rDesign, innovation et créativité - Freedupuis62.free.fr/doc3eme/revisions/Binder6 light.pdf · • Avoir une communication efficace : se faire connaître et être reconnu

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Zone de texte

DIC Design, innovation et créativité

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Tampon

TECHNOLOGIECe que je dois retenir BESOIN, CONTRAINTES ET NORMES

CYCLE

4CT2.1 - DIC 1.1 Identifier un besoin et énoncer un problème technique.

BesoinBesoin

Le besoin est une nécessité ou un désir ressenti par une personne. Il évolue en fonction du progrèstechnique, des inventions et des innovations. Si l’objet technique ne répond pas à un besoin alors iln'est d’aucune utilité ! Un individu ressent différents besoins hiérarchisés.

ContraintesContraintes

Pour satisfaire notre besoin, un objet technique doit prendre en compte des contraintes qui limitentla liberté du concepteur.

Exemple avec un casque audio :

Lors d'une démarche de projet, l'ensemble des contraintes sont indiquées dans un document nommé « Cahier des charges ». Le cahier des charges est le contrat à remplir par le concepteur.

NormalisationNormalisation

En plus des contraintes personnelles, l'objet technique doit respecter des normes, qui sont descontraintes supplémentaires pour nous protéger ou simplifier son utilisation.

Exemple avec la prise audio du casque : Le format de la prise est unenorme qui permet d'utiliser l'objet avec ensemble des appareils existants quiréalisent la même fonction.

La normalisation est primordiale, des organismes sont donc en charge de la faire respecter : AFNOR, CE, ISO

Exemple avec un casque : Pour qu'un casque soit homologué enFrance et donc reconnu officiellement « protecteur », il doitcomporter une étiquette verte NF ou Blanche E+n°.

Technologie – Académie de Toulouse page 1/1

Il doit s'adapter à ma tête

Le casque doit pouvoirse brancher sur mon

appareil nomade

….

Je dois pouvoir l'utilisersous la pluie

Il doit fournir unson correct

Outil graphique d'identification d'un besoin :

Exemple ici avec le stylo

Pyramide des besoins

Prioritaire

Non prioritaire

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TECHNOLOGIECe que je dois retenir CAHIER DES CHARGES

CYCLE

4CT 2.3

DIC 1.2Identifier les conditions, contraintes (normes et règlements) et ressources correspondantes, qualifier et quantifier simplement les performances d’un objet technique existant ou à créer.

La conceptionLa conception d'un objetd'un objet

Pour répondre aux besoins de l'utilisateur, le concepteur doit faire une liste des contraintes àrespecter (fonctions de service, normes, etc.), pour ensuite choisir les solutions adaptées.

Les contraintesLes contraintes

Une contrainte est une obligation à satisfaire. Il en existe de différentes.

Le choix définitif d'une solution sera donc un compromis qui dépendra de la valeur que l’on accorde à ces différentes contraintes.

Fonctionnement Sécurité

Ouverture du portail à double battant ou Ouverture du portail coulissant

Norme NF C 15-100 : Volume de sécurité électrique dans une Salle de Bain

Développement Durable Ergonomie

Exposition d'une maison, Choix des matériaux, ... Règles d'aménagementd'un poste de travailPrise en main d'une souried'ordinateur ...

Esthétique Budget

Panneau de commande d'une machine à laver

Coût de conception, de fabrication,de distribution, d'utilisation et de recyclage.


Les utilisateurs

Le concepteur(Ce mot vient du verbe concevoir)

Nous venons vous voir pour un projet de construction

BesoinJe voudrais pouvoir loger

ma famille dans de bonnes conditions...

Fonction d'usage : « A quoi sert l'objet ? »

BesoinJ'aimerais une maison en bois,

je trouve ça tellement joli !Fonction d'estime :

« Qu'est-ce que j'aime dans cet objet ? »

Solutions techniques« Quels objets, matériaux ...

peuvent réaliser cette action ? »

Fonctions techniques« Par quelles actions ce produit peut-il rendre ces services ? »

Autres contraintes

- Normes- ...

Fonctions de service« Quels services le

produit doit-il rendre ? »

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Texte surligné

Lister Fonctions de service et ContraintesLister Fonctions de service et Contraintes

Le concepteur rédige un document appelé Cahier des Charges qui identifie le besoin que l'objet doitsatisfaire, les services qu'il doit rendre et les contraintes qu'il doit respecter.

Pour cela, il doit d'abord lister ces fonctions et contraintes auxquelles sont soumises un objet.

2 étapes sont préconisées :

1 – Lister les éléments qui interagissent avec l'objet

2 – Définir le service attendu ou la contrainte à respecter.

Exemple : Porte Jeton

Un outil numérique decarte mentale peut-êtreutilisé pour formaliser lesfonctions et contraintes

Qualifier et Quantifier simplement les performances de l'objetQualifier et Quantifier simplement les performances de l'objet

Le concepteur indique dans le Cahier des Charges les performances à atteindre pour valider lessolutions techniques afin de satisfaire le besoin.

Il précise pour chaque fonction :

- les critères à apprécier (caractéristiques mesurables et quantifiables)

- le niveau acceptable à atteindre (objectifs chiffrés ou références à atteindre)

Exemple : Porte Jeton

Fonctions Critères Niveau

Permettre au client de transporter son jeton

Facile d'utilisation Prise en main en moins de 5 sec

Dimension JetonDiamètre = 23mm

Épaisseur = 2mm

Doit respecter l'environnementMatériaux Recyclables ou Recyclés

Énergie grise Minimale (10 kWh)

Doit s'adapter à un trousseau de clés Nombre de clés 5 maxi

...


TECHNOLOGIE Ce que je dois retenir MESURE ET EXPÉRIENCE

CYCLE

4CT1.1DIC1.3 Imaginer, synthétiser et formaliser une procédure, un protocole.

CS1.5MSOST1.1

Respecter une procédure de travail garantissant un résultat en respectant les règles de sécurité et d’utilisation des outils mis à disposition.

CT1.2MSOST1.6 Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.

CS1.7MSOST1.7 Interpréter des résultats expérimentaux, en tirer une conclusion et la communiquer en argumentant.

Imaginer, synthétiser et formaliser une procédure, un protocoleImaginer, synthétiser et formaliser une procédure, un protocole

Respecter une procédure de travail garantissant un résultat fiableRespecter une procédure de travail garantissant un résultat fiable

Exemple d’expérimentation pour comparer l'efficacitéénergétique de deux lampes : un wattmètre pourmesurer l’énergie consommée (électrique) et unluxmètre pour mesurer l’énergie restituée (lumineuse)

de chaque lampe.

Les mesures sont réalisées sur les deux lampes sans changeraucune condition :

• distance du luxmètre ;

• lumière ambiante ;

• matériel utilisé.

La seule variable dans notre expérience est la lampe utilisée.


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Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecteMesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte : Instruments de mesure usuels: Instruments de mesure usuels

Instrument de mesure simple Instrument avec gestion du calibre Instrument de mesure virtuel

La qualité de la mesure dépend del'instrument utilisé et de l'ordre degrandeur de la mesure souhaité.

Avec ces types d'appareils il estimportant d'utiliser le calibre le plus

adapté pour obtenir une mesureprécise.

A l'aide de logiciel

Interpréter des résultats expérimentauxInterpréter des résultats expérimentaux : Notion d'écart entre les attentes et les résultats: Notion d'écart entre les attentes et les résultats


Écarts possibles dus à :

• Instrument de mesure inadapté ;

• Calibre de l'appareil de mesure ;

• Précision de l'appareil de mesure ;

• Gestion des paramètres extérieurs.


• Situation idéale (tous les paramètres extérieurs sont gérés) ;

• Limite de simulation quasiment infini du logiciel : Calculs précis !

Situation réelleavec les

paramètresextérieurs et lesdéfauts réels.

TECHNOLOGIECe que je dois retenir CHARTE GRAPHIQUE

CYCLE

4CT1.1 – DIC1.3 Imaginer, synthetiser et formaliser une procedure, un protocole.

CT3.3 – DIC1.7Presenter a l’oral et a l’aide de supports numeriques multimedia des solutions techniques au moment desrevues de projet.

CT4.1 – OTSCIS1.4 Elaborer un document qui synthetise ces comparaisons et ces commentaires.

Pourquoi une charte graphiquePourquoi une charte graphique ??

Une charte graphique constitue l'identite visuelle de l'entreprise, d'une marque, d'une association ou d'unprojet.

Les objectifs d'une charte graphique :

• Avoir une coherence graphique (visuelle) dans tous lessupports graphiques de l'entreprise : papier à en-tête,factures, affiches, plaquettes commerciales, flyers, siteinternet, véhicule de l'entreprise …

• Avoir une communication efficace : se faire connaître etêtre reconnu.

