CENTRAL MEDIA CHENILLARD

CENTRAL MEDIA
PROJET
Réf.
KCM 263
CHENILLARD
Version 1.01
AVANT PROPOS
Ce projet est étudié en tenant compte de son aspect ludique et éducatif
pour les ateliers de technologie.
Chaque élève apprend à réaliser un projet dans les conditions réelles d 'une
entreprise.
Central Media fabrique tous ses projets dans un seul souci :
vous donner une entière satisfaction par des contrôles stricts et rigoureux.
Nous sommes toujours à votre disposition
En cas de doute, d'hésitation ou d'explication supplémentaire
n'hésitez pas à contacter nos services technique et assistance.
Par téléphone : 01 48 65 45 59
Par fax
: 01 48 65 45 65
Par E-mail : [email protected]
2
- SOMMAIRE -
I : OBJECTIF
I-1 : Etude de base
I-2 : Définition du besoin
I-3 : Désignation du produit
II : ETUDE DE LA FAISABILITE
II-1 : Fonctionnalité
II-2 : Critères d ' appréciation
II-3 : Facteurs de succès
III : DOSSIER TECHNIQUE
III-1 : Diagramme structurel
III-2 : Schéma électronique
III-3 : Principe de fonctionnement
III-4 : Nomenclature
IV : DÉFINITION
IV-1 : La diode électroluminescente
IV-2 : Le compteur décimal " 4017 "
IV-3 : Le générateur de signaux " NE 555 "
3
V : REALISATION PRATIQUE
V-1 : Opération de brasure
V-2 : Opération d ' implantation des composants
V-3 : Opération de perçage
VI : FABRICATION
VI-1 : Typon
VI-2 : Synoptique d ' implantation des composants
VI-3 : Gamme de montage
VII : TEST TECHNIQUE
ANNEXES
Fiche 1 : Kits disponibles
Notes personnelles
4
Le Chenillard
I : OBJECTIF
Toute fabrication ou création répond à un besoin. Un industriel ne
construit pas n ' importe quoi et n ' importe comment, sans cibler avant
tout les besoins de ses clients.
La fabrication d'un objet sans étude préalable, risque de conduire
financièrement l' entreprise vers un échec : aucune garantie de vente
du produit et de production n'est assurée.
I - 1 : Etude de base
D'après une étude de la prévention routière : de nombreux accidents ont lieu la nuit.
L'usage de la lumière comme moyen de communication apparaît dans celui de la
réglementation du flux de la voirie. Par exemple : le trafic routier devient réglementé par des
codes lumineux ( balises routières, feux clignotants, etc... ) et le déplacement d'un cycliste,
d'un piéton ... impose sa signalisation.
Il est plus judicieux de communiquer avec un automobiliste par voie lumineuse que par
voie sonore ou gestuelle. Le bruit du moteur peut affecter la communication sonore ou
l ' inattention affecter celle du gestuel. L ' usage de feux lumineux de type " chenillard " ou
" rampe " est simple, efficace, rapide et compréhensible.
Une entreprise décide de construire un " chenillard " comme balise lumineuse.
I - 2 : Définition du besoin
Le bureau d'étude analyse l'idée pour répondre aux attentes du client.
Le projet doit répondre à un besoin : celui d ' avertisseur lumineux.
La lumière est un phénomène vibratoire. Elle possède comme tout phénomène vibratoire une
fréquence et une amplitude. La vitesse de la lumière dans l ' air est de 800 000 m/s.
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
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Echelle :
Le :
/
A4
/
5
5
5
La signalisation lumineuse est assurée par un composant électronique appelé DEL
(Diode électroluminescente), en anglais LED (Light emetting Diode). La LED est un
composant électronique courant qui a la particularité d ' émettre de la lumière quand un
courant traverse celle ci.
Pour attirer l ' attention des autres usagers, le module proposé allume les LEDs les unes
après les autres dans un sens puis dans l'autre sans s'arrêter, tel un " va et vient ".
