Espace dédié aux cours, travaux dirigés et activités pratiques des élèves 1ère SI

Année scolaire 2021-2022

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Boite à outils

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Le métier d'ingénieur

Séquence "Prise de contact et mise en jambe ..."
Objectifs
  • Connaître les formules des périmètres, aires et volumes des formes élémentaires et les appliquer dans des cas concrets.
  • Premier contact avec l'ingénierie système SylMl
  • Premier contact avec la modélisation multi-physique (logiciel OpenModelica)
  • Initiation à SolidWorks (conception de pièces et extraction d'information de masse et volume)
Cours pré-requis
Travaux Dirigés
Activités
Prise en main de SolidWorks - Dessiner des pièces simples et en extraire leurs caractéristiques (masse, volume et centre de gravité)


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AP ApneaSafe
Activité de ré-investissement AP conception d'un radeau





QCM d'entraîment
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Fondamentaux - Quelques bases


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Fondamentaux - Quelques bases - Evaluation

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Fondamentaux - Les unités et conversions


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Fondamentaux - Les unités et conversions - Evaluation

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Fondamentaux - Les longueurs, aires et volumes


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Fondamentaux - Les longueurs, aires et volumes - Evaluation


Séquence "Communiquer en réseau TCP / IP"
Question sociétale Comment puis je consulter le web ou relever mes mails depuis un ordinateur ?
Objectif L'objectif de cette séquence est de fournir aux élèves de terminales Scientifiques le vocabulaire et les concepts nécessaires à compréhension du fonctionnement d'un réseau I.P. Les activités avec le logiciel Cisco Packet Tracer leur permettront de mettre en oeuvre des communications au sein d'un réseau local LAN ainsi qu'au travers des routeurs.
Compétences/Connaissances/Capacités
Cours pré-requis
Travaux Dirigés
Activités
Cours "Architecture / structure des réseaux TCP / IP"





Cours "Adressage IP et masque de sous réseaux"




Cours "Modèles OSI et TCP/IP - Analyse de trame Ethernet"
Cours non abouti ...
Travail dirigé : communiquerEnReseauTcp Ip-TD1



Travail dirigé : Télésurveillance – Réseau de Tolleybus

Travail dirigé : Voies de communication - calculs de débits

Activité : faire communiquer des machines entre réseaux TCP / IP



Sequence "Initiation à l'algorithmie et implémentation en langage Python"
Objectif L'objectif de cette séquence est de fournir aux élèves de Sciences de l'ingénieur les bases algorithmiques nécessaires à la compréhension de code.
L'implémentation se fera dans un premier temps en langage Python et plus tard dans l'année en langage Arduino (C++)
Cours pré-requis
Travaux Dirigés
Activités
Activité d'initiation à Python à partir de la chaine YouTube Machine Learnia






Séquence "Définition et caractérisation des signaux"
Objectif
  • Déterminer la période et la fréquence d'un signal
  • Déterminer les valeurs moyennes, efficaces et efficaces vraies d'un signal
  • Compétences B-Modéliser
    B1. Identifier et caractériser les grandeurs agissant sur un système
    Cours pré-requis Cours "Définition et caractérisation des signaux"





    Travaux Dirigés Travail dirigé : Definition et caracterisation des signaux



    Activités pratiques Activité 1 : Signaux - Régimes transitoires et permanent










    Activité 2 : Signaux - Fréquence, Période et Amplitude










    Activité 3 : Signaux - Intérêt des grandeurs efficaces










    Activité 4 : Signaux - Grandeurs instantanées, moyennes et efficaces












    Activité 5 : Caractériser les signaux par leurs formes, valeurs moyennes et valeurs efficaces











    Séquence "Mesurer des grandeurs physiques"
    Objectif
  • Identifier des grandeurs physiques à mesurer
  • Identifier les technologies de capteurs (tranducteurs)
  • Caractériser un capteur
  • Modéliser un capteur
  • Cours pré-requis Cours "Mesurer les grandeurs physiques"





    Travaux Dirigés



    Activités pratiques Activité 1 : "Caractériser les signaux de sortie d'un capteur d'humidité"











    Activité 2 : "Caractériser les signaux de sortie d'un capteur de niveau"










    Activité 3: "Modéliser un capteur de distance Sharp GP2Y0A21YK0F"









