programme 34-st (1)

2

Objectifs Contenu Recommandations

H Niveaux 1 2 3 4

Llve sera capable de (d) :

OS A11 - Identifier un

systme de numration.

OS A12 - Convertir un

nombre dun systme de numration en un autre.

OS A13 - Coder une

information dans un format numrique

OS A14 Coder une

information dans un format alphanumrique.

A1- SYSTEMES DE NUMERATION ET CODES

I- Systmes de numration 1- Systme dcimal 2- Systme binaire 3- Systme hexadcimal 4- Conversion des nombres entiers

a- Codage b- Dcodage c- Transcodage

II- Codes 1- Codes numriques

a- code binaire pur b- code de Gray c- code BCD

2- Codes alphanumriques a- Code ASCII b- Code barres

1- partir dun systme technique et/ou de son dossier technique:

Justifier la ncessit de disposer dun code ; Confirmer la ncessit de la traduction de tout type dinformation en information numrique.

2- Mettre en uvre le systme technique ou la maquette technique disponible.

3- Insister sur le format huit bits.

4- Se limiter aux normes de reprsentation des codes barres et leurs significations.

5- Exploiter un logiciel de gnration et de lecture d'un code barres.

8H


OS A21 - Identifier un systme

combinatoire.

OS A22 - Appliquer une

mthode de rsolution dun problme de logique combinatoire. OS A23 - Effectuer des

oprations darithmtique binaire.

OS A24 - Mettre en uvre un circuit combinatoire.

A2- LOGIQUE COMBINATOIRE

I- Systme combinatoire 1- Dfinition

2- Modlisation

3- Mthode de rsolution a- Identification des entres/sorties

b- Table de vrit

c- quations logiques

d- Simplification algbrique e- Simplification graphique par tableau

de Karnaugh

f- Schmas et logigrammes

II- Oprations dArithmtique binaire 1- Addition binaire

2- Soustraction binaire

III- Circuits combinatoires 1- Codeur Dcimal / BCD

2- Dcodeur BCD / Dcimal

3- Dcodeur BCD / 7 segments

1- Raliser des activits sur systmes rels, sous-systmes, maquettes, simulateurs et PC.

2- Se limiter, au plus, au traitement des systmes combinatoires quatre variables dentre.

3- Amener llve exploiter les documents constructeurs pour choisir les circuits intgrs adquats et tracer les schmas de cblage correspondants en technologie lectronique.

4- Simuler et/ou mettre en uvre une maquette base de fonctions logiques permettant de raliser des oprations darithmtique binaire (addition ; soustraction).

5- Appliquer la mthode de rsolution dun problme de logique combinatoire pour le traitement de laddition binaire et de la soustraction binaire de deux nombres deux bits puis vrifier le fonctionnement.

6- Pour les nombres suprieurs deux bits, se limiter au calcul darithmtique binaire.

7- voquer le binaire sign et les nombres en complment 2. 8- Amener llve exploiter les documents constructeurs pour

mettre en uvre les circuits intgrs combinatoires.

12H

3


H Niveaux 1 2 3 4


OS A31 - Identifier un systme

squentiel. OS A32 - Analyser le

fonctionnement des diffrents types de bascules.

OS A33 Analyser et mettre en

uvre des applications base de bascules.

OS A34 - Analyser et dcrire par

un GRAFCET le fonctionnement dun systme automatis.

OS A35 - Mettre en quation un GRAFCET.

OS A36 laborer et mettre en

uvre un squenceur traduisant un GRAFCET squence unique.

A3 LOGIQUE SEQUENTIELLE

I- Systmes squentiels 1- Dfinition 2- Modlisation 3- La bascule RS asynchrone 4- Les bascules synchrones

a- Bascule RSH

b- Bascule JK

c- Bascule D

d- Bascule T

II- Applications base de bascules 1- Circuit anti- rebond

2- Compteurs asynchrones

3- Dcompteurs asynchrones

4- Compteurs/dcompteurs synchrones

5- Registre dcalage

III- GRAFCET 1- Rgles dvolution 2- Divergence et convergence en ET 3- Divergence et convergence en OU 4- Mise en quation dun GRAFCET :

activation ; dsactivation ; action, tape : mmoire arrt prioritaire et mmoire marche prioritaire.

IV- Les squenceurs 1- Squenceur pneumatique

a- Module dtape b- Schma de cblage

c- Applications

2- Squenceur lectronique

a- Module dtape b- Schma de cblage c- Applications

1- travers une activit, vrifier le prrequis des lves concernant les fonctions mmoires marche prioritaire et les fonctions mmoires arrt prioritaire.