• Appuyer l'image et les valeurs de l'entreprise : dynamisme,innovation, élégance par exemple.

Que doit contenir une charte graphiqueQue doit contenir une charte graphique ??

• Un logo : Doit refleter l'image de l'entreprise et son activite. Ildoit pouvoir se decliner en differentes couleurs et differentesformes afin de s'adapter aux supports (flyer, site internet, clipvideo, …). Il se peut que le logo evolue dans les temps.

• La typographie : Une police de caractère specifique pour les titres et une autre pour les textes. Certainesentreprises vont jusqu'a creer une police specifique pour se demarquer.

Titre Roboto, 14 pixel Normal– ABCDEFG - abcdefg - 123456

Sous Titre Roboto, 12 pixel, Italique – ABCDEFG - abcdefg - 123456

Texte standard Tahoma, 10.5 pixel Normal – ABCDEFG – abcdefg - 123456

L'utilisation de « styles » permet de definir tous ces paramètres une fois pour toute.

• Une couleur associée : Le nombre de couleurs doit rester limite poursimplifier la memorisation de l'identite visuelle et sa differenciation parrapport a la concurrence (maxi 5 couleurs).

Pour être sûr d'obtenir toujours la bonne couleur, il est possibled'utiliser la codification RGB : Red, Green, Blue. Ou la codification enHEXA : codification utilisee dans les pages web.

Chaque couleur a une signification, leur assemblage fait ressortir l'image et les valeurs de l'entreprise. Attention,certaines couleurs s'assemblent mieux que d'autres, il faut utiliser les nuanciers de couleur.

Technologie – Academie de Toulouse page 1/1

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TECHNOLOGIE Ce que je dois retenir L'ORGANISATION D'UN PROJET

CYCLE

4CT 1.4

DIC 1.4Participer à l’organisation de projets, la définition des rôles, la planification (se projeter et anticiper) et aux revues de projet.

La démarche de projetLa démarche de projet

La démarche de projet est une succession d'étapes dépendant les unes des autres. Son but est demener à bien la création ou l'amélioration d'un produit ou d'un service.

L'organisation de projetsL'organisation de projets

Afin de mener à bien un projet il est important de s'organiser au sein de l'équipe de travail :

✔ en définissant les rôles et ainsi travailler de façon efficace en favorisant la collaboration

✔ en planifiant le travail et ainsi rendre le projet dans les temps

✔ en participant aux revues de projet et ainsi produire des documents clairs et corrects au furet à mesure du projet jusqu'à sa présentation

✔ en valorisant les compétences de tous les membres de l'équipe acquis dans les différentsdisciplines


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TECHNOLOGIECe que je dois retenir

PLANIFICATIONET REVUE DE PROJET

CYCLE

4CT 1.4

DIC 1.4Participer à l’organisation de projets, la définition des rôles, la planification (se projeter et anticiper) et aux revues de projet.

La planification du projetLa planification du projet

Pour conduire un projet, il est nécessaire de mettre en place une organisation particulière. Lamise en place de cette organisation se fait en répondant à des questions simples :

Quoi ? è Quelles tâches doivent être réalisées ?

Quand ? è Quand débute le projet ? Quelles sont les antériorités des tâches ?

Qui ? è Quelle est la répartition des tâches et le responsable de chaque tâche ?

Comment ? è Quels sont les moyens de production à mobiliser pour accomplir la tâche ?

Combien ? è Quelle est la durée de la tâche ?

• les tâches : ce sont des activités qui doivent être réalisées dans un temps donné,

• les antériorités : cela signifie qu'une tâche doit se dérouler avant une autre,

• le planning : c'est un outil de visualisation de l'organisation du projet.

Un projet évolue au cours du temps et doit tenir compte d'aléas. Le planning est donc mis à jour régulièrement.

Un outil numérique de gestion de projet ou un tableur collaboratif permettent de réaliser unplanning.

La revue de projetLa revue de projet

Les revues de projet constituent des moments privilégiés d’échange entre lesmembres et les responsables du projet. Elles permettent de prendreensemble des décisions capitales qui valident des acquis, réduisentl’inconnu et orientent définitivement la suite du projet.


Gantt ProjectTableur

Durée d'une tâche

Liste des tâches

Calendrier du projet

Antériorité

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TECHNOLOGIECe que je dois retenir

LE DESIGN, INNOVATION ETCRÉATIVITÉ

CYCLE

4CT1.3 – CT2.5 - CT3.2

DIC1.5Imaginer des solutions pour produire des objets et des elements de programmes informatiques enreponse au besoin.

Design Design ► C► C'est quoi'est quoi ??

Le design existe depuis que l'Homme cree les objets. La revolution industrielle (1850) marque untournant et une prise de conscience en integrant pleinement le Design à la demarche de projetindustriel. En vieux français le mot « Design » correspond à sa definition actuelle :

Aujourd'hui le design est partout :

Dans les produits, notre espace, lesinterfaces Hom m e- M ach ine e t l amanière de communiquer.

La finalite du design est d'ameliorer lerapport entre l'objet et l'utilisateur :

✔ dans son utilisation en reponseaux contraintes techniques,

✔ en donnant une identité à l'objet, ✔ en etant porteur de sens et en

provoquant une émotion.

Exemple : La chaussure Nike Hypervenom 2

Utilisation, Chaussure + chaussette, pas de couture, pour le confort.

Identité, le logotype Nike et l'association avec le footballeur Neymar,synonymes de qualite et performance.

Sens et émotion, dynamisme et agressivite comme valeurs : unesensation de pieds nus.

Design Design ► ► Le design globalLe design global

On parle de design global, lorsqu’une entreprise applique une demarche design coherente àtoutes ses composantes.


Design = Dessin (graphisme, volume) et dessein (intention)

Le Design global de l'entreprise orange

Interfaces

Boutique

Produits

EmballageLogotype

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Design Design ►► Pourquoi Pourquoi ??

La demarche design est une etape de la demarche de projet, les echanges designer/technicienspermettent d'etudier la faisabilite technique du produit et d'apporter des solutions innovantes ounon, envisagees par l'un ou par l'autre.

Innovation & CréativitéInnovation & Créativité

L'innovation est liee à une idee de changement ou de produit nouveau alors que l'invention estliee à l'idee de decouverte.

Pour innover il faut être creatif : La créativité c'est avoir des idees, l'innovation c'est mettre enpratique ces idees afin d'obtenir une realisation concrète.


1859 – idee, une chaise en kit

1950 – idee, un stylo jetable

1990 – idee, recycler la matière

Aujourd'huiIdee ?

Des methodes existent pour developper la creativite et faciliter l'innovation :

- Cartes heuristiques- Poker design- Six chapeaux- Etc.

TECHNOLOGIE Ce que je dois retenir

L'ALGORITHMEORGANIGRAMME OU LOGIGRAMME

CYCLE

4CT 1.3 – CT 2.5 – CT 2.7

DIC 1.5Imaginer des solutions pour produire des objets et des éléments de programmes informatiques en réponse au besoin.

CT 3.1

OTSCIS 2.1Exprimer sa pensée à l’aide d’outils de description adaptés : croquis, schémas, graphes, diagrammes, tableaux.

CT 4.2 – CT 5.5

IP 2.3Écrire un programme dans lequel des actions sont déclenchées par des événements extérieurs.

Symboles de baseSymboles de base

Un algorithme est une suite d'instructions précises et structurées quidécrit la manière dont on résout un problème.Cette description peut être textuelle (si, alors, sinon, tant que …) ougraphique (appelé également organigramme ou logigramme).

Dans ce cas des normes d'écritures sont à respecter :

Fonctions ET et OUFonctions ET et OU

L'utilisation des fonctions ET et OU sont essentielles pour présenter correctement une solution.

Algorithme et gestion des sous-problèmesAlgorithme et gestion des sous-problèmes

L'utilisation des sous-problèmes est idéale pour une meilleure lisibilité, pour alléger l'algorithme lorsde succession d'actions identiques, pour faciliter le travail en collaboration, pour facilité unerecherche d'erreur (test individuel des sous-problèmes).


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TECHNOLOGIECe que je dois retenir LA RÉALITÉ AUGMENTÉE

CYCLE

4CT1.3 CT2.5 CT3.2


Réalité augmentéeRéalité augmentée

C'est ce qui va enrichir notre environnement en modifiant notreperception visuelle, tactile ou auditive, par le fait de superposer à laréalité des données virtuelles en 2D ou en 3D et ce, en temps réel.

« La réalité augmentée est une technique permettant d’insérer en temps réel unélément 2D ou 3D dans une image réelle. »

Réalité augmentéeRéalité augmentée : les domaines d'application: les domaines d'application

Les domaines d'application sont multiples et infinis. La réalité augmentée s'intègre dans desservices liés à la culture, au tourisme, au commerce, à la construction, à la mécanique, à lasanté…….