I - 3 : Désignation du produit
LE CHENILLARD
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
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CHENILLARD
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Echelle :
Le :
/
A4
/
6
6
6
II : ETUDE DE LA FAISABILITE
Une fois le besoin ciblé, il reste à l ' entreprise à définir les
caractéristiques du produit et ses éventuelles contraintes techniques.
Une entreprise est limitée par sa structure. Elle ne peut pas
construire n'importe quoi et n'importe comment. Elle réalise un
prototype, pour garantir la faisabilité du produit, par la rédaction d'un
cahier des charges.
I I - 1 : Fonctionnalité
La fonctionnalité est l'action de définir toutes les applications prévues par le produit :
- avertisseur lumineux de type "chenillard"
- pratique
- fonctionnement autonome
II - 2 : Critères d'appréciation
Les critères d'appréciation définissent les attentes du client face au produit.
La qualité principale du module est sa grande autonomie due à une alimentation par une
pile 9V de type 6F22 et sa faible consommation.
Possiblité de placer les LEDs différemment pour obtenir d'autres figures géométriques.
I I - 3 : Facteurs de succès
Les facteurs de succès sont l'ensemble des remarques d'appréciation du client face au produit :
- ensemble compact et robuste
- maniabilité
- grande autonomie d ' utilisation
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
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CHENILLARD
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Echelle :
Le :
/
A4
/
7
7
7
III : DOSSIER TECHNIQUE
Le cahier des charges et celui du besoin définis, reste à l ' entreprise à
élaborer le dossier technique.
Ce dossier permet de comprendre les diverses fonctions du module
proposé : dans son usage, dans son fonctionnement global et dans son
principe.
Le dossier technique coordonne les divers services internes de l ' entreprise.
III - 1 : Diagramme structurel
Interrupteur marche / arrêt
Mise en marche du
générateur de signaux
Comptage
Affichage dans un sens des
DELS correspondantes
Affichage dans l'autre sens
des DELS correspondantes
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
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CHENILLARD
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Echelle :
Le :
/
A4
/
8
8
8
III - 2 : Schéma électronique
C1
R5
4
8
R1
7
+
R4
555
3
13
8
4017
3
2
6
15
16
14
R2
11
4
9
6
7
9-12v
10
-
1
5
2
1
INT
5
D8 D1
D7 D3
D4
D5
D2 D6
+
C3
C2
c CENTRAL MEDIA
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R3
Classe :
CENTRAL MEDIA
LED4
R7
Prénom :
LED3
R6
Nom :
LED2
R8
R10
R9
LED1
LED5
LED6
Echelle :
Le :
/
A4
/
9
9
9
III - 3 : Principe de fonctionnement
Le circuit intégré NE555 est monté en astable, il génère des signaux qui se répètent dans le
temps, pour fournir un signal d'horloge au 4017.
La sortie pin 3 du circuit NE555 est reliée à l'entrée pin 14 du circuit 4017 par une résistance de
10kΩ.
Le circuit intégré 4017 est un compteur décimal qui peut compter jusqu'à 10 (Q0 à Q9).
Notre chenillard est formé de 6 LEDs, alors que le circuit 4017 compte jusqu'à 10.
Dès que le circuit 4017 reçoit les signaux d'horloge celui-ci compte en boucle de Q0 à Q9 et
ainsi de suite. Pour gérer l'allumage des LEDs 1 à 6 de façon à obtenir cet effet de va et vient
ininterrompu, nous avons opté pour un brochage spécifique en combinant les sorties du circuit 4017
(Q0 à Q9) avec les diodes 1N4148 (celles-ci servent également de protection au circuit 4017).
La capacité C1 et la résistance R1 sur la pin 15 du circuit 4017 sont utilisées pour remettre le
compteur à zéro lors de la mise en marche du chenillard.
