Etape 3 - Etude d'un capteur : interrupteur fin de course du robot Robosapien V2

En îlot

1- Demander au professeur une mise en situation de l'interrupteur fin de course sur le robot Robosapien V2 présent dans la salle.

Réaliser le travail des trois phases ci-dessous

Phase 1

2- Compléter le tableau 1 du document "Tests interrupteur fin de course" situé dans le dossier partagé avec vos Drive "Activité 21 - 3emeYilotZ", en donnant l'état ouvert ou fermé de chacun des 2 contacts (suivant leurs positions : travail ou repos).

Zones à compléter du document "Tests interrupteur fin de course"

Précision : les contacts sont représentés en position repos

Après avoir reçu les consignes de sécurité du professeur et à partir du matériel mis à votre disposition, réaliser le travail des questions ci-dessous.

3- Demander au professeur un multimètre et tester son bon fonctionnement :

a) raccorder le cordon rouge sur le connecteur VΩ et le cordon noir sur COM,

b) sélectionner le mode test de continuité ou ohmmètre,

c) mettre en contact les pointes de touche pour observer le bon fonctionnement lors d'une continuité électrique entre les pointes de touches (voir ci-dessous le fonctionnement attendu du multimètre suivant le mode choisi),

Multimètre en mode test de continuité : il y a continuité électrique lorsque le multimètre émet un "Biiiip" .

Multimètre en mode ohmmètre : il n'y a pas continuité électrique lorsque l'afficheur indique la valeur dépassement , et continuité électrique lorsque il affiche une valeur ohmique (valeur nulle pour une très bonne continuité électrique).

4- A partir de mesures réalisées au multimètre (à demander au professeur) sur l'interrupteur fin de course , compléter les tableaux 2, 3 et 4 du document "Tests interrupteur fin de course" situés dans le dossier partagé avec vos Drive "Activité 21 - 3emeYilotZ": supprimer , pour les trois positions des pointes de touche du multimètre en mode test de continuité électrique ou ohmmètre, les pictogrammes inutiles (voir légende ci-dessous) suivant que l'interrupteur fin de course est actionné ou non.

Manipulations et essais raisonnés sous la responsabilité de l'élève gestionnaire.

Légende : continuité électrique entre les deux pointes de touche

absence de continuité électrique entre les deux pointes de touche

Zones à compléter du document "Tests interrupteur fin de course"

5- Faire valider par le professeur.

6- Insérer dans votre document élève "Activité 21" une capture d'écran du document "Tests interrupteur fin de course".

Phase 2

7- Compléter le document "Interrupteur fin de course" situé dans le dossier partagé avec vos Drive "Activité 21 - 3emeYilotZ", en nommant les trois bornes de raccordement (NO, NC, COM) sur le schéma électrique.

Zones à compléter du document "Interrupteur fin de course"

8- Vérifier les réponses précédentes à partir du document complété à la phase 1 "Tests interrupteur fin de course" et des gravures présentes sur l'interrupteur .

9- Faire valider par le professeur.

10- Insérer dans votre document élève "Activité 21" une capture d'écran du document "Interrupteur fin de course".

Phase 3

A partir du matériel mis à votre disposition, réaliser le travail des questions ci-dessous.

Remarque : des ressources sont données en bas de page pour reconnaître certains composants.

11- Réaliser le montage correspondant au circuit électronique donné ci-dessous (ici, la carte Arduino sert uniquement d'alimentation 0V(GND) +5V pour le circuit).

Seul le professeur peut raccorder la carte Arduino au port USB de votre ordinateur.

Lorsque la carte est raccordée au poste informatique, il est interdit de modifier le montage réalisé sur la plaque d'essai (breadboard).

Schéma électronique :

Remarque 1 :

Un bouton poussoir, un interrupteur... doivent toujours être associés à une résistance lorsqu'ils sont raccordés à une entrée d'un circuit électronique (carte arduino par exemple). Cette résistance (appelée résistance de rappel, résistance de tirage ou résistance de PULL-DOWN (si elle est raccordé directement au 0V), résistance de PULL-UP (si elle est raccordée directement au +Vcc)) permet de fixer un potentiel stable et connu sur l'entrée du circuit lorsque l'interrupteur associé est ouvert (évite que cette entrée soit "en l'air" et se comporte comme une antenne qui capterait tous les signaux parasites environnants, ce qui pourrait déclencher des dysfonctionnements intempestifs)

Remarque 2 :

Ici, la Led LED1 et la résistance R1 symbolisent une entrée d'un circuit électronique.

12- Faire valider le montage par le professeur et demander sa mise sous tension.

13- Mesurer au voltmètre (VDC) la tension délivrée par l'interrupteur fin de course pour ses deux états (travail, repos). Noter les deux valeurs dans votre document élève "Activité 21" et préciser pour chacune de ces valeurs si la LED est allumée ou éteinte (voir ci-dessous la position des pointes de touche du multimètre).

Manipulations et essais raisonnés sous la responsabilité de l'élève gestionnaire.

14- En fonction des valeurs mesurées ou des états de la LED et du tableau ci-dessous, indiquer si le signal délivré par l'interrupteur fin de course est un signal logique (numérique), numérique ou analogique.

Forme des...
Signaux numériques			Signaux analogiques
de 1 bit	de plusieurs bits
Nommé également signal logique	(transmission parallèle)	(transmission série)
Signaux constitués d’un ou plusieurs bits qui, associés de façon ordonnée, forment un nombre.			Signaux qui prennent au cours du temps, et sans discontinuité, une multitude de valeurs, entre deux valeurs limites.

15- Les entrées de la carte Arduino les plus appropriées pour recevoir le signal délivré par l'interrupteur fin de course sont les entrées numériques (PIN 0 à PIN 13) car elles ne détectent que deux états (Haut et Bas). Dans le cas où l'interrupteur fin de course serait raccordé sur l'entrée PIN 7 (voir schéma ci-dessous), compléter les programmes du document "Programme et Interrupteur fin de course" situé dans le dossier partagé avec vos Drive "Activité 21 - 3emeYilotZ" (déplacer les propositions sur les bons tests). Rappel ci-dessous sur les différents états logiques.