Réalité augmentée à ne pas confondre avec la réalité virtuelleRéalité augmentée à ne pas confondre avec la réalité virtuelle

« La réalité virtuelle consiste à plonger l'utilisateur dans un univers virtuel. »

La réalité augmentée est donc un assistant numérique, la réalité virtuelle est une immersiontotale.

La réalité virtuelle est une technique communication homme-machine consistantà immerger une personne dans un univers de synthèse recalculé en temps réel(images, sons, sensations tactiles ...)


Élémentdéclencheur

Élément virtuelincrusté

Réalitéaugmentée

Un élément déclencheur (Document, Bâtiment, Objet, QR Code.. …..) permet la superposition d'éléments virtuels (Image, Modèle 3D, son, texte, vidéo, lien vers un site internet) sur l'écran d'un appareil nomade (smartphone, tablette, …).

Tester la réalité augmentée enutilisant cette feuille commeélément déclencheur avec

Augment ou Aurasma.

Application Augment ouapplication Aurasma

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TECHNOLOGIECe que je dois retenir OBJETS CONNECTÉS

CYCLE

4CT1.3 – CT2.5

DIC1.5Imaginer des solutions pour produire des objets et des elements de programmes informatiques enreponse au besoin.

OBJET CONNECTÉ > C'est quoi ?OBJET CONNECTÉ > C'est quoi ?

« Un objet connecte est un objet capable d'envoyer une informationvers un autre objet sans intervention humaine»

source : matooma.fr

Comment se connectent-ils ? :

La connectivite s’opère très souvent dans un triptyque « objet + application + terminal » : l’objet estconnecte au terminal (appareil nomade : smartphone ou tablette, ordinateur, TV) via une application ou unsite.

Les informations sont transmises par RFID(portee de 10 mètres), Bluetooth (portee de10 à 20 mètres), Wifi (portee de 50 mètres),basse frequence (portee d’environ 1000kilomètres), carte SIM (ou GSM : porteemondiale) ou encore satellite.

OBJET CONNECTÉ > A quoi ça sert ?OBJET CONNECTÉ > A quoi ça sert ?

Les domaines d'applications sont divers : la sante, le sport, les loisirs, le travail, la domotique, la securite, leseconomies d'energie...

OBJET CONNECTÉ > Les limites ?OBJET CONNECTÉ > Les limites ?

Les donnees sont-elles Où ces donnees et...

vraiment securisees ? sont-elles stockees ?


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TECHNOLOGIE Ce que je dois retenir ARBORESCENCE

CYCLE

4CT 5.2

DIC 1.6Organiser, structurer et stocker des ressources numériques.

ArborescenceArborescence

Lorsque nous stockons nos données numériques (fichiers), il est essentiel de pouvoirles retrouver le plus rapidement possible.

En informatique, il est facile de nous organiser en créant des dossiers et sous-dossiers afind’obtenir une structure sous forme d’arborescence.

Choisir son espace de stockageChoisir son espace de stockage

Cette organisation hiérarchique de fichiers (en arborescence) peut être enregistrée sur différentstype de de stockage :

Stockage fixe Stockage externe/amovible Stockage en ligne (cloud)

Généralement réalisé sur un disquedur d'un ordinateur ou d'un serveur(accessible via une session infor-matique comme au collège).

Dans ce cas les fichiers sont acces-sibles exclusivement via la machineoù est présent le disque dur.

Clé USB, carte mémoire, disquedur externe sont autant desupports permettant de stockertemporairement des fichiers afinde les transporter.Le CD ou DVD permet égalementde sauvegarder de façon irréver-sible des fichiers (impossibilité deré-enregistrement).

Le « cloud » (nuage) est un espacede stockage en ligne normalementsécurisé. Il a l'avantage d'êtreaccessible depuis n'importe quelappareil connecté.Il favorise également le partagedes fichiers (avec des accès enlecture uniquement ou modifica-tion).


Analogie entre un arbre et une arborescence :

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Texte surligné


OUTILS NUMÉRIQUES DEPRESENTATION

CYCLE

4CT 3.3DIC 1.7

Présenter à l'oral et à l'aide de supports numériques multimédia des solutions techniques au moment desrevues de projet.

Pourquoi utiliser un outil numérique de présentationPourquoi utiliser un outil numérique de présentation ??

Notre mémoire est complexe et il s'avère qu'on retient beaucoup mieux sil'information orale est appuyée par un support visuel.

L'utilisation de supports visuels doit répondre à certaines régles deprésentation :

• Ne pas tourner le dos à l'auditoire ;

• Ne pas lire les diapos : c’est un support visuel pour ce que vous nepouvez pas dire ;

• S'adapter au public avec un plan de présentation clair et unvocabulaire adapté ;

• Gérer le temps, éviter de vous répéter ;

• Soigner la conclusion tout comme l'introduction.

Des outils numériques de présentationDes outils numériques de présentation

Choisir le bon outil reste le plus difficile selon le type de communication choisi.

Avec les outils numériques existants aujourd'hui, la seule limite est votre imagination !

Diaporama Vidéo Site internet/Blog Autres

DiaporamaPrezi, Emaze,

GoogleSlides...

Movie Maker / iMoviePowToon, Moovly,Appli smartphone

VidéoPad...

ENTBlog perso

Komposer/Nvu...

Maquette 3D / Réalitéaugmentée / Carte

mentale / Infographie(Padlet, Canva) / Affiche

(Libre Office)...

Echange et discussiongestion de la durée par le

locuteur

Diffusion d'informationla durée est précise pasd'interaction pendant la

projection

Diffusion d'informationOn choisit son parcours

pour accéder àl'information. Durée choisie

par le récepteur

Echange et discussiongestion de la durée par le

locuteur. C'est lui qui animele débat et qui pilote le

logiciel

Trop de diapos = IndigestePas trop de texte et ne pas

lire les textes – attentionaux transitions et

animations superflues

La durée est importante enfonction du message à faire

passer.Le son est aussi important que

l'image – on n'intervient paspendant la durée de la

projection.

L'ergonomie pour accéderaux informations est à

prévilégier.Trouver l'équilibre entre

texte/image/vidéo et autresanimations

Il s'agit en général d'unéchange technique lors desrevues de projet. La durée

est courte et la présentationsynthétique.

Définir ou suivre une charte graphique - (Voir fiche de connaissances - Charte graphique)

Les aptitudes requises pour communiquer au moment des revues de projetLes aptitudes requises pour communiquer au moment des revues de projet

VERBALE : Le ton, l'attention, l'écoute...

VISUELLE : Choix des illustrations, écriture correcte, lisibilité etqualité des données...

NON-VERBALE: Langage du corps (posture), présentationpersonnelle.


VERBALE VISUELLE

NON-VERBALE

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Texte surligné

TECHNOLOGIE Ce que je dois retenir RÉALISER UN PROTOTYPE

CYCLE

4CT2.6

DIC 2.1Réaliser, de manière collaborative, le prototype de tout ou partie d’un objet pour valider une solution

Réaliser un prototypeRéaliser un prototype

Un prototype est la première réalisation concrète d’un objet. Il permet au concepteur de valider lessolutions techniques retenues.

Aujourd’hui, il est simple et rapide de réaliser un prototype. Pour fabriquer une pièce, il suffit de la dessiner à l’aided’un logiciel de CAO et la transférer ensuite dans une Fraiseuse Numérique ou une Imprimante 3D.

Pro

toty

pag

e ra

pide

de s

truc

ture

Esquisse Représentation 2D/3D Fabrication

Usinage ou impression 3D

Pro

toty

pag

ede

circ

uit

de c

omm

ande Description d'un fonctionnement Simulation Conception / Validation

Le FablabLe Fablab

Contraction de l’expression anglaise «fabricationlaboratory», le Fablab est un lieu ouvert au publicoù il est mis à sa disposition toutes sortes d'outils,

notamment des machines-outils pilotées par

ordinateur, pour la conception et la réalisation d'objets.

Une grande communauté partage des modèles3D sur les espaces suivants :


Algorithme ouorganigramme

ModélisationSchémaCroquis

https://www.sculpteo.com/fr/

https://www.thingiverse.com/

https://www.myminifactory.com/fr/

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Texte surligné

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Zone de texte

OTSCIS Les objets techniques, les services et les changements induits dans la société

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Tampon


COMPARER LES ÉVOLUTIONSDES OBJETS

CYCLE 4

CT6.1OTSCIS.1.3

Comparer et commenter les évolutions des objets en articulant différents points de vue : fonctionnel, structurel, environnemental, technique, scientifique, social, historique, économique.