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
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Echelle :
Le :
/
A4
/
10
10 10
III - 4 : Nomenclature
R1
1
Résistance carbonne
100 KΩ − 1/4 W
R2
1
Résistance carbonne
10 ΚΩ − 1/4 W
R3
1
Résistance carbonne
1 ΚΩ − 1/4 W
R4
1
Résistance carbonne
8,2 KΩ − 1/4 W
R5
1
Résistance carbonne
3,3 ΚΩ − 1/4 W
R6,10
1
Résistance carbonne
1 KΩ − 1/4 W
C1
1
Condensateur céramique
6,8 nF
C2
1
Condensateur céramique
10 nF
C3
1
Condensateur radial électrochimique
10 µF / 16 Volts
IC1
1
Circuit intégré
NE 555
IC2
1
Circuit intégré
CD 4017
SU08
1
Support de 8 broches
SU16
1
Support de 16 broches
D1,8
8
Diode
1N4148
LED1,6
6
Diode électroluminescente
Φ 5 mm rouge
INT
1
Interrupteur
CPL
1
Coupleur de pile de 9 Volts
C.I.
1
Circuit imprimé
dim = 49 x 60 mm
SA123
1
Boîtier platisque
dim = 100 x 65 x 23 mm
FIL1
1
Fil noir
long = 100 mm
Rep.
Nb.
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
Désignation
CENTRAL MEDIA
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Observation
Echelle :
Le :
/
A4
/
11
11 11
IV : DÉFINITION DES ÉLÉMENTS
Le prototype utilise des éléments dans sa conception et sa mise au point.
Ceci nécessite une définition pour chaque phase successive de fabrication.
Elles serviront de base pour la fabrication de l'objet par l'entreprise.
IV - 1 : La diode électroluminescente
Une diode est construite à partir de semi-conducteurs.
Sans entrer dans les détails, il existe deux grands types de semi-conducteurs : le type N et
son inverse le type P. La diode électroluminescente est formée par la jonction d’un semi-conducteur
de type N avec celui d’un type P.
Cet assemblage impose un sens de passage du courant à travers la diode électroluminescente.
En effet si celle-ci est alimentée en sens contraire elle ne conduit pas le courant. Inversement
lorsqu ' elle est alimentée correctement le courant passant dans la diode électroluminescente émet
de la lumière.
IV - 2 : Le compteur décimal " 4017 "
Le circuit intégré CD 4017 est un compteur décimal. Il peut compter jusqu ' à 10 (Q0 à Q9).
Chaque sortie (Q0 à Q9) change d'état sur le front montant du signal d ' horloge.
Le compteur incrémente à chaque impulsion les dix sorties l'une après l'autre.
IV - 3 : Le générateur de signaux " NE 555 "
Le circuit intégré NE 555 est monté en oscillateur ou multivibrateur astable pour fournir un
signal d'horloge.
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
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Echelle :
Le :
/
A4
/
12
12 12
V : RÉALISATION PRATIQUE
V - 1 : Opération de brasure
Pour réaliser une brasure, il suffit de chauffer l ' ensemble des parties métalliques des éléments
à assembler. Puis de faire fondre du fil dit à " souder " sur les conducteurs. Une bonne brasure se
reconnaît à son aspect clair et brillant. Procédure qui ne doit pas dépasser plus de 4 secondes les
temps de chauffe.
- maintenir le fer à souder comme un stylo
- chauffer à l'aide de la pointe du fer à souder en la plaquant sur la pastille cuivrée et la
patte du composant simultanément
- approcher le fil d'étain jusqu'au contact avec la pointe du fer à souder et la patte du
composant
- l'étain se répand par fusion, puis retirer le fil d'étain lorsque le dépôt est suffisant
- ôter le fer à souder
- vérifier la brasure
- dans le cas d' une mauvaise brasure : chauffer la brasure en question puis à l'aide de la
tresse ou de la pompe à dessouder retirer la brasure. Attendre quelques instants, et recommencer
l'opération de brasure.
V - 2 : Opération d ' implantation des composants
L ' insertion des résistances, capacités et diodes est assez aisée. A l ' aide d' une pince plate,
on cintre les divers éléments. Avec une pince coupante plate, on coupe les connexions brasurées
débordantes par rapport à la surface cuivrée, de façon à ce qu' elles ne dépassent pas de plus de
1 mm par rapport à la surface cuivrée.
