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République Tunisienne Ministère de l’Education GÉNIE ELECTRIQUE 3 ème année de

République Tunisienne Ministère de l’Education GÉNIE ELECTRIQUE 3 ème année de l’enseignement secondaire Sciences Techniques TECHNOLOGIE Manuel d’activités Les auteurs Fredj JAZI : Inspecteur Général de l’Education Mahmoud MANNAÏ : Inspecteur Mohamed LABIDI : Inspecteur Sadok MAYEL : Inspecteur Mohamed Sghaïer KHALFAOUI : Professeur Principal hors classe Les évaluateurs Mohamed BEN HAMIDA : Inspecteur Général de l’Education Chedly CHAMMAKH : Inspecteur Principal Hamadi ZNAYDI : Professeur Universitaire Centre National Pédagogique © Tous droits réservés au Centre National Pédagogique Manuel d’activités 3 L’ouvrage de génie électrique s'adresse aux élèves de 3ème Année de la section Sciences Techniques. Il comporte deux manuels : l'un est intitulé manuel de cours, l'autre manuel d'activités. Ces deux manuels sont destinés à être utilisés simultanément par les élèves, en conformité avec la stratégie d'enseignement adoptée pour la discipline. Les thèmes traités permettent de développer, chez les élèves, les aptitudes à s'informer et à participer à la construction de leur savoir et savoir faire. L'élève demeure ainsi au centre de l'acte pédagogique ; il lui incombe alors, pour bien tirer profit de la complémentarité entre les dits manuels, d'accorder une impor- tance à la préparation de l'activité, à son déroulement et à sa synthèse. De ce fait, la réussite des apprentissages nécessite une navigation continue entre les deux volumes du manuel et une mobilisation des ressources matérielles et logicielles. Le manuel de cours est composé de huit chapitres, au début desquels sont indiqués les objectifs à atteindre et les savoirs associés. Ces chapitres sont regroupés en trois parties. A- AUTOMATIQUE B- ELECTROTECHNIQUE C- ELECTRONIQUE Les auteurs souhaitent que ce manuel sera utile aux professeurs et aux élèves. Il sera une aide à la mise en relation entre les activités pratiques à exécuter et les connaissances technologiques à acquérir pour le développement des compétences et des capacités de génie électrique. Ils comptent beaucoup sur les remarques et suggestions des utilisateurs de cet ouvrage pour d'éventuelles améliorations. PREFACE Manuel d’activités 4 COMMENT UTILISER LES MANUELS Manuel de cours 8 Leçon A 1- 1 Les Codes numériques Leçon A1-1 Les Codes numériques CHAPITRE A1 - Le code postal est l’information fondamentale et indispensable d’une adresse. - Identifiant unique et universel, il détermine sans équivoque la localité du destinataire et facilite l’acheminement et le tri des envois. Mise en Situation I- 1- Activité de découverte a- Réaliser l’activité de découverte du manuel d’activités TP A1- 1 b- Exemple de code I I- 2- Généralités a- introduction Les codes numériques ne traitent que des nombres binaires composés de 0 et de 1. Les codes alphanumériques permettent l’exécution de fonctions spécifiques afin d’améliorer les performances du matériel numérique. En effet, le clavier d’un ordinateur porte des touches sur lesquelles sont indiquées les lettres de l’alphabet, les chiffres, les signes de ponctuation ….. (Information source). Le nombre de fils conducteurs reliant l’unité centrale au clavier est nettement inférieur au nombre de ces touches. Une simple analyse montre que l’information source est codée avant d’être transférée à l’unité de traitement sous forme d’information image. Un système de numération permet de coder une information en lui associant symbole ou une combinaison de symboles qui permet de la faire communiquer. La connexion entre le clavier, l’unité centrale et l’écran peut être matérialisée par le schéma synoptique suivant : b- Definition N’oubliez pas de mentionner le code postal dans vos correspondances Code postal Localité 1000 BAB BHAR 1000 BAB EL JAZIRA 1069 HABIB THAMEUR 1002 HEDI CHAKER 1073 MONPLAISIR 1001 REPUBLIQUE microordinateur ordinateur Manuel de cours 6 CHAPITRE A1 I- Mise en situation II- Les codes numériques 1- Présentation 2- Code décimal 3- Code binaire pur 4- Code octal 5- Code hexadécimal 6- Transcodage 7- Code binaire réfléchi 8- Code B.C.D 9- Conversion entre codes III- Exercices résolus IV- Exercices à résoudre Les Codes Alphanumériques Les Codes Numériques I - Mise en situation II - Le code ASCII III- Le code à barres IV- Exercice à résoudre Leçon A1-1 Leçon A1-2 Système de numération et codes Souvenez-vous bien du Je me rapelle bien de mon Manuel de cours 7 Leçon A 1- 1 Les Codes numériques Leçon A1-1 Les Codes