Comparer l’évolution des objets Comparer l’évolution des objets

Comparer l’évolution des objets consiste à mettre en évidence les différences entre ces objets.Ces différences peuvent être :

Nous pouvons aussi comparer entre deux objets : le principe technique, la valorisation des matériaux, ladurée de vie de l’objet, l’autonomie, l'ergonomie, l'esthétique …

Commenter Commenter les évolutions des objets en articulant différents points de vueles évolutions des objets en articulant différents points de vue fonctionnel, structurel, fonctionnel, structurel, environnemental, technique, scientifique, social, historique, économique.environnemental, technique, scientifique, social, historique, économique.

Pour expliquer le « pourquoi l’objet à évoluer », nous pouvons mettre en relation différentspoints de vues :

✔ Scientifique : une découverte

✔ Historique : un futur conflit, une guerre, une épidémie, ….

✔ Technique : une invention, une innovation.

✔ Économique : une variation de l’offre et de la demande

✔ Fonctionnel : des fonctions de service supplémentaire

ou plus adéquates.

✔ Social : un changement des habitudes

d’utilisation (responsable et citoyenne)

✔ Environnemental : promouvoir le développement durable

✔ Structurel : la forme, les dimensions, le matériau utilisé


L’énergie

Voiture à vapeur Voiture électrique

Les matériaux

Vélo en bois Vélo en carbone

Les dimensions d’un objet

La consommation d’énergie

Premier Ordinateur électrique : 167 m²

Ordinateur : 160 cm²Ampoule à incandescence

100 W.h (Watt.heure)

Travaux bureautiques, jeux, regarder des vidéos, télécharger, internet …

1945 : La guerre froide.1erordinateur entièrement électronique, commandé par l’armée américaine afin d’effectuer les calculs de la trajectoire des missiles soviétiques.

Ampoule à Diode 9 W.h (Watt.heure)

1947 : Innovation du transistorDiminution de la taille, du poids et de la consommation d’énergie.

1981 : Informatique familialLes circuits intégrés(microprocesseur) réduisirent la taille et le prix des ordinateurs. Les ordinateurs devinrent assez fiables pour être vendus.

L’informatique familial a multiplié les décharges informatiques. D'où la naissance du PC vert

Les ordinateurs ont changé d’aspect, de forme (miniaturisation) pour s’adapter au mieux à notre

vie quotidienne : portable, tablette, téléphone

La cyberdépendance, (infobésité)Avoir un ordinateur est une marque d’appartenance sociale pour différentes communautés. Il a profondément modifié notre comportement en société : Tchat, forum, site de rencontre, streaming, P2P, réseaux sociaux.

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TECHNOLOGIECe que je dois retenir CHARTE GRAPHIQUE

CYCLE

4CT1.1 – DIC1.3 Imaginer, synthetiser et formaliser une procedure, un protocole.

CT3.3 – DIC1.7Presenter a l’oral et a l’aide de supports numeriques multimedia des solutions techniques au moment desrevues de projet.

CT4.1 – OTSCIS1.4 Elaborer un document qui synthetise ces comparaisons et ces commentaires.

Pourquoi une charte graphiquePourquoi une charte graphique ??

Une charte graphique constitue l'identite visuelle de l'entreprise, d'une marque, d'une association ou d'unprojet.

Les objectifs d'une charte graphique :

• Avoir une coherence graphique (visuelle) dans tous lessupports graphiques de l'entreprise : papier à en-tête,factures, affiches, plaquettes commerciales, flyers, siteinternet, véhicule de l'entreprise …

• Avoir une communication efficace : se faire connaître etêtre reconnu.

• Appuyer l'image et les valeurs de l'entreprise : dynamisme,innovation, élégance par exemple.

Que doit contenir une charte graphiqueQue doit contenir une charte graphique ??

• Un logo : Doit refleter l'image de l'entreprise et son activite. Ildoit pouvoir se decliner en differentes couleurs et differentesformes afin de s'adapter aux supports (flyer, site internet, clipvideo, …). Il se peut que le logo evolue dans les temps.

• La typographie : Une police de caractère specifique pour les titres et une autre pour les textes. Certainesentreprises vont jusqu'a creer une police specifique pour se demarquer.

Titre Roboto, 14 pixel Normal– ABCDEFG - abcdefg - 123456

Sous Titre Roboto, 12 pixel, Italique – ABCDEFG - abcdefg - 123456

Texte standard Tahoma, 10.5 pixel Normal – ABCDEFG – abcdefg - 123456

L'utilisation de « styles » permet de definir tous ces paramètres une fois pour toute.

• Une couleur associée : Le nombre de couleurs doit rester limite poursimplifier la memorisation de l'identite visuelle et sa differenciation parrapport a la concurrence (maxi 5 couleurs).

Pour être sûr d'obtenir toujours la bonne couleur, il est possibled'utiliser la codification RGB : Red, Green, Blue. Ou la codification enHEXA : codification utilisee dans les pages web.

Chaque couleur a une signification, leur assemblage fait ressortir l'image et les valeurs de l'entreprise. Attention,certaines couleurs s'assemblent mieux que d'autres, il faut utiliser les nuanciers de couleur.


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CYCLE

4CT 1.3 – CT 2.5 – CT 2.7


CT 3.1


CT 4.2 – CT 5.5










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Texte surligné


EXPRIMER SA PENSÉE : LE CROQUIS ET LE SCHÉMA

CYCLE

4CT3.2 - CT5.3OTSCIS.2.2

Lire, utiliser et produire, à l’aide d’outils de représentation numérique, des choix de solutions sous forme de dessins ou de schémas.

Pour décrire un choix de solution technique et se faire comprendre, on utilise…

… une représentation simple, à main levée. CROQUIS

Pour faire un croquis le concepteur peut utiliser des applications et un stylet

Exemples :

Paper

Autodesk SketchBook

Mais attention, cette représentation peut contenir des informations inutiles pour l'explication du fonctionnement.

De plus, selon la qualité du croquis et des représentations de chacun, il peut être difficilement compréhensible.

On peut, pour une meilleure communication, utiliser…

… une représentation normalisée qui al'avantage de :

– ne dessiner que les éléments essentiels à la description

– utiliser un langage compréhensible par les initiés

– uniformiser les différentes solutions

SCHÉMAS (PLANS)

Pour créer des dessins normalisés en 2D, leconcepteur peut utiliser un logiciel de ConceptionAssistée par Ordinateur (CAO).

Exemples :

Avec Sketchup, utiliser la barre des vues et dans lemenu caméra > projection parallèle

Avec Sweet Home 3D, dessiner directement le planen 2D (la 3D associée se dessine en même temps)


rodri

Texte surligné


OUTILS NUMÉRIQUES : LA CAOCONCEPTION ASSISTÉE PAR ORDINATEUR

CYCLE

4CT3.2, CT5.3

OTSCIS.2.2Lire, utiliser et produire, à l’aide d’outils de représentation numérique, des choix de solutions sous forme de dessins ou de schémas.

Lire et utiliser une représentation numérique d’un objet avec un logiciel de CAOLire et utiliser une représentation numérique d’un objet avec un logiciel de CAO

Une représentation numérique s’intègre dans l’étude et la conception d’un objet technique : La CAO permet de modéliser l'objet (en 3D par exemple), de simuler virtuellement son fonctionnement.Après validation des solutions en rapport avec le cahier des charges, la CAO permet de produire leprototype à l'aide des outils à commandes numériques (fraiseuse, imprimante 3D).

Quel que soit le domaine (architecture, mécanique, électronique, etc.) l'utilisation d'un logiciel de CAO apporte :

✔ une visualisation réaliste de l'objet réel

✔ la modification rapide des différents documents

✔ le passage facile de la représentation 3D à la 2D

✔ un échange simplifié de ces documents

(impression, envoi par e-mail, ENT, etc.)

L'utilisation d'un logiciel de CAOa tout de même des limites :

✗ Attention à ne pas rendre le modèlevirtuel plus beau que le réel, souspeine de décevoir le client

✗ Il est possible de modéliser quelquechose irréalisable dans la réalité

G j

Réaliser la représentation numérique d’un volume élémentaireRéaliser la représentation numérique d’un volume élémentaire

Pour modéliser un objet en volume avec un logiciel de Conception Assistée par Ordinateur (CAO),il faut :


Exemples de logiciel de CAO

1 - Tracer une forme en 2DIl s'agit d'une esquisse

2 – Indiquer les cotations(mesures) de l'esquisse

3 – Mettre en volume cetteesquisse en indiquant la hauteur

Cette fonction est l'extrusion

rodri

Texte surligné

Produire une représentation numérique d’un volume simple avec un logiciel de CAOProduire une représentation numérique d’un volume simple avec un logiciel de CAO

Un logiciel de CAO permet de produire une maquette virtuelle. Pour cela il faut commencer parmodéliser un volume simple auquel il faudra ajouter ou enlever un/des autre/s volume/s simple/s et celajusqu'à obtention de la pièce souhaitée.