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
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KCM 263
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Echelle :
Le :
/
A4
/
13
13 13
V- 3 : Opération de perçage
V.3.1 Perçage du circuit imprimé
- * percer au Φ = 1.2 mm
- le reste est percé au Φ = 0.8 mm
*
*
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
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CHENILLARD
KCM 263
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Echelle :
Le :
/
A4
/
14
14 14
V.3.2 Perçage de la face avant du coffret
51,5
43,5
21,5
13
6 trous Φ 5.5 mm
14,5
20
20
100
65
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
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CHENILLARD
KCM 263
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Echelle :
Le :
/
A4
/
15
15 15
V.3.3 Perçage du trou de passage de l'interrupteur
VUE PARTIELLE
Astuce : pour réaliser le trou de
passage de l'interrupteur fermer le
coffret et percer les 2 coquilles en
même temps.
100
23
65
32,5
13
Φ 6.2 mm
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
CENTRAL MEDIA
CHENILLARD
KCM 263
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Echelle :
Le :
/
A4
/
16
16 16
VI : FABRICATION
VI - 1 : Typon
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
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Echelle :
Le :
/
A4
/
17
17 17
VI - 2 : Synoptique d 'implantation des composants
Vue de dessus - côté composants
LED3
LED2
- +
R8 + -
R7
Interrupteur
R6
R10
R9
D8
D7
D4 D5 D6
LED1
LED4
- +
- +
IC2
D2 D3
R1
D1
fil noir
C1
R2
LED5
R3
LED6
+ -
IC1
- +
R5
C2
R4
fil noir
+ C3
fil rouge
+
-
Coupleur de pile 9 V
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
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KCM 263
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Echelle :
Le :
/
A4
/
18
18 18
VI - 3 : Gamme de montage
VI.3.1
- Braser les résistances
R8
R7
R10
R9
R6
R1
R2
R3
R5
R4
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
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KCM 263
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Echelle :
Le :
/
A4
/
19
19 19
VI.3.2
- Braser les supports de circuit intégré
support de
IC2
support
de IC1
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
CENTRAL MEDIA
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Echelle :
Le :
/
A4
/
20
20 20
VI.3.3
- Braser les condensateurs céramiques
- Braser le condensateur radial électrochimique en respectant la polarisation
C1
C2
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
+ C3 -
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Echelle :
Le :
/
A4
/
21
21 21
VI.3.4
- Braser les diodes 1N 4148 en respectant leurs sens de polarisation
D4 D5 D6
D7
D8
D2 D3
D1
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
CENTRAL MEDIA
CHENILLARD
KCM 263
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Echelle :
Le :
/
A4
/
22
22 22
VI.3.5
- Braser les diodes électroluminescentes à une hauteur de 9 mm en respectant leur sens de polarisation
Remarque : aux points indiqués "+" sur le schéma ci-dessous, positionner la plus grande patte
Astuce pour braser toutes les LEDs à la même hauteur :
-
Réaliser un gabarit à l'aide d'un petit morceau de carton de 9 mm de hauteur et de 30 mm de long
Glisser le gabarit à l'intérieur des 2 pattes de la LED
Positionner la LED avec le gabarit à son emplacement sur le circuit imprimé
Braser la LED
Enlever le gabarit
Reprendre la même opération pour les autres LEDs
LED3
LED2
+
+
LED4
LED1
+
+
LED5
+
LED6
+
9 mm
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
CENTRAL MEDIA
CHENILLARD
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Echelle :
Le :
/
A4
/
23
23 23
VI.3.6
- Braser le fil noir sur une borne de l'interrupteur
- Braser l'autre extrémité du fil noir au point " a- " comme indiqué sur le schéma ci-dessous
- Braser le fil noir venant du coupleur de pile sur l'autre borne de l'interrupteur
- Braser le fil rouge venant du coupleur de pile au point indiqué " a+ " comme indiqué sur le
schéma ci-dessous
Interrupteur
fil noir
a-
a+
fil noir
fil rouge
+
-
Coupleur de pile 9 V
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
CENTRAL MEDIA
CHENILLARD
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Echelle :
Le :
/
A4
/
24
24 24
VI.3.7
-
Fixer l'interrupteur sur le fond du boîtier comme indiqué sur le schéma ci-dessous
Positionner le circuit imprimé dans le fond du coffret
Enficher les circuits intégrés sur leur support respectif
Enficher la pile 9V type 6F22 sur le coupleur de pile et placer la dans son logement
Refermer le couvercle en prenant soin de ne pas pincer un fil, et faire coïncider les LEDs dans
leur trou de passage respectif
PILE
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
CENTRAL MEDIA
CHENILLARD
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Echelle :
Le :
/
A4
/
25
25 25
Vue extérieure
VII : TEST TECHNIQUE
Le produit sera mis en vente, il devra au préalable subir des tests
techniques, qui assureront son mode d'emploi et la rédaction de sa notice
d ' utilisation, ainsi que la notice technique pour d'éventuelles
réparations.