    Séquence "Transmettre des informations"
    Objectif
  • Conversion analogique numérique et réciproquement
  • Modulation analogique et numérique
  • Bus Séries Synchrones et Asynchrones
  • Cours pré-requis Cours "Transmettre des informations"





    Cours "Analogique versus Numérique"





    Travaux Dirigés Travail dirigé "Transmission de données série en RS232"









    Activités pratiques Activité 1 : "Transmettre des données par liaison série UART entre deux Arduinos"

    Programmes à télécharger pour l'activité (facultatif) Programmes Bp + Led
    Programmes Trame FOX








    Activité 2 : "Décoder une trame infrarouge"











    Activité 3 : "Acquérir une grandeur analogique"












    Séquence "Identification et caractérisation des grandeurs électriques"
    Question sociétale ...
    Objectif ...
    Compétences B-Modéliser
    B1. Identifier et caractériser les grandeurs électriques
    Cours & pré-requis Cours Identifier et caractériser les grandeurs électriques









    Ressources OpenModelica pour le cours (document ci-contre)






    Ressources pour l'utilisation de Python. Nous utiliserons Google Colaboratory.

    Charge circuit RC : Fichier Python pour notebook Google Colaboraty

    Associations de résistances : Fichier Python pour notebook Google Colaboraty
    Travaux Dirigés Acquisition et conditionnement de l’information 1









    Acquisition et conditionnement de l’information 2











    Etude de la protection contre les surcharges d'un sécateur de vignes





    Activités pratiques Vérifier les lois de Kirchhoff à partir d'un outil de simulation (OpenModelica)










    Bathy Thermographe – Etude, modélisation du signal issu du capteur et affichage de la température sur le moniteur série de l'IDE Arduino
    Pour réaliser une partie de cette activité, vous aurez besoin de télécharger et exécuter le logiciel PlotDigitizer








    Déterminer la tension d'alimentation d'un moteur à courant continu pour satisfaire à une vitesse de montée imposée, à partir d'un modèle multi-physique puis de manière analytique









    Convertisseur fréquence - tension










    Vérifier la validité du modèle de l'accumulateur de la voiture Tamiya









    Vérifier la validité du modèle du moteur de la voiture Tamiya


    Séquence "Interagir avec l'environnement"
    Question sociétale Comment les phares de ma voiture font-ils pour s'allumer dès que la luminosité est faible?
    Objectif Comprendre comment il est possible à partir de la mesure de grandeurs physiques (lumininosité, température, vitesse, etc) d'automatiser certaines tâches (allumage des phares, déclenchement du chauffage ou des essuies glaces, avertisseur ceinture de sécurité, etc).
    Déroulement de la séquence

    Cette séquence nécessite un travail personnel à la maison et ne fera pas l'objet d'activités pratiques au lycée.

    Elle est basée sur la découverte et la maitrise des concepts de base de la programmation C++ sur l'architecture Arduino

    Cours pré-requis
    Travaux Dirigés
    Activités
    Activité 1 : "Présentation des cartes Arduino"



    Activité 2 : "Présentation du simulateur TinkerCad"





    Activité 3 : "Structure d’un programme Arduino et utilisation du moniteur série"



    Activité 4 : "Les types de variables"








    Activité 5 : "Les structures algorithmiques et les tableaux"




    Activité 6 : "Les objets et les fonctions"







    Activité 7 : "Gestion plafonnier de voiture"


    Activité 8 : "Gestion de l'alame de voiture en cas d'effraction"





    Activité 9 : "Gestion du risque de verglas"


    Activité 10 : "Gestion de la ceinture de sécurité"






    Activité 11 : "Reglage du rétroviseur conducteur à l'aide d'un joystick.pdf"








    Activité : "Faire d'un portail électrique un objet connecté"

    Cette activité est une activité préambulaire à la séquence "Comment les systèmes communiquent-ils entre eux" traitée en terminale












    Séquence "Initiation à Arduino par la pratique"

    Pour réaliser cette activité il est nécessaire de télécharger le dossier zippé suivant contenant les programmes à téléverser.

    Activité 1 : "Activités guidées de prise en main d'Arduino"



    Activité 2 : "Mesurer avec un capteur à ultrasons"





    Activité 3 : "Commander des servo-moteurs avec un joystick"