2- Traiter uniquement le logigramme des bascules RS et RSH. Pour les autres bascules, se limiter la table de vrit, lquation, au symbole et au chronogramme.

3- Raliser des activits sur systmes rels, simulateurs, maquettes.

4- Exploiter les logiciels appropris.

5- voquer la possibilit de raliser la fonction de la bascule T partir de la bascule D ou de la bascule JK.

6- Raliser des montages anti rebond base de bascule RS.

7- Traiter les compteurs cycle complet (modulo 2n) et

cycle incomplet (modulo

4


H Niveaux 1 2 3 4


OSA41 - Identifier un

microcontrleur partir d'un systme technique ou de son dossier technique.

OSA42 - Choisir un

microcontrleur en vue de rpondre aux exigences d'un cahier des charges.

OS A43 - Programmer

graphiquement un microcontrleur.

OS A44 Mettre en uvre une

maquette base de microcontrleurs.

A4- MICROCONTROLEURS

I- Prsentation gnrale 1- Place du microcontrleur dans un systme

technique

2- Types usuels de microcontrleurs

3- Architecture simplifie dun microcontrleur du type PIC

4- Les microcontrleurs du type PIC:

- Brochage et rles des diffrentes broches (horloge, oscillateur, entre/sortie, entre Timers, mode timer, mode compteur).

5- Notions dinterruptions : ncessit, sources dinterruption, linterruption front sur la patte INT (entre RB0), linterruption Changement dtat des pattes (RB4 RB7)

6- Critres de choix dun microcontrleur

II- Programmation graphique 1- Synoptique de la mise en uvre dune

application

2- Structure des algorigrammes

III- Applications base de PIC 1- quations logiques

2- Fonction mmoire

3- GRAFCET

4- Comptage

5- Commande d'un afficheur LCD

6- Gestion d'un clavier

1- Mettre en uvre un systme et/ou une maquette base de microcontrleurs.

2- Se limiter aux deux interruptions suivantes (linterruption front sur la patte INT (entre RB0) et linterruption Changement dtat des pattes (RB4 RB7)).

3- Choisir un microcontrleur partir des documents constructeurs en vue dune application.

4- Amener llve appliquer les techniques de programmation graphique des microcontrleurs.

5- Les quations logiques implanter reprsentent les solutions des problmes de logique combinatoire dj tudis au chapitre A2.

6- Valider les solutions obtenues sur maquettes ou par logiciel.

7- voquer la ncessit de l'interfaage laide de composants tels que transistors, relais, circuits spcialiss et phototransistors sans en faire une tude particulire.

20H

5


H Niveaux 1 2 3 4

Llve doit tre capable de (d) :

OS B11 - Identifier un moteur pas

pas dans un systme technique. OS B12 Dterminer les

caractristiques dun moteur pas pas.

OS B13 - Mettre en uvre un

moteur pas pas.

B1- MOTEUR PAS A PAS A AIMANT PERMANENT

I- Prsentation 1- Constitution

2- Principe de fonctionnement

3- Symbole

II- Caractristiques 1- Nombre de phases

2- Nombre de paires de ples 3- Nombre de pas par tour

4- Frquence mcanique ou nombre de pas par seconde

5- Pas angulaire

6- Commutation

7- Mode de fonctionnement

III- Commande dun moteur pas pas 1- par circuits intgrs appropris 2- par microcontrleurs

1- partir dun systme technique (micro tour, micro fraiseuse, imprimante matricielle, lecteur CD), voquer la discontinuit de la rotation du moteur, amener llve identifier un moteur pas pas.

2- Appliquer la rgle du flux maximal pour expliquer le principe de fonctionnement du moteur pas pas

3- Aborder le mode de fonctionnement en pas entier et celui en demi-pas en utilisant des cartes de commande base de circuits intgrs appropris

4- Vrifier le type de la commutation et le mode de fonctionnement dun moteur pas pas partir de la carte de commande, de la table de vrit ou du chronogramme.

5- Exploiter des maquettes base de circuits intgrs appropris ou base de microcontrleurs pour mettre en uvre un moteur pas pas.

6- Exploiter la documentation technique des circuits intgrs utiliss pour la commande du moteur pas pas.

