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TECHNOLOGIE Manuel de cours Centre National Pédagogique 2 Technologie de l’info

TECHNOLOGIE Manuel de cours Centre National Pédagogique 2 Technologie de l’informatique ème année de l’enseignement secondaire Les auteurs Les évaluateurs Mohammed BEN HAMIDA Chédly CHAMMAKH Tahar BEN TAHAR InspecteurGénéral Inspecteur Principal Inspecteur Principal Khémaies JEMLI Salah OUERFELLI Ali JARRAY Inspecteur Inspecteur Inspecteur Ammar TRIKI Wahid BOU OTHMAN Mabrouk BEN AMOR Professeur Principal hors classe Professeur Principal Professeur Principal Fradj JAZI Ali KHOAJA InspecteurGénéral Inspecteur Principal REPUBLIQUE TUNISIENNE MINISTERE DE L’EDUCATION © Tous droits réservés au CNP TABLE DE MATIERE Chapitre 1 : Analyse fonctionnelle d’un système technique Page : - Analyse fontionnelle ............................................................................. Chapitre 2 : Systèmes de numération et codes - Systèmes de numération...................................................................... - Codes numériques................................................................................ - Codes alphanumériques....................................................................... Chapitre 3 : Définition graphique d’un produit - Lecture d’un dessin d’ensemble........................................................... - Règles de représentation...................................................................... - Perspective cavalière............................................................................ Chapitre 4 : Fonctions logiques universelles - Fonction NOR (TTL, CMOS)................................................................ - Fonction NAND (TTL, CMOS).............................................................. - Simulation des différentes fonctions..................................................... Chapitre 5 : Systèmes combinatoires -Simplification d’une équation ............................................................... - Logique combinatoire............................................................................ Chapitre 6 : Eléments de transmission de mouvement - Eléments de transmission de mouvement ........................................... Chapitre 7 : Fonction commutation par transistor - Le transistor........................................................................................... - Le transistor en commutation............................................................... 6 17 21 25 32 36 50 59 62 65 71 78 88 103 108 4 Ce manuel est destiné aux élèves de la deuxième année secondaire, de la voie technologie de l'informatique. À l'opposé des disciplines qui apportent des connaissances parfaitement et conti- nûment structurées, comme les sciences et les mathématiques, la technologie fait intervenir des connaissances à partir des démarches ancrées sur le réel, qui simulent des qualités et des aptitudes spécifiques. Pour recueillir ces connaissances permettant de dégager des règles, des princi- pes, des méthodes, l'enseignement de la technologie s'appuie sur des expériences mettant en œuvre des systèmes ou objets techniques réels, des maquettes et des outils informatiques. Cet enseignement est essentiellement fondé sur l'action de l'élè- ve qui doit apprendre en agissant. L'analyse fonctionnelle d'un produit technologique, la définition graphique d'un objet technique, l'identification et l'étude des éléments de transmission d'un mouve- ment favorisent la découverte et la compréhension des différents systèmes tech- niques existants dans l'environnement technologique et industriel qui nous entourent. Le système qui nous est le plus proche reste le mocro-ordinateur : il est donc inté- ressant de connaître son architecture. L'étude des différents systèmes de numéra- tion, les notions délectroniques et d'automatiques présentées aident les apprenants à comprendre l'architecture de ce système qui leur est familier. A travers les activités pratiques proposées, l'élève doit pouvoir rechercher et iden- tifier les connaissances structurées en cours afin de les assimiler, les compléter et les mobiliser pour résoudre de nouveaux problèmes formulés dans d'autres contextes. Dans cet ouvrage, l'utilisation de l'outil informatique et la recherche dans le donai- ne de l'information et de la communication ont été toujours recommandées : on favo- rise ainsi l'esprit d'initiative de l'information dans le domaine technologique. Les auteurs PREFACE CHAPITRE 1 Analyse fonctionnelle d’un système technique 5 Identifier la fonction globale d'un produit . Analyser le fonctionnement d'un système technique . Modélisation d'un système technique Analyse fonctionnelle descendante 1- Objectifs : 2. Prérequis : 3. Nouvel apprentissage : 6 Analyse fonctionnelle d’un système technique Chapitre 1 Etude de cas : Sèche main 1. Mise en situation: Les sèche-mains sont conçus pour offrir un flux d'air chaud à l'efficacité maximale et à une température qui reste agréable pour optimiser le temps de séchage. La commande est par détection automatique à cellule infra-rouge ou par bouton poussoir avec des cycles d'environ 30s (réglable). Le séchage se fait sans aucun contact pour assurer une hygiène sans faille. Le sèche-mains est constitué essentiellement d' : une turbine centrifuge haute pression. une résistance à faible inertie placée dans la veine d'air. Leçon n°1 : ANALYSE FONCTIONNELLE D'UN SYSTEME TECHNIQUE 2. Analyse fonctionnelle globale L'analyse d'un système technique permet de dresser l'inventaire de