L'utilisation d'une bibliothèque de composantsL'utilisation d'une bibliothèque de composants

L’utilisation d’une bibliothèque de composant permet de manière simple et efficace de créer ou demodifier la structure d’un objet technique. Ce qui permet au concepteur de gagner du temps.Des sites en ligne permettent de mutualiser des composants et donc de devenir des bibliothèques mondiales accessibles à tous.

Produire une représentation numérique d’un objet afin de valider une solutionProduire une représentation numérique d’un objet afin de valider une solution

Le logiciel de CAO permet de produire une maquette virtuelle.

Cette maquette aide le concepteur (et le demandeur à l'origine du besoin) à visualiser comment seral'objet technique, de comprendre facilement les formes afin de valider les solutions envisagées.


Porte jeton

Aménagement d'un conteneuren logement étudiant

Robot suiveur de ligne

Réaménagement de la courdu collège

rodri

Zone de texte

MSOST La modélisation et la simulation des objets et systèmes techniques

rodri

Tampon


PROCEDURES, PROTOCOLES,ERGONOMIE

CYCLE

4CS1.5 – CT1.1 - CT 2.6

MSOST 1.1Respecter une procédure de travail garantissant un résultat en respectant les règles de sécurité et d’utilisation des outils mis à disposition.

L’ergonomie sur le poste de travailL’ergonomie sur le poste de travail

Organiser son poste de travailOrganiser son poste de travail

On organise son poste pour travailler dans de bonnes conditions et en toute sécurité. Pour cela, 3 étapes fondamentales sont à respecter :

AVANT PENDANT APRÈS

Organiser son poste de travail

Adopter une position en relation avecla tâche à effectuer

Respecter le mode opératoire et lesrègles de sécurité en suivant la

fiche de poste

Ranger le poste de travail

Nettoyer et ne rien laisser traîner


Afin d’assurer un maximum de confort et de sécurité, l’ergonomie du poste de travail doit être adaptée à la personne utilisatrice.

Exemple : la souris de l’ordinateur

Ergonomie : Étude quantitative et qualitative du travail dans l'entreprise, visant à améliorer les conditions de travail et à accroître la productivité. (source : Larousse)

NonOui

Souris pour droitier Souris pour gaucher Clavier ergonomique

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Texte surligné

Procédure de travailProcédure de travail

La procédure permet de réaliser une tâcheprécise sans se tromper. Elle se déclinesous la forme d'un document précisanttoutes les étapes à respecter.

Les procédures sont couramment utiliséesdans les activités ou l'on doit effectuer desmanipulations et/ou des expérimentations.

La procédure peut être représentée sousdifférentes formes : tableau, liste,algorithme, organigramme, carte mentale ...

Exemple : L'organigramme

Fiche de poste et sécuritéFiche de poste et sécurité


Exemple : Gamme de montage fixation de store

La fiche de poste permet d'utiliser une machine ou un outil en toute sécurité.

Elle donne la procédure à suivre pour une utilisation sans danger.

Elle définie les consignes de sécurité pour l'utilisateur.

Les pictogrammes aides à focaliser l'utilisateur sur les risques majeurs.

TECHNOLOGIE Ce que je dois retenir MESURE ET EXPÉRIENCE

CYCLE

4CT1.1DIC1.3 Imaginer, synthétiser et formaliser une procédure, un protocole.

CS1.5MSOST1.1

Respecter une procédure de travail garantissant un résultat en respectant les règles de sécurité et d’utilisation des outils mis à disposition.

CT1.2MSOST1.6 Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.

CS1.7MSOST1.7 Interpréter des résultats expérimentaux, en tirer une conclusion et la communiquer en argumentant.

Imaginer, synthétiser et formaliser une procédure, un protocoleImaginer, synthétiser et formaliser une procédure, un protocole

Respecter une procédure de travail garantissant un résultat fiableRespecter une procédure de travail garantissant un résultat fiable

Exemple d’expérimentation pour comparer l'efficacitéénergétique de deux lampes : un wattmètre pourmesurer l’énergie consommée (électrique) et unluxmètre pour mesurer l’énergie restituée (lumineuse)

de chaque lampe.

Les mesures sont réalisées sur les deux lampes sans changeraucune condition :

• distance du luxmètre ;

• lumière ambiante ;

• matériel utilisé.

La seule variable dans notre expérience est la lampe utilisée.


rodri

Texte surligné

rodri

Texte surligné

Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecteMesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte : Instruments de mesure usuels: Instruments de mesure usuels

Instrument de mesure simple Instrument avec gestion du calibre Instrument de mesure virtuel

La qualité de la mesure dépend del'instrument utilisé et de l'ordre degrandeur de la mesure souhaité.

Avec ces types d'appareils il estimportant d'utiliser le calibre le plus

adapté pour obtenir une mesureprécise.

A l'aide de logiciel

Interpréter des résultats expérimentauxInterpréter des résultats expérimentaux : Notion d'écart entre les attentes et les résultats: Notion d'écart entre les attentes et les résultats



• Instrument de mesure inadapté ;

• Calibre de l'appareil de mesure ;

• Précision de l'appareil de mesure ;

• Gestion des paramètres extérieurs.


• Situation idéale (tous les paramètres extérieurs sont gérés) ;

• Limite de simulation quasiment infini du logiciel : Calculs précis !

Situation réelleavec les

paramètresextérieurs et lesdéfauts réels.


FONCTIONS TECHNIQUES ETSOLUTIONS TECHNIQUES

CYCLE

4CT 2.4

MSOST 1.2Associer des solutions techniques à des fonctions.

Associer des solutions techniques à des fonctions Associer des solutions techniques à des fonctions

Le rôle du concepteur et de son bureau d'étude est de proposer des solutions pour chacune desfonctions de l'objet. Seule, la solution technique qui répond au mieux aux contraintes imposées seraretenue. Cette solution est souvent un compromis entre toutes les contraintes : il s'agit donc de faire unchoix entre toutes les solutions techniques possibles.

NB : La solution idéale paraît être une télécommande à bouton avec une communication infrarouge ou radio car cetype de solution fonctionne à une distancesatisfaisante, avec un niveau de sécurité correctet elle est réalisable avec un budget réduit.

Le choix d'un écran tactile ou commande vocale pourra se justifier suivant l'ergonomie désirée : exemple avec une personne handicapée, le choix de la commande vocale serapeut être plus adaptée.

Représenter les fonctions techniques et solutions techniques associées Représenter les fonctions techniques et solutions techniques associées

Étape 1 :

Décomposer l'objeten composants

Étape 2 :

Pour chaque composant, indique lafonction qu'il remplit

Étape 3 :

Associer les fonctions techniques et les solutionstechniques

De la mousse pour s'adapter à l'oreille

Une arche déformable pour s'adapter à la taille de la tête

Des haut-parleurs pourproduire du son

Une commande du volume sonore

Une connexion jack 1,5mm pour connecter un appareil


Exemple : Une télécommande de portail

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TECHNOLOGIE Ce que je dois retenir STRUCTURE D'UN SYSTÈME

CYCLE

4CS 1.6

MSOST 1.3Analyser le fonctionnement et la structure d'un objet, identifier les entrées et sorties.

Structure d'un systèmeStructure d'un système

Un système peut être résumé à une « boitenoire » qui permet d'obtenir une énergieutilisable en fonction d'une source d'énergie et

d'évènements extérieurs.

Chaîne d'énergieChaîne d'énergie

La chaîne d'énergie est la partie du sytème quitransforme l'énergie pour obtenir l'action souhaitée.Certains objets sont composés que d'une chaine d'énergie.

Chaîne d'informationChaîne d'information

La chaîne d'information est la partie du système qui décide des ordres à donner à la chaîne d'énergie.Pour cela, elle fait l'acquisition des évènements extérieurs, traite ses données et communique les ordres.

Représentation fonctionnelle des systèmesReprésentation fonctionnelle des systèmes

U n s y s t è m e p e r m e t d erépondre à un besoin.Il est composé d'élémentsayant chacun leurs fonctions.


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TECHNOLOGIE Ce que je dois retenir LES MATÉRIAUX

CYCLE

4CT2.2

MSOST 1.4Identifier les matériaux sur un objet et décrire les transformations qui s’opèrent.

Les familles de matériauxLes familles de matériaux

Comme nous l'avons vu au Cycle 3, les matériaux qui composent les objets ou les systèmespeuvent être classés en 3 familles :

Les métaux (Me)

Les organiques (O) Les composites (C)

Les minéraux (Mi)

Principales caractéristiquesPrincipales caractéristiques

Le choix d'un matériau pour la réalisation d'un objet ou d'un système dépend :

- des formes à réaliser

- du procédé de réalisation disponible

- de son aspect esthétique et physique

- de son coût

- de ses propriétés intrinsèques (mécanique, électrique, chimique, thermique, acoustique, ...)