7- voquer la ncessit de l'utilisation de l'tage de puissance base de transistors

4H

Llve doit tre capable de (d) :

OS C11 - Identifier un A.L.I.

partir dune carte de commande et/ou de son schma structurel.

OS C12 - Identifier les

caractristiques dun A.L.I. OS C13 - Identifier les

diffrents montages fondamentaux base dA.L.I. partir dune carte de commande et de son schma structurel.

OS C14 - Raliser des montages

base dA.L.I.

C1- LES AMPLIFICATEURS LINEAIRES INTEGRES

I- Gnralits 1- prsentation

2- Symboles

3- Polarisation

4- Caractristiques

II- Montages base dA.L.I. 1- Amplificateur inverseur

2- Amplificateur non inverseur

3- Montage sommateur inverseur

4- Montage sommateur non inverseur

5- Montage suiveur de tension

III- Applications C.N.A rsistances pondres

1- partir dun systme technique et/ou de son dossier technique, maquette, schma structurel, amener llve identifier un A.L.I.

2- Exploiter les documents constructeurs pour caractriser un A.L.I.

3- Pour les applications, se limiter lA.L.I idal. 4- travers une activit, identifier la fonction ralise par

chacun des montages proposs, justifier les rsultats obtenus en appliquant les lois de Kirchhoff.

5- Utiliser des rsistors de rsistances gales pour les montages sommateurs.

6- Exploiter des cartes lectroniques utilisant les montages fondamentaux.

8H

Total : 76 heures

7


H Niveaux 1 2 3 4

Llve sera capable de :

OS A11 - Mettre en uvre

un circuit intgr combinatoire. OS A12 - Raliser des

applications base dU.A.L.

A1- LOGIQUE COMBINATOIRE

I- Les circuits intgrs combinatoires

1- Additionneur : binaire ; BCD

2- Comparateur

3- Multiplexeur/ Dmultiplexeur

4- LUAL : fonction, architecture et

applications.

1- Raliser des activits sur systmes rels, maquettes,

simulateurs et PC. 2- voquer des exemples dutilisation de chaque circuit. 3- Mettre en uvre des circuits intgrs en cascade. 4- Exploiter la documentation technique relative chaque

circuit. 5- Limiter l'utilisation de l'UAL aux oprations : daddition, de

soustraction et de fonctions logiques.

8H


OS A21 - Identifier un compteur intgr partir dun systme ou de son dossier technique.

OS A22 - Choisir et mettre en uvre un compteur/dcompteur base de circuits intgrs.

OS A23 - Analyser et dcrire le fonctionnement dun systme automatis laide de GRAFCETs synchroniss. OS A24 - Mettre en quation des GRAFCETs synchroniss.

A2 LOGIQUE SEQUENTIELLE

I- Compteurs intgrs asynchrones 1- Prsentation : brochage ; symboles ; modulo ;

table de fonctionnement ; chronogramme 2- Montage en cascade des compteurs intgrs

dcimaux 3- Montage en cascade des compteurs intgrs

binaires

II- Compteurs / dcompteurs intgrs synchrones 1- Prsentation : brochage ; symboles ;

modulo ; table de fonctionnement ; chronogramme ; mode de commande

2- Association en cascade asynchrone des compteurs intgrs.

III- GRAFCET 1- GRAFCETs synchroniss 2- Mise en quation :

activation; dsactivation; tape; action.

1- Raliser des activits sur systmes rels, simulateurs,

maquettes et PC. 2- Traiter des circuits intgrs du type compteurs/dcompteurs

synchrones entres de commande asynchrones. 3- Amener llve exploiter la documentation technique des

circuits tudis pour identifier le rle de chaque broche d'un compteur.

4- partir dun dossier technique, tablir des GRAFCETs

synchroniss dun point de vue de la partie commande. 5- Traiter le cas des systmes techniques grs par des

GRAFCETs synchroniss 6- Exploiter les logiciels appropris pour vrifier les quations

logiques trouves.

16H

8


H Niveaux 1 2 3 4


OS A31 - Identifier les

lments de dialogue dun

systme automatis pilot par

API.

OS A32 - Traduire un

GRAFCET en langage automate.

OS A33 Transfrer un

programme vers un API.

OS A34 Mettre en uvre un

systme pilot par API.

OS A35 - Dcr i re le

fonct ionnement d un

systme par un a lgor i thme

OS A36 - Traduire un

a lgor i thme en programme

cr i t en langage vo lu

OS A37 - Transfrer un

programme vers un

microcontrleur

OS A38 - laborer un programme

spcifique une application

base de microcontrleurs

A3 - LOGIQUE PROGRAMMEE

I- Automate Programmable Industriel

(A.P.I)

1- Architecture.