ses relations externes. Elle est représentée par un diagramme de niveau A-0 2-1 Construction du diagramme de niveau A-0 Données de contrôle ou contraintes C R E W Elément qui assure la fonction FG A-0 MOS MOE Contraintes d’a- limentation en énergie Contraintes de configuration Contraintes de réglage Contraintes d’exploitation Sorties annexes: -information -pertes… Faire sur la matière d'œuvre Sorties Matière d'œuvre + valeur ajoutée Entrées Matière d'œuvre : -Produit -énergie -information Moyen technique Moyen humain FG : Fonction globale du système MOE : Matière d'œuvre entrante MOS : Matière d'œuvre sortante Légende : 7 Analyse fonctionnelle d’un système technique Chapitre 1 2-2 Modélisation du sèche main du point de vue de l'utilisateur 2-2-1 Les éléments de la modélisation L'analyse fonctionnelle globale du sèche main permet de déduire les éléments du tableau suivant : ELEMENTS DE MODELISATION Matière d'œuvre sortante : Mos Dans le cas général Fonction globale : FG Matière d'œuvre entrante : Moe Sorties annexes : s.a Contrôle de présence des énergies : We, Wm, Wp Contrôle de configuration : C Contrôle de réglage : R Données d'exploitation : E Processeur ou système Valeur ajoutée V.A Pour le sèche main Sécher les mains Mains mouillées Mains sèchées chaleur We Ordre de fonctionnement Réglage Programme Sèche mains Séchage 2-2 -2 Modélisation du point de vue de l'utilisateur Toutes les informations citées dans le tableau précédent peuvent être représen- tées par le diagramme de niveau A-0 suivant : Séche mains Sécher les mains Chaleur R We Ordre de fonctionnement Mains mouillées Mains séchées Diagramme de niveau A-0 Remarque : L'analyse précédente a été menée suivant le point de vue de l'utilisa- teur. Elle fait apparaître les fonctions de service rendues à l'utilisateur . On peut également prendre le point de vue concepteur. 8 Analyse fonctionnelle d’un système technique Chapitre 1 2-3 Modélisation du sèche main du point de vue du concepteur 2-3-1 Les éléments de la modélisation L'analyse fonctionnelle globale du sèche main permet de déduire les éléments du tableau suivant : ELEMENTS DE MODELISATION Matière d'œuvre sortante : Mos Dans le cas général Fonction globale : FG Matière d'œuvre entrante : Moe Sorties annexes : s.a Contrôle de présence des énergies : We, Wm, Wp Contrôle de configuration : C Contrôle de réglage : R Données d'exploitation : E Processeur ou système Valeur ajoutée V.A Pour le sèche main Chauffer et souffler l'air Air ambiant Air chauffé et soufflé chaleur We Ordre de fonctionnement Réglage Programme Sèche mains Chauffage et soufflage 2-3 -2 Modélisation du point de vue du concepteur Toutes les informations citées dans le tableau précédent peuvent être représen- tées par le diagramme de niveau A-0 suivant : Séche mains Chauffer et souffler l'air Chaleur Réglage We Ordre de fonctionnement Air ambiant Air chauffé et soufflé Diagramme de niveau A-0 Remarque : Cette analyse du point de vue du concepteur fait apparaître les fonc- tions techniques. 3-Analyse fonctionnelle descendante ou SADT Cette analyse permet de modéliser et de décrire graphiquement des systèmes. On procède par analyses successives descendantes, c'est-à-dire en allant du plus général vers le plus détaillé. 9 Analyse fonctionnelle d’un système technique Chapitre 1 La décomposition du niveau A-0 fait apparaître le diagramme de niveau A0 de détail plus bas qui comporte un certain nombre de boites 1, 2… 3-1- Construction du modèle Général : Niveau A-0 Analyse du systè- me global Niveau A0 Analyse de la boite A0 A1 A2 A3 A0 A-0 Par suite chacune des boites se décompose en d'autre boites et ainsi jusqu'au niveau souhaité. Remarques : Dans notre étude nous nous limitons au diagramme de niveau A0. On retrouve les mêmes flèches d'entrée et de sorties sur les deux niveaux 3-2- Analyse détaillée La fonction globale FG (chauffer et souffler l'air) du sèche main est décomposée selon son concepteur en trois fonctions techniques principales : Amener l'air Chauffer l'air Diffuser l'air chaud Remarque : Certaines fonctions ne sont pas citées (fixer le sèche-mains au mur, respecter les normes …) L'étude du sèche main permet de distinguer trois éléments assurant les trois fonctions techniques citées précédemment. Turbine et moteur électrique Résistance chauffante Diffuseur ( Voir figure à la page suivante) Remarque : Ces trois éléments sont appelés blocs fonctionnels 10 Analyse fonctionnelle d’un système technique Chapitre 1 Diffuseur Résistance chauffante Moteur électrique et Turbine Ces informations peuvent être modélisées par le diagramme de niveau A0 suivant : Amener l’air A1 Chauffer l’air A2 Diffuser l’air chaud A3 Moteur + turbine Résistance chauffante Diffuseur Ordre de fonctionnement Réglage Energie électrique Air chauffé et soufflé Chaleur Air Ambiant Diagramme de niveau A0 Remarques: - Ce diagramme de niveau A0 est issu du diagramme de niveau A-0 . - Il contient A1, A2 et A3 11 Analyse fonctionnelle d’un système technique Chapitre 1 Tableau des fonctions techniques et des éléments Eléments réalisant la fonction (processeur) Fonctions techniques Repères Moteur + turbine Résistance chauffante Diffuseur Amener l'air Chauffer l'air Diffuser l'air chaud A1 A2 A3 Conclusion : L'analyse fonctionnelle descendante a permis de décomposer la fonction technique globale ( Chauffer et souffler l'air) afin de distinguer les fonctions techniques princi- pales. 4- Synthèse L'analyse fonctionnelle descendante permet de modéliser et de décrire graphique- ment uploads/Science et Technologie/ 2eme-info.pdf