1. PRÉSENTATION DU SYSTÈME

Dans de nombreux établissements publics, des portes automatiques sont indispensables, qu'elles soient utilisées à l' extérieur ou à l'intérieur.

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Diagramme de cas d'utilisation.

Avantages :

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SIN Porte coulissante automatique - 1 -

SIN CO8.sin1 : Rechercher et choisir une solutionlogicielle ou matérielle au regard de la définitiondu système.CO9.sin4 : Rechercher et choisir de nouveaux constituants d'un système.

TP Porte coulissante automatique

2. CHAÎNE D'INFORMATION ET CHAÎNE D'ÉNERGIE.

SIN Porte coulissante automatique - 2 -

TransmettreConvertirDistribuerAlimenter

Chaîne d'énergie

Action

Acquérir Traiter

Chaîne d'information

3. POSITIONNEMENT DES CAPTEURS

La porte automatique dispose de quatre capteurs.

3 - 1. Deux capteurs de type '' fin de course '' FC_1 et FC_2.

Rôle : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Schéma électrique

Niveau logique lorsqu'il y a contact : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Niveau logique lorsqu'il n'y a pas contact : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

3 - 2. Deux capteurs de '' proximité '' Détect_1 et Détect_2.

Rôle : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

SIN Porte coulissante automatique - 3 -

4. ÉTUDE DU CAPTEUR ASSURANT LA DÉTECTION DE L'ARRIVÉE D'UNE PERSONNE.

(Extrait de la documentation)

GP2Y0D02YK0F is a distance measuring sensor unit, composed of an integrated combination of PSD (position sensitive detector) , IRED (infrared emitting diode) and signal processing circuit. The output voltage of this sensor stays high incase an object exists in the specified distance range. So this sensor can also be used as proximity sensor.

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SIN Porte coulissante automatique - 5 -

4 - 1. Quelle est la valeur de la tension d'alimentation du capteur GP2Y0D02YK0F ? Préciser le numéro de la broche.

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4 - 2. A quelle distance le capteur GP2Y0D02YK0F détecte-t-il la présence d'un objet ou d'une personne ?Quel est alors le niveau logique en sortie du capteur ?

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4 - 3. En fonction de la distance à laquelle se trouve un objet par rapport au capteur GP2Y0D02YK0F, ce dernier fournit soit un niveau logique 0 (LOW), soit un niveau logique 1 (HIGH).Déterminer la valeur de la tension en sortie du capteur GP2Y0D02YK0F, correspondant à chacun des niveaux logiques.

→ Vol pour le niveau logique 0 : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

→ Voh pour le niveau logique 1 : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

4 - 4. D'après la documentation, quel est le composant, ou l'élément, à connecter au capteurGP2Y0D02YK0F pour qu'il puisse fonctionner ? Préciser comment connecter ce composant.

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SIN Porte coulissante automatique - 6 -

4 - 5. On considère le cas d'une personne s'approchant de la porte automatique, puis s'en éloignant. Déterminer alors le niveau logique en sortie du capteur GP2Y0D02YK0F et compléter le chronogramme ci-dessous.

4 - 6. Mettre en oeuvre un capteur GP2Y0D02YK0F.

Schéma de câblage.

Test et conclusion_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

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Distance en cm

t

200

20406080

100

140160180

120

Niveau logique

t0

1

5. ORGANIGRAMME : COMMANDE AUTOMATIQUE DE LA PORTE.

SIN Porte coulissante automatique - 8 -

5 - 1. Réécrire l'organigramme précédent sous forme d'algorithme.

Utiliser notamment la syntaxe suivante :

◙ Tant que condition Faire instruction

◙ Si condition Alors instruction n°1

Sinon instruction n°2

◙ Répeter instructions

Jusqu'à condition

◙ Répéter a l'infini

instructions

◙ Répéter n fois

instructions

SIN Porte coulissante automatique - 9 -

5 - 2. Compléter les chronogrammes correspondant au fonctionnement de l'organigramme et de votre algorithme : commande automatique de la porte.

Les niveaux logiques ''Arrivée'' et ''Sortie'' sont ceux obtenus grâce aux deux capteurs GP2Y0D02YK0F.

Les chronogrammes ''Arrivée'' et ''Sortie'' correspondent à un exemple de scénario où plusieurs personnes empreintent la porte automatique.

Les phases d'ouverture et de fermeture sont égales à 2 secondes, c'est à dire qu'il faut 2 secondes pour que la porte s'ouvre ou se ferme complétement.

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5 - 2. Programmation de la carte Arduino

5 - 2 - a. → Découverte de l'environnement Arduino.

→ Mise en oeuvre et essais.

5 - 2 - b. Le programme ci-dessous correspond à l'organigramme et de votre algorithme : commande automatique de la porte..Commenter ce programme.

/* Commande du portail*/int Pres1 = 12; // Détecteur de présence n°1 actif à 1 int Pres2 = 8; // Détecteur de présence n°2 actif à 1 |----------|--Pres1-2---|int FC1 = 7; // Fin de course n°1 actif à 1 | | partie |int FC2 = 6; // Fin de course n°2 actif à 1 | | mobile |int MOT2 = 4; // commande moteur |______|_________| int MOT1 = 5; // commande moteur FC2 FC1 int flag =0;void setup() { // connexions Arduino pinMode(Pres1, INPUT); // +5V 0V Pres1 Pres2 Mot1 Mot2 FC1 FC2 pinMode(Pres2, INPUT); // 12 8 5 4 7 6 pinMode(FC1, INPUT); pinMode(FC2, INPUT); pinMode(MOT1, OUTPUT); pinMode(MOT2, OUTPUT);} void loop() { if (digitalRead(Pres1) || digitalRead(Pres2) == HIGH) { flag =digitalRead(FC2); while (flag == LOW) { digitalWrite(MOT1, HIGH); digitalWrite(MOT2, LOW); flag =digitalRead(FC2); } digitalWrite(MOT1, LOW); digitalWrite(MOT2, LOW); delay(5000); } else { if (digitalRead(FC1) == LOW) { digitalWrite(MOT1, LOW); digitalWrite(MOT2, HIGH);

} else { digitalWrite(MOT1, LOW); digitalWrite(MOT2, LOW); } } }

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6. ÉVOLUTION.

On souhaite désormais ajouter une sécurité, pour éviter qu'une personne ne soit bléssée lorsque la porte se referme.

Cette sécurité doit prendre place au niveau du seuil de la porte pour pouvoir détecter une personne, ou un objet, se trouvant dans la trajectoire de la porte coulissante.

6 - 1 - a. Rechercher un matériel ou composant pouvant convenir à cette évolution.

6 - 1 - b. Modifier l'organigramme pour qu'il intègre cette fonctionnalité.

6 - 1 - c. Modifier ensuite le programme Arduino.

6 - 1 - d. Tester le programme modifié.

Dans un premier temps, la sécurité pourra être simulée par un bouton poussoir.

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