2- Identification des entres et des sorties.

3- Critres de choix dun API

4- Programmation en mode lignes

dinstructions.

5- Transfert dun programme sur API.

II- Microcontrleurs

1- Programme en langage volu

a- Structure dun programme.

b- Algorithme.

c- Instructions spcifiques au compilateur

utilis.

2- Applications base de PIC

a- GRAFCET

b- Compteur

c- Afficheur LCD

d- Clavier

e- Convertisseur (CAN)

f- Modulation de Largeur dImpulsion MLI

(ou PWM).

1- voquer la ncessit de la logique programme.

2- Exploiter le type dA.P.I disponible au laboratoire et son

langage appropri.

3- Insister sur le langage mnmonique.

4- voquer la ncessit de linterfaage laide des composants

tels que transistors, relais, optocoupleurs et circuits

spcialiss sans en faire une tude particulire.

5- Mettre en uvre un systme et/ou une maquette base de

microcontrleurs.

6- Amener llve appliquer les techniques de programmation

des microcontrleurs en langage volu

7- Valider la solution obtenue sur maquette.

8- Se limiter aux interruptions suivantes (linterruption front sur la patte INT (entre RB0) et linterruption Changement dtat des pattes (RB4 RB7))

9- Mettre en uvre une application illustrant une conversion

analogique numrique (C.A.N).

10- La conversion analogique numrique ne doit pas faire lobjet

dune tude particulire.

11- Mettre en uvre une application illustrant une commande

par MLI pour la variation de vitesse de rotation d'un moteur

courant continu.

12- Valider la solution obtenue sur maquette ou logiciel.

13- Exploiter la documentation technique relative aux

microcontrleurs utiliss.

16H

9


H Niveaux 1 2 3 4


OS A41 - Dcrire

qualitativement un systme

asservi en fonctionnement.

.

OS A42 - Modliser un systme

asservi par un schma fonctionnel.

OS A43 - Dterminer la fonction

de transfert dun systme asservi.

OS A44 - Mettre en uvre un

systme asservi.

A4 NOTIONS DASSERVISSEMENT

LINEAIRE

I- Dfinition dun systme asservi

II- Schma fonctionnel

1- Traducteur de consigne.

2- Capteur.

3- Comparateur.

4- Actionneur

5- Chane daction.

6- Chane de raction.

III- Fonction de transfert

(transmittance : T)

1- Dtermination par la mthode algbrique.

2- Dtermination par la mthode graphique.

IV- Applications :

1- Asservissement de position.

2- Asservissement de vitesse.

1- partir dun systme rel ou une maquette, amener llve

dcrire qualitativement le comportement des systmes

asservis.

2- voquer la distinction entre rgulation et asservissement

3- Exploiter les maquettes dasservissement disponibles au

laboratoire pour modliser un systme asservi.

4- tablir le schma fonctionnel partir des quations

dgages partir du schma structurel de la carte de

commande du systme asservi

5- Appliquer la formule de Black pour la dtermination de la

fonction de transfert.

6H

10


H Niveaux 1 2 3 4


OS B11 Identifier un moteur

courant continu. OS B12 Mettre en uvre un

moteur courant continu. OS B13 Dterminer et choisir

les grandeurs lectriques, mcaniques et le point de fonctionnement pour une charge donne. OS B14 Justifier la ncessit de

la variation de vitesse dun moteur courant continu par un hacheur srie simple.

B1 MOTEUR COURANT CONTINU A EXCITATION INDEPENDANTE

I- Prsentation 1- Modlisation 2- Constitution 3- Principe de fonctionnement 4- Rversibilit 5- Inversion du sens de rotation 6- Schma quivalent de linduit

II- Bilan nergtique et rendement

III- Caractristiques T(I), n(I), T(n)

IV- Point de fonctionnement

V- Variation de la vitesse 1- Principe 2- Hacheur srie simple

a- Dfinition b- Symbole c- Rapport cyclique d- Expression et calcul de la valeur

moyenne de la tension

1- partir dun systme technique (systme de tri, micro tour, banc dessai), amener llve identifier un moteur courant continu.

2- Se limiter ltude des moteurs excitation indpendante constante et les moteurs courant continu

aimant permanent.