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
CENTRAL MEDIA
CHENILLARD
KCM 263
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Echelle :
Le :
/
A4
/
26
26 26
Kits disponibles
Alarme de voyage
( 2 projets différents )
Alarme LDR (optoélectronique)
( 2 projets différents )
Alarme par contact (mécanique)
( 2 projets différents )
Alarme personnelle
( 1 projets différent )
Alarme magnétique
( 2 projets différents )
Alarme simple optoélectronique
Alimentation et chargeur solaire
Amplificateur téléphonique
Arbitre électronique
Attente téléphonique
Basket Ball électronique
( 2 projets différents )
Carillon musical
( 2 projets différents )
Carte musicale
Chargeur solaire
Chenillard
Dé électronique
Emetteur FM
Enceinte amplifiée pour baladeur
( 12 projets différents )
Feu arrière de stop pour vélo
Feu arrière de stop + clignotant + position
pour vélo
Flash
( 4 projets différents )
Fontaine lumineuse simple
Fontaine lumineuse « Arc-en-ciel »
Golf musical électronique
Horloge
Horloge + porte-stylo
Horloge + porte-stylo + bloc-note
Horloge Pyramide «Arc-en-ciel»
Horloge canette
Nom :
Prénom :
Classe :
c CENTRAL MEDIA
Horloge escargot
Horloge solaire
( 2 projets différents )
Interphone duplex
Jeux vidéo
( 2 projets différents )
Karaoké
( 2 projets différents )
Kits d’énergie solaire éducatif
( 4 projets différents )
Porte-clés lumineux
( 3 projets différents )
Porte-clés siffleur et lumineux
Porte-clés musical et lumineux
Radio FM
Robot 6 ème éviteur éviteur d’obstacle
( 4 versions différentes )
Robot « Moustache » éviteur d’obstacle
Robot « Explorer » éviteur d’obstacle
Robot « Explorer » télécommandé
Robot « lunaire » sonore
Robot « lunaire » suiveur de lumière
Robot solaire 6 ème "éviteur d'obstacle"
Vélo modèle réduit
Sablier
Set de bureau
Set de bureau pivotant
Sirène + torche de vélo
Soucoupe magique « Arc-en-ciel »
Testeur de continuité
Testeur d’habileté avec remise à zéro
( 2 projets différents )
Thermomètre
Nouveauté 2006/2007
Quad 6 ème
Voiture solaire 6 ème
Hand Skate board + finger Skate Board
Aéropropulseur 6 ème
Robot 5 ème suiveur de ligne
Robot 5 ème suiveur de lumière
CENTRAL MEDIA
CHENILLARD
KCM 263
Site internet http://www.centralmedia.fr
Echelle :
Le :
/
A4
/
27
27 27
CENTRAL
MEDIA
116, avenue Aristide Briand
93155 LE BLANC MESNIL Cedex
Tél. 01 48 65 45 59
Fax : 01 48 65 45 65