- de son aptitude au recyclage

Les propriétés mécaniques : Il s'agit de la résistance d'un matériau aux efforts auxquels il estsoumis. Nous retiendrons plusieurs types d'efforts :

Efforts Flexion Compression Traction Torsion Cisaillement

Croquis

DéformationFléchissement,

Courbure (la flèche)

1/Raccourcissement

2/Flambage ouflambement

Allongementlongitudinal

Rotation dessections droitespar glissement

relatif

Glissement relatifdes sections

Les propriétés électriques : Un matériau estun bon conducteur électrique lorsqu’il offrepeu de résistance au passage du courant. Lesmétaux sont de bons conducteurs électriques.

Pour mesurer la résistance au passage ducourant d’un matériau, on utilise unOhmmètre :

Les propriétés chimiques : Par exemple, lesmatériaux résistent plus ou moins bien à uneexposition au milieu extérieur, c'est larésistance à la corrosion.


La selleen cuir (O)

Les pneusen caoutchouc (O)

Les rayonsen acier (Me)

Le pédalieren aluminium (Me)

Le cadreen fibre de carbone (C)

Le roulementen céramique (Mi)

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TECHNOLOGIE Ce que je dois retenir FLUX D'ÉNERGIE

CYCLE

4CT2.2

MSOST 1.4Identifier les flux d’énergie sur un objet et décrire les transformations qui s’opèrent.

Nature et transformation de l'énergieNature et transformation de l'énergie

Chaîne d'énergieChaîne d'énergie

Efficacité énergétiqueEfficacité énergétique

Ne pas confondre efficacité énergétique et faibleconsommation énergétique ! Car par exemple une lampepeut consommer peu mais éclairer faiblement !

La lampe la plus efficace sera celle qui éclaire le plus pourun minimum de consommation.

Plus généralement, l'efficacité énergétique d'un système est définiecomme le rapport entre l'énergie restituée utilement en sortie de cesystème, et l'énergie consommée en entrée de ce système

Cette notion d'efficacité énergétique s'applique à tous les appareils : congélateur, chauffage, lave vaisselle, …

Elle est représentée par une étiquette : lettre A pour les plus efficaces à lettre G pour les plus énergivores.


Lampe à DEL ou LED

1% de perte en énergiethermique

99% d'énergie lumineuse

Classe A

Lampe à incandescence

95 % de perte en énergiethermique

5 % d'énergie lumineuse

Classe G

Énergie lumineuse

Énergie électrique

Énergie lumineuse

Énergie éolienne

Énergie éolienne




Én

erg

ie d

'en

trée

(co

nso

mm

ée)

Én

erg

ie d

e so

rtie

(res

titu

ée)

Énergie consommée (électricité : watt)

Énergie restituée (lumière : lux)Efficacité énergétique =

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Texte surligné


CHAÎNE D'INFORMATION NATURE DE L'INFORMATION

CYCLE

4CT 2.2

MSOST.1.4Identifier les flux d’information sur un objet et décrire les transformations qui s’opèrent.

CT 1.2

MSOST.1.6Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.

La chaine d'informationLa chaine d'information : Acquérir: Acquérir

Les capteurs sont des éléments qui transforment une grandeur physique en signal souvent électrique. Ce signal permet d'acquérir un état du système à un moment donné.

Le signal transmis par le capteur est une information qui sera traitée par la chaîne d'information pour prendre une décision.

Nature de l'informationNature de l'information

Selon les capteurs, l'information peut être de deux natures : Logique ou Analogique

Information Logique Information Analogique

Une information est dite logique si elle ne peutprendre que deux valeurs : « Vrai ou Faux »,« Haut ou Bas » .

Cette information logique est numériquelorsque les valeurs sont « 0 ou 1 ».

L'information est analogique si elle varie de manière continuedans le temps (infinité de valeurs).

Cette information peut être transportée par un signal analogique(en volt généralement) ou par un signal numérique (suite de 0 etde 1).

Signal numérique Signal analogique Signal numérique

Exemples de capteur permettant d'acquérir des informations

Analogique Analogique Analogique Logique Logique Logique Logique Analogique Analogique Analogique

Scanner Lecteurmagnétique

Joystick Boutonpoussoir

Capteur finde course

Barrièreinfrarouge

Détecteurde présence

Capteur deluminosité

Capteur deT°C

Anémomètre


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Texte surligné

rodri

Texte surligné


SYSTÈMES EMBARQUÉSCAPTEUR, ACTIONNEUR, INTERFACE

CYCLE

4CT 4.2 – CT 5.5

IP 2.3Écrire un programme dans lequel des actions sont déclenchées par des événements extérieurs

CS 1.6

MSOST 1.4Identifier les flux d'information sur un objet et décrire les transformations qui s'opèrent.

Capteur, actionneur, interfaceCapteur, actionneur, interface

Les capteurs permettent d'acquérir des informations qui sont traitées par une interfaceprogrammable pour piloter des actionneurs. Souvent, il faut utiliser une interface de puissancepour canaliser l'énergie vers l'actionneur.

Il est aussi possible d'envoyerdes informations directementdepuis des interfacesutilisateur afin de modifier entemps réel le fonctionnementdu système embarqué.

Système embarquéSystème embarqué

Le système embarqué réagit en fonction de l'acquisition de ses capteurs, des informations qu'ilreçoit de l'extérieur (capteurs externes ou communiqués depuis un appareil nomade) et de laprogrammation qui lui est associée.

Ainsi le système est autonome dans sonenvironnement et s'adapte correctement si :

• La programmation qui lui est associée prenden compte l'ensemble des scénarios possibles.

• Les capteurs qui lui sont associés luipermettent d'acquérir les informations souhaitées.

Chaîne d'information et chaîne d'énergie / Structure des systèmesChaîne d'information et chaîne d'énergie / Structure des systèmes


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TECHNOLOGIE Ce que je dois retenir OUTILS DE DESCRIPTION

CYCLE

4CT 4.1

MSOST 1.5Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, le fonctionnement, la structure et le comportement des objets.

Décrire la structure d'un objet techniqueDécrire la structure d'un objet technique

La structure, c’est l’organisation, la miseen place des éléments qui constituentl’objet technique.

Pour décrire la structure, il est possibled'utiliser une représentation simple à

main levée : un croquis ou une vue éclatée avec unenomenclature.

Décrire le comportement d'un objet techniqueDécrire le comportement d'un objet technique

Un organigramme ouun algorithme permetd e d é c r i r e l ecomportement d 'unobjet technique.

Décrire le fonctionnement d'un objet techniqueDécrire le fonctionnement d'un objet technique

Pour décrire le fonctionnement d'un objet technique, ilest possible d'utiliser des schémas (constitués desymboles normalisés).

Il est aussi possible de décrire l'objet en ledécomposant par fonctions.


Pour un même objet il estpossible de le décrire deplusieurs façons.

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FONCTIONNEMENT D'UN CAPTEURINFORMATION & SIGNAL

CYCLE

4CT 1.2

MSOST 1.6Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte

Nature d'une informationNature d'une information : logique ou analogique: logique ou analogique

Une information interprétée du signal fourni par un capteur peut être logique ou analogique.

Exemple de capteur Signal fournie par le capteur Information interprétée

Barrièreinfrarouge

Détection ou pas de passage

Information typeLOGIQUE

2 valeurs possibles(tout ou rien)

Capteur detempérature

Température en degrés

Information typeANALOGIQUE

Plusieurs valeurs possibles

Nature d'un signalNature d'un signal : Analogique ou numérique: Analogique ou numérique

Un capteur fournit un signal de type analogique ou numérique.

Signal Analogique Signal numérique

Souvent un signal analogique évolue en tension (volt)Exemple : 3,2 volts

Un signal numérique est une suite de 0 et de 1Exemple : 010011

Un signal analogique doit souvent être convertie en numérique pour pouvoir être traiter par le microcontrôleur. C'est la numérisation du signal.

Principe de fonctionnement d'un détecteur, capteur, codeurPrincipe de fonctionnement d'un détecteur, capteur, codeur

Type decapteur

Exemple Information Exemple Signal

Détecteur 1 ou 0 Logique Détection ou pas (tout ou rien) Numérique

Capteur 3,2 volts Analogique Degrés, Lux, … : 32°C Analogique

Codeur 010011 Analogique Position, … : 45° Numérique


rodri

Texte surligné

Principe de fonctionnement d'un capteurPrincipe de fonctionnement d'un capteur : numérisation: numérisation

Un signal analogique doit souvent être converti en numérique pour pouvoir être traité par lemicrocontrôleur (interface programmable) : C'est la numérisation du signal.

Plus la numérisation utilise de bits, meilleure est la précision.

