle

Caractéristiques :Caractéristiques : Microcontrôleur Microcontrôleur

HD63C03HD63C03 8 K octets de ROM et 32 8 K octets de ROM et 32

K octets de RAMK octets de RAM Liaison sérieLiaison série 3 ports d’entrées/sorties 8 3 ports d’entrées/sorties 8

bitsbits


3939

Organisation structurelleOrganisation structurelleCarte de communicationCarte de communication


4040

Organisation structurelleOrganisation structurelleInterface de commandeInterface de commande

Caractéristiques :Caractéristiques : Interface de puissanceInterface de puissance Liaison parallèle avec Liaison parallèle avec

l’unité de contrôlel’unité de contrôle Bus série avec les Bus série avec les

afficheursafficheurs


4141

Organisation structurelleOrganisation structurelleMatrice d’affichageMatrice d’affichage

Caractéristiques :Caractéristiques : 24 matrices de 5 x 724 matrices de 5 x 7 Organisées en 2 lignesOrganisées en 2 lignes Taille de la matrice : 50 mmTaille de la matrice : 50 mm Technologie : diodes Technologie : diodes

électroluminescentesélectroluminescentes


4242

Organisation structurelleOrganisation structurelleLiaison EthernetLiaison Ethernet

Caractéristiques :Caractéristiques : Module additionnel Module additionnel

microcontrôleurmicrocontrôleur Liaison Ethernet standard Liaison Ethernet standard

10 Mbits 10BaseT10 Mbits 10BaseT Serveur Web embarquéServeur Web embarqué Paramétrage des Paramétrage des

caractéristiques caractéristiques accessibleaccessible


4343

Organisation structurelleOrganisation structurellePrototype pour la liaison EthernetPrototype pour la liaison Ethernet

Caractéristiques :Caractéristiques : Module prototype PicdemModule prototype Picdem Microcontrôleur PIC Microcontrôleur PIC

(programme disponible)(programme disponible) Liaison Ethernet standard Liaison Ethernet standard

10 Mbits 10BaseT10 Mbits 10BaseT Serveur Web embarquéServeur Web embarqué Paramétrage des Paramétrage des

caractéristiques caractéristiques accessibleaccessible


4444

CréditsCrédits

Jean-Claude Niedercorn Lycée La Jean-Claude Niedercorn Lycée La briquerie Thionvillebriquerie Thionvillejeanclaude.niedercornjeanclaude.niedercorn@@laposte.netlaposte.netj-c.niedercornj-c.niedercorn@@ac-nancy-metz.frac-nancy-metz.fr

Société le matériel électrique Société le matériel électrique info-clientsinfo-clients@@mat-electronique.commat-electronique.comhttp://http://www.mat-electronique.comwww.mat-electronique.com

gardanne les 3 et 4 février 2004 séminaire nouveau bts systemes electroniques académie...

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