3- travers une activit, analyser le principe de

fonctionnement dun moteur courant continu.

4- Amener llve dterminer les pertes collectives (constantes) partir dun essai vide.

5- Amener llve dterminer le rendement partir dun essai en charge.

8H


OS B21 - Dterminer les

grandeurs lectriques d'un rseau triphas quilibr.


grandeurs lectriques d'un rcepteur triphas quilibr.


puissances lectriques mises en jeu dans un rcepteur triphas quilibr.

B2 - SYSTEMES TRIPHASES EQUILIBRES

I- Rseau triphas quilibr 1- Tensions simples 2- Tensions composes

II- Rcepteurs triphass quilibrs 1- Couplage toile : Courants, tensions et

dphasage

2- Couplage triangle : Courants, tensions et dphasage

3- Mesure des puissances : a- Mthode dun seul wattmtre b- Mthode de deux wattmtres

1- partir du rseau triphas local, amener llve :

a- mesurer les tensions simples et les tensions composes

et dduire la relation 3VU ;

b- vrifier la relation prcdente par construction de Fresnel.

2- Amener llve : a- raccorder en respectant les consignes de scurit un

rcepteur triphas quilibr au rseau ; b- mesurer les courants I et J ; c- vrifier par construction de Fresnel la relation entre I et J

dans les deux cas de couplage. 3- laide dun seul wattmtre dterminer la puissance P,

calculer Q et S et reprsenter une chelle convenable le triangle de puissances.

4- laide de deux wattmtres dterminer les puissances P, Q et S puis reprsenter une chelle convenable le triangle de puissances.

4H

11


H Niveaux 1 2 3 4


OS B31 - Identifier un moteur

asynchrone triphas rotor cage dans un systme technique.

OS B32 - tablir le bilan nergtique

dun moteur asynchrone triphas rotor cage.

OS B33 - Choisir un moteur

asynchrone triphas rpondant aux exigences dun cahier des charges.

OS B34 - Choisir les lments de

la chane de commande et de protection dun moteur asynchrone triphas.

OS B35 Reprsenter le schma

de la chane de commande et de protection dun moteur asynchrone triphas rotor cage

OS B36 - Mettre en uvre un

moteur asynchrone triphas rotor cage.

B3 MOTEURS ASYNCHRONES

TRIPHASES

I- Prsentation

1- Constitution

2- Principe de fonctionnement

3- Couplage des enroulements

4- Inversion du sens de rotation

II- Bilan nergtique et rendement

III- Caractristiques Tu(n) et I(n)

IV- Point de fonctionnement

V- Commande et protection

1- Un seul sens de rotation

a- Circuit de puissance

b- Circuit de commande

2- Deux sens de rotation

a- Circuit de puissance

b- Circuit de commande

3- Dmarrage toile-triangle en un seul sens de

marche.

1- Identifier les caractristiques nominales dun moteur

asynchrone triphas partir de sa plaque signaltique. 2- Choisir, partir dun document constructeur, un moteur

asynchrone triphas rotor cage. 3- Se limiter au dmarrage direct. 4- partir de la caractristique mcanique du moteur Tu(n) et

celle dune charge Tr(n), dterminer les coordonnes du point de fonctionnement ; exploiter les rsultats obtenus.

5- Choisir et mettre en uvre les lments dune chane de

commande et de protection (circuit de commande et circuit de puissance). Exploiter les documents constructeurs pour le choix des diffrents composants.

6- Exploiter les logiciels appropris de schmatisation et de

simulation 7- Se limiter ltude thorique du dmarrage toile-triangle.

8H


OS C11 Identifier les diffrents

types de montages mettant en uvre des A.L.I dans un schma structurel. OS C12 laborer et mettre en

uvre un montage base dA.L.I.

C1 LES AMPLIFICATEURS LINEAIRES INTEGRES

I- Montages base dA.L.I 1- Comparateur simple seuil

2- Comparateur double seuils

3- Montage soustracteur

4- Montage drivateur

5- Montage intgrateur

II- Applications Montage astable symtrique base d'A.L.I.

1- travers des activits, identifier la fonction ralise par chacun des montages proposs ; justifier thoriquement les rsultats obtenus en appliquant les lois de Kirchhoff.

2- partir dun document constructeur, identifier les caractristiques dun A. L. I.

3- Exploiter un systme rel, un logiciel et des maquettes dexprimentation.

4- Se limiter lA.L.I idal.

6H

Total : 72 heures

programme 34-st (1)

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