Exemple un capteur de température :

Numérisation sur 2 bits Numérisation sur 3 bits

Soit 4 valeurspossibles :

de 0 à 3

Soit 8 valeurs possibles :de 0 à 7

Exemple : 100 en binaire correspond à 4 en décimal.

Principe de fonctionnement d'un codeurPrincipe de fonctionnement d'un codeur

L'avantage d'utiliser un codeur, est qu'il fournit un signaldirectement numérique, il peut donc être directement traité par lemicrocontrôleur.

Exemple ici avec un codeur angulaire deposition :

32 positions possibles soit une précision de360° / 32 = 11,25° position codée sur 5 bits.


Exemple avec le capteur de température qui communique surl'entrée A2 du microcontrôleur.

La valeur analogique est enregistrée dans la variable :Variable_Mesure1.

Si la variable > 4 (soit ici par ex 100 en binaire).La sortie B6 se désactive (arrêt du chauffage)

Sinon la sortie B6 s'active (chauffage)

Températureextérieure

32°C

Acquisition enanalogique

3,2 Volts

Numérisation

Binaire : 100

Traitement

Décimal : 4

TECHNOLOGIE Ce que je dois retenir MODÉLISATION ET SIMULATION

CYCLE

4CS 1.8 CT 5.1

MSOST 2.1, 2.2

Utiliser une modélisation pour comprendre, formaliser, partager, construire, investiguer, prouver.

Simuler numériquement la structure ou le comportement d'un objet. Interpréter, communiquer en argumentant

La modélisation La modélisation

La modélisation et la simulation numérique interviennent au moment de la conception et de lavalidation de solution. Elles permettent de :

Modélisation d'un aspirateur robotpour comprendre le fonctionnement

Modélisation d'un maison pourformaliser et présenter au client

Modélisation de sites historiques pourpartager des recherches

Modélisation d'un jeton de caddie pourle fabriquer, le construire

Modélisation Amerrissage A321 pourinvestiguer, trouver des solutions

Modéliser les contraintes pour prouverles efforts mécaniques des structures

La simulationLa simulation

La croissance des puissances de calcul et la mise à disposition de logiciels performants permettent de modéliser – simuler très facilement. Presque trop !

Par exemple en 2014, dans le film Interstellar, il a été jugé plus simple de recourir à des simulations physiques pour représenter des vagues géantes. Le risque est alors de

produire des simulations rapidement et facilement sans se poser trop de questions sur le domaine de validité des modèles ; ce qui, dès la sortie d’Interstellar, a conduit à des débats interminables entre physiciens quant au choix précis des conditions initiales utilisées pour la simulation.

Source : https://lejournal.cnrs.fr

Pour la conception de tous les composants d'un système pluri technologique, il est possible de recourir au couple modélisation – simulation :

Conception d'un abri-bus Modélisation - Simulation Forme / Résistance de la poutre

Modélisation - Simulation Programmation de l'éclairage


rodri

Texte surligné

rodri

Zone de texte

IP L'informatique et la programmation

rodri

Tampon


ARCHITECTURE D'UN RÉSEAUET INTERNET

CYCLE

4CS 5.6

IP 1.1Comprendre le fonctionnement d'un réseau informatique

Architecture d'un réseauArchitecture d'un réseau

Contrairement à l'installation simple que nouspouvons retrouver à la maison, l'architectured'un réseau local s'impose au collège commedans toutes entreprises qui utilisent des moyensnumériques.

Composants principaux d'un réseauComposants principaux d'un réseau

Le modem permetune connexion àinternet. C'est uneinterface entre le

réseau et l 'extér ieur (câbletéléphonique ou fibre optique).

Un serveur permet de :- Gérer les autorisations des utilisateurs- Stocker les données des utilisateurs- Gérer la sécurité des données qui transitent entre internet et le réseau ainsi qu'au sein du réseau lui même (firewall).

Le routeur permet de relierplusieurs réseaux locauxensemble.Il est présent dans une baiede brassage : a r m o i r etechnique qui centralise lesconnexions du réseau local.

Le switch (commutateur) permet de relier plusieurs équipements (poste informatique, imprimante, …) au sein du réseau local.

Le routeur Wifi permet tout comme le switch de relier plusieurs équipements mais avec une connexion sans fil en Wifi.Pour cela, il génère un sous-réseau local qui lui est propre (d'où le mot routeur)


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Texte surligné

Moyens de connexion à un réseauMoyens de connexion à un réseau

Actuellement il existe différents moyens de communication soit autant de connexion à un réseau.Cela permet d'optimiser la connexion de l'équipement au réseau local ou internet.Le choix de la solution de connexion se fera en fonction de la nature mobile de l'équipement (appareil fixe ou mobile) et en fonction de la portée et de la rapidité souhaitée.

Moyen de connexionTransmission

du signalPortée de la

communicationRapidité de

communicationNature du

signal

Câble ethernet Filaire ☺☺☺ ☺☺ Electrique

Courant porteur en ligne (CPL) Filaire ☺ ☺☺ Electrique

Fibre optique Filaire ☺☺☺ ☺☺☺ Impulsionlumineuse

Wifi Sans fil ☺ ☺ Onde radio

Bluetooth Sans fil ☺ ☺ Onde radio

Li-Fi Sans fil ☺ ☺☺☺Impulsionlumineuseinfra-rouge

Satellite Sans fil ☺☺☺ ☺ Onde radio

Un réseau mondialUn réseau mondial : Internet: Internet

Internet est un réseau de millions d'ordinateurs et d'objets interconnectés pour communiquer etéchanger des informations. L'utilisateur se connecte à internet par son fournisseur d'accès àinternet (FAI) qui lui fournit une adresse IP unique le temps de la connexion.

Chaque ordinateur ou équipement connecté à internet possède donc une adresse IP propre.Des serveurs spécifiques font le lien entre une URL et une adresse IP.

Ainsi il est facile de se connecteravec son navigateur (firefox,chrome, internet explorer, …) à unserveur (qui stocke un site internetpar exemple) avec uniquementl'adresse URL.

Exemple :Youtube.fr = 173.194.40.110




CYCLE

4CT 1.3 – CT 2.5 – CT 2.7


CT 3.1


CT 4.2 – CT 5.5










rodri

Texte surligné


CHAINE D'INFORMATIONPROGRAMMATION

CYCLE

4CT4.2, CT5.5

IP2.3Écrire un programme dans lequel des actions sont déclenchées par des événements extérieurs.

Algorithme et ProgrammeAlgorithme et Programme : : séquences d’instructionsséquences d’instructions

Un programme informatique est une suite d'instructions déterminées par l'Informaticien pour répondre àun problème (jeux, application, système réel, …). Il est mis au point, testé puis corrigé avant d'êtremémorisé puis traité par un microprocesseur ou un microcontrôleur.

Un programme s'exprime successivement sous différentes formes :

Langage naturel ouAlgorithme

Logigramme ou Langage graphique

Code

Allumer la DEL sortie 2Attendre 1 secondeEteindre la DEL sortie 2Attendre 1 secondeAllumer la DEL sortie 2Attendre 1 secondeEteindre la DEL sortie 2Attendre 1 seconde...

void setup(){ pinMode(2,OUTPUT); digitalWrite(2,1); delay(1000*1); pinMode(2,OUTPUT); digitalWrite(2,0); delay(1000*1); pinMode(2,OUTPUT); digitalWrite(2,1); delay(1000*1); pinMode(2,OUTPUT); digitalWrite(2,0); delay(1000*1);}

Ces différentes formes de programmes facilitent le travail du programmeur. Elles seront ensuite traduites enlangage compréhensible par le microprocesseur ou le microcontrôleur, « 0 » et « 1 » : le code binaire.

C'est dans la chaîne d'informations que les instructions sont traitées.

Exemples : Microprocesseur et / ou microcontrôleur assurent le traitement de l'information.

Variable informatiqueVariable informatique

Une variable est une donnée (information) associée à un nom. Elle est mémorisée et elle peut changerdans le temps, lors de l'exécution du programme.

Exemple : timer

Exemple : score et meilleur score pour un jeu


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Texte surligné


CHAINE D'INFORMATIONPROGRAMMATION

CYCLE

4CT4.2, CT5.5

IP2.3Écrire un programme dans lequel des actions sont déclenchées par des événements extérieurs.

BouclesBoucles

Lorsque des instructions sont répétées, on utilise des boucles pouroptimiser le programme.

Exemple de boucles : TANT QUE, JUSQU'À, REPETER …

Il est possible d'imbriquer plusieurs boucles les unes dans les autrespour répondre au problème.

Exemple Diode clignote 10 fois

Déclenchement d’une action par un événement, instructions conditionnellesDéclenchement d’une action par un événement, instructions conditionnelles

L'enchaînement des opérations et le déclenchement d'actions se fait toujours par un événement :

- interne au programme (début programme, variable, ...)