numériques CHAPITRE A1 FICHE DE PREPARATION Objectifs du programme Objectifs de la leçon Prérequis Connaissances nouvelles Conditions de réalisation et moyens Critères d’évaluation - Coder un nombre décimal - Décoder un nombre - Transcoder un nombre. - Coder une information dans un format numérique ou alphanumérique - Coder une information dans un format numérique - Convertir une information d'un code à un autre - Système de numération en décimal - Codes numériques. - Conversion entre certains codes. - Calculatrice scientifique. - Micro- ordinateur + logiciel Windows (fichier calculatrice) - Logiciels de simulation électronique. - Simulateur logique et kits. - Information correctement codée. - Conversion entre codes réussie. MANUEL DE COURS Une activité de découverte réalisée lors de la phase de mise en situation des apprentissages permettant à l'élève de réactiver ses prés-requis et de se pré- parer à aborder les nouveaux concepts. Le cours présente les notions nouvelles avec des renvois aux activités pratiques. Un résumé est proposé en fin de chapitre. Une fiche de préparation de la leçon pré- cisant l'objectif à atteindre, les conditions de réalisation et les critères d'évaluation. Une page mettant en évidence le chapitre et les leçons à traiter conformément au programme officiel de la discipline. Manuel d’activités 5 Manuel de cours 80 Leçon A 3- 1 Le Grafcet Leçon A 3- 3 Le Grafcet Chapitre A3 I- 2- Activité 1 Réaliser l'activité 1 du manuel d'activités TP A3- 3 I- 3- Exemple : unité de perçage I- 3- 1- Présentation la figure suivante représente une unité de perçage. I- 3- 2- Description du fonctionnement L'opérateur place une pièce P à percer sur l'étau de serrage. L'action sur un bouton poussoir (S) de mise en marche provoque le cycle de fonctionnement suivant : - serrer la pièce - percer la pièce - desserrer la pièce N.B : la pièce est dégagée manuellement. Manuel d’activités 8 Dossier Pédagogique TP A1-1 Leçon A1-1 : LES CODES NUMÉRIQUES En utilisant le circuit intégré 4030 (CMOS) ou 7486 (TTL) compléter le câblage du convertisseur Gray-binaire sur plaque à essai et simuler son fonctionnement. A l’aide du logiciel Workbench (ou autre) simuler le montage suivant et remplir le tableau correspondant : Nombre en Code Gray Nombre en code pur Figure A-1-6 Figure A-1-5 Activité 3 En appliquant la règle de conversion du binaire réfléchi / binaire naturel. Compléter la table de vérité ci-contre : Déterminer l'équation logique de Bj .…………………………..........…………………........... ..…………………………..........………………….......... …………………………..........…………………............ .…………………………..........…………………........... Gj Bj+1 Bj 0 0 0 1 1 0 1 1 B3 B2 B1 B0 4x 560 Gray Naturel G3 G2 G1 G0 B3 B2 B1 B0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 Gray Naturel G3 G2 G1 G0 B3 B2 B1 B0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 Manuel de cours 18 Leçon A 1- 1 Les Codes numériques Leçon A1-1 Les Codes numériques CHAPITRE A1 Exercice 1 Coder en binaire pur les nombres décimaux suivants 5 ; 56 et 19. Exercice 2 Décoder les nombres binaires (N)2 = 1000 1001 et (N)2 = 111 1010 0101 . Solution (1000 1001)2 = (1x27 + 0x26 + 0x25 + 0x24 + 1x23 + 0x22 + 0x21 + 1x20)10 = (137)10 (111 1010 0101)2 = (1x210+ 1x29 + 1x28 + 1x27 + 0x26 + 1x25 + 0x24 + 0x23 + 1x22 + 0x21 + 1x20)10 = (1957)10 Solution 2 s'écrit (0010)2 7 s'écrit (0111)2 9 s'écrit (1001)2 1 s'écrit (0001)2 4 s'écrit (0100)2 9 s'écrit (1001)2 Donc (279)10 = (0010 01111001)BCD Donc (149)10 = (0001 0100 1001)BCD Solution Exercice 3 Convertir les nombres décimaux 279 et 149 en BCD : Exercices Résolus III 5 1 2 2 0 2 1 2 0 (5)10 = (101)2 56 0 2 28 0 2 14 0 2 7 1 2 3 1 0 2 1 (56)10 = (111000)2 (19)10 = (10011)2 19 1 2 9 0 2 4 0 2 0 2 1 0 2 1 MANUEL D’ACTIVITES MANUEL DE COURS Les activités proposées se dérou- lent en classe en groupes réduits d'élèves facilitant aux apprenants l'expérimentation, l'observation, l'interprétation des résultats et l'acquisition des nouveaux concepts. Pour atteindre les mêmes objectifs et selon le matériel didactique disponible au laboratoire d'autres activités d'apprentissage peuvent être envisagées. Les exercices résolus permettent aux élèves d'appliquer les nou- veaux acquis quant aux exercices à résoudre ils développent la maîtrise de ces acquis. Manuel d’activités 6 Dossier Pédagogique TP A1-1 Leçon A1-1 : LES CODES NUMÉRIQUES 1- À partir du menu « Démarrer Tous les programmes Accessoires : cliquer sur Calculatrice » figure A 1-1 La calculatrice s’affiche sur l’écran figure A1-3 : Figure uploads/S4/ manueld-x27-activite3-eme.pdf