- externe au programme (capteur, touche du clavier, ...)

Sous-ProgrammeSous-Programme

L e s sous-programmes sont des modules de programmation indépendants répondant à des sous-problèmes du programme principal.

Exemple 1: Dialogue entre 2 personnages


Sous-problème 1 : faire parler Chat

Sous-problème 2 : faire parler Pico

Condition dans un Algorithme

Condition en langage graphique

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Texte surligné


FORME ET TRANSMISSIOND'UN SIGNAL

CYCLE

4CT 5.5


Forme d'un signalForme d'un signal

Un signal peut prendre différentes formes, un support de communication permet sa transmission.

Impulsion électrique Impulsion lumineuse Vibration mécanique Onde

Fil de cuivre Fibre optiqueL'eau pour les dauphins, la peaupour le tambour, la membrane

pour les hauts-parleurs, ...

L'air ou l'espace pourles ondes radio et lesondes des satellites

Transmission d'un signalTransmission d'un signal

Transmission du signal avec conducteur

Par fil électrique Par fibre optique Par courant porteur en ligne (CPL)

Transporte une impulsionélectrique.

Solution la moins coûteuse :souris informatique filaire,

cordon d'écouteur, ...

Transporte une impulsionlumineuse.

Constituée de faisceaux de fibrede verre. Elle permet des

communications à très longuedistance à la vitesse de la

lumière.

Transporte une impulsion électrique.La communication se fait par les lignes

électriques du réseau de l'habitation. Lesboîtiers CPL permettent d'adapter le signal.

Cette solution ne permet pas de longuesdistances car elle ne fonctionne que dans

le réseau électrique où elle se trouve.

Transmission du signal sans conducteur

Par vibration Par infra-rouge Par radio (Satellite, 4G, Bluetooth, Wifi) Par Li-Fi

Transporte unevibration

mécanique.La vibration de la

membrane duhaut-parleur est

généréeélectriquement

ce qui provoqueun son.

Transporte uneimpulsion lumineuse.

Solution peu onéreusepour de courtes

distances (10m env.)en l'absenced'obstacle.

Transporte une onde.Solution sans fil ou pour traverser des

obstacles. Plus l'émetteur est haut, plus lesignal va loin : satellite, relais téléphonique

3G/4G, antenne radio FM, …

Le bluetooth et le WiFi sont destransmissions radios.

Bluetooth : 10 mètresWiFi : 50 mètres

Radio FM : 70 mètres

Transporte une impulsionlumineuse.

En cours dedéveloppement :

Lampe qui intègre unecommunication infra-rougecontinuelle (même lampe

éteinte).


rodri

Texte surligné


SYSTÈMES EMBARQUÉSCAPTEUR, ACTIONNEUR, INTERFACE

CYCLE

4CT 4.2 – CT 5.5


CS 1.6

MSOST 1.4Identifier les flux d'information sur un objet et décrire les transformations qui s'opèrent.

Capteur, actionneur, interfaceCapteur, actionneur, interface

Les capteurs permettent d'acquérir des informations qui sont traitées par une interfaceprogrammable pour piloter des actionneurs. Souvent, il faut utiliser une interface de puissancepour canaliser l'énergie vers l'actionneur.

Il est aussi possible d'envoyerdes informations directementdepuis des interfacesutilisateur afin de modifier entemps réel le fonctionnementdu système embarqué.

Système embarquéSystème embarqué

Le système embarqué réagit en fonction de l'acquisition de ses capteurs, des informations qu'ilreçoit de l'extérieur (capteurs externes ou communiqués depuis un appareil nomade) et de laprogrammation qui lui est associée.

Ainsi le système est autonome dans sonenvironnement et s'adapte correctement si :

• La programmation qui lui est associée prenden compte l'ensemble des scénarios possibles.

• Les capteurs qui lui sont associés luipermettent d'acquérir les informations souhaitées.

Chaîne d'information et chaîne d'énergie / Structure des systèmesChaîne d'information et chaîne d'énergie / Structure des systèmes


rodri

Texte surligné

rodri

Zone de texte

EMI - Education aux médias et à l'information

E M I Ce que je dois retenir LES DROITS D'AUTEURS

CYCLE

4C 4.3

S'engager dans un projet de création et publication sur papier ou en ligne utile à une communauté d'utilisateurs dans ou hors de l'établissement qui respecte droit et éthique de l'information.

Tout ce qui se trouve sur Internet a été déposé par quelqu’un, qui en est le propriétaire. Ce dernier peut autoriser ou non son utilisation selon deux principes qui régissent le droit d’auteur :

● Le copyright permet une utilisation payante ou autorisée

● Le copyleft est libre de droit

Il est donc indispensable de vérifier les droits lorsque l’on copie un document numérique (texte, image, photos,vidéo, musique, …).

Entre ces positions extrêmes quereprésentent le Copyright et le Copyleft,et face au besoin des créateurs désireuxde communiquer aux internautes ce quiest possible (ou non) de faire avec leurœuvre, un outil simple a été créé :

le C r e a t i v e C o m m o n s

Pour plus d'information : https://framablog.org/2008/03/11/education-b2i-creative-commons/

● En cas de reprise d’un contenu, il est essentiel de vérifier les termes exacts de la licenceaccordée par l’auteur de l’œuvre.

● Le recours à des licences connues et très répandues comme les Creative Commons évite larépétition de cette lecture parfois complexe et fastidieuse.

● Lorsque l’auteur n’a pas exprimé la façon dont il souhaitait être cité, il est recommandé deciter son nom, et éventuellement la source de l’œuvre (nom du site, URL), et lorsque le nomn’est pas communiqué, d’indiquer au moins la source.

http://eduscol.education.fr/internet-responsable/ressources/legamedia/contenus-ouverts-ou-libres.html


http://creativecommons.org/

TECHNOLOGIE : E M I Ce que je dois retenir LA RECHERCHE D’INFORMATIONS

CYCLE

4C 1.10

C 1.11

Acquérir une méthode de recherche exploratoire d'informations et de leur exploitation par l'utilisation avancée des moteurs de recherche.

Adopter progressivement une démarche raisonnée dans la recherche d'informations.

Il est possible de trouver beaucoup d'informations sur les différents sites constituantl'Internet. Des milliers de sites, des millions d’informations, Internet serait une illusion s’iln’existait le moyen de retrouver une aiguille dans une botte de Web. Des outils derecherche ont été conçus à cet effet.

Les moteurs de rechercheLes moteurs de recherche

L’outil le plus utilisé est le moteur de recherche. Il en existe plusieurs [1]. Ils sont alimentés par des robots qui enregistrent nuit et jour le Web.

Quelque soit le moteur de recherche utilisé, le principe d'utilisation reste le même : Il suffit de saisir à l'endroit prévu à cet effet [2] les mots les plus significatifs concernant le sujet recherché : on les appelle les mots-clés.

Pour plus d'informations sur le fonctionnement des moteurs de recherche, va sur http://youtu.be/BNHR6IQJGZs)

Pour affiner la recherche, il est aussi possible d'utiliser des opérateurs logiques [3].

Méthode de rechercheMéthode de recherche

1. CERNER le contexte du travail et du sujet

2. IDENTIFIER des connaissances, du vocabulaire

3. COLLECTER des informations

4. ANALYSER les documents et les sources

5. EXPLOITER l’information

6. CITER vos sources

source : https://fenetresur.wordpress.com/2014/10/19/infographie-les-etapes-de-la-recherche-dinformation/


[1]

[2]

[3]

http://youtu.be/BNHR6IQJGZs

Une démarche raisonnéeUne démarche raisonnée

Les informations publiées sur Internet ne sont pas toutes fiables car chacun est libre d'ajouter des contenus àdes sites (notamment sur les sites personnels, forums, blogs, …).

Pour évaluer la fiabilité d'un site, pose-toi 6 questions :

1. Qui est l'éditeur ? Est-ce une encyclopédie, un journal, une revue ?

2. Qui est l'auteur ? Le site propose-t-il son nom et/ou son adresse mail ?

3. La ressource est-elle neutre ? Est-ce que je trouve des faitset des explications ou l'opinion de l'auteur ?

4. La ressource est-elle détaillée ? Est-ce que des statistiques,des références, ... sont données ?

5. La ressource est-elle fiable ? Est-ce que je peux trouver lamême information sur un autre site ?

6. La ressource est-elle à jour ? À quelle date l'information a étéécrite ? Le lien est-il toujours actif ?

Source : https://fr.brainpop.com/technoingenierie/technologiedelinformationetdelacommunication/ressourcesenligne/


Documents

rDesign, innovation et créativité - Freedupuis62.free.fr/doc3eme/revisions/Binder6 light.pdf · • Avoir une communication efficace : se faire connaître et être reconnu