Sujet

Brevet d’Études Professionnel
Systèmes Électroniques
Industriels et Domestiques
ÉPREUVE EP1
ÉTUDE D’UN SYSTEME
Durée 4 heures – coefficient 5
Notes à l’attention du candidat

Vous devrez répondre directement sur les documents du dossier sujet dans les espaces
prévus ;

Vous devrez rendre l’intégralité du dossier sujet à l’issue de l’épreuve ;

Vous ne devez pas noter vos nom prénom sur ce dossier ;

Vous devrez rendre ce dossier dans une copie d’examen anonymable que vous
complèterez ;
B.E.P.
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Epreuve : EP1
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DOSSIER SUJET
Durée :4 heures
Coefficient : 5
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1
Etude fonctionnelle :
1.1
Rechercher dans le dossier technique les 8 différents types de techniques bio métriques :
1.2
Donner 3 avantages de la technique bio métrique :
1.3
Citer 1 inconvénient majeur à l’utilisation de la technique bio métrique.
1.4
Quel est le type de technique bio métrique utilisé par la société SHOGUN pour identifier le personnel ?
1.5
Donner au moins deux raisons qui ont poussé la société SHOGUN à installer ce système de contrôle
d’accès.
1.6
Comment faut il positionner le doigt sur le capteur de la poignée bio métrique pour être reconnu ?
1.7
Quelles sont les informations émises par la poignée bio métrique lorsqu’une empreinte est reconnue ?
1.8
Donner les informations qu’émet la poignée lorsqu’une empreinte n’est pas reconnue.
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Coefficient : 5
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1.9
Citer les différents éléments qui constituent le système de gestion d’accès.
1.10
Donner le nom et le rôle des éléments suivants.
2
2.1
2.2
Justification de la possibilité d’ajouter de nouvelles serrures :
Donner le nombre de poignées bio métriques déjà installées dans l’entreprise.
D’après l’énoncé, combien de nouvelles serrures bio métriques doivent être installées dans le nouveau
magasin ?
2.3
Donner le nombre de serrures biométriques que peut gérer le logiciel .
2.4
Le logiciel est il capable de gérer ces nouvelles serrures ? Justifier votre réponse.
2.5
Donner le nombre de personne qui travaille actuellement dans la société SHOGUN.
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Coefficient : 5
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2.6
2.7
Suite à la construction du nouveau magasin, combien de personnes seront embauchées ?
En déduire le nombre d’empreintes que devra gérer le système lorsque le nouveau magasin sera
opérationnel.
2.8
Le logiciel est il capable de gérer ces nouvelles personnes ? Justifier votre réponse.
2.9
Donner la puissance consommée par une poignée bio métrique.
2.10
Donner le nom et la référence de l’élément qui permet d’alimenter les poignées bio métriques.
2.11
A l’aide des documents constructeurs du bloc d’alimentation modulaire, donner la valeur nominale de la
DDP de sortie, sa puissance nominale disponible en sortie ainsi que son courant de sortie.
2.12
A partir de la puissance nominale du bloc d’alimentation modulaire, Déterminer le nombre de poignées bio
métriques que ce bloc permet d’alimenter.
2.13
Calculer la puissance consommée par toutes les poignées bio métriques de la société, si les deux
nouvelles poignées étaient installées.
2.14
En déduire dans ce cas, l’intensité du courant de sortie du bloc d’alimentation
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Coefficient : 5
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2.15
Est il donc possible d’installer les nouvelles poignées bio métriques du magasin ? justifier votre réponse.
3
Repérage des différents éléments du système sur le plan d’implantation de la société :
3.1
Entourer en rouge l’emplacement des deux nouvelles poignées bio métriques sur le plan d’implantation de
la page suivante et noter ci dessous leur numéro.
3.2
Entourer en bleu l’emplacement de l’ordinateur de gestion des poignées bio métriques et l’emplacement
du tableau générale basse tension où se situe le bloc modulaire d’alimentation des poignées bio
métriques.
3.3
Entourer en vert la poignée bio métrique la plus proche géographiquement de la poignée n°13.
3.4
Tracer en bleu le chemin de passage des câbles pour relier la poignée bio métrique que vous avez
entourer en vert et la poignée n°13. Puis relier en bleu la poignée n°13 à la 14.
3.5
Calculer en mètre la longueur total du chemin de câble que vous venez de tracer (en bleu) pour relier les
deux nouvelles poignées bio métriques à la poignée la plus proche.
3.6
Expliquer pourquoi nous choisissons de nous connecter à la poignée bio métrique la plus proche plutôt
que directement à l’ordinateur et au bloc d’alimentation modulaire.
3.7
Combien de fils différents sont nécessaire pour réaliser ce câblage ? Détailler.
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Plan d’implantation de la société
8
7
Bâtiment 2
9
5
10
Légende :
6
: Bâtiments
14
Bâtiment 3
3
: Espaces verts
13
: N° porte d’entrée
11
4
PC
PC
12
1
TGBT
: Ordinateur OT4
TGBT
:Tableau
générale basse tension
Bâtiment 1
2
Echelle : 1/2000
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4
Réalisation du câblage des deux nouvelles poignées du nouveau magasin:
4.1
Décrire chronologiquement les différentes actions à réaliser d’un point de vue électrique avant de relier les
connexions des deux poignées bio métriques sur le reste du système.
4.2
Vers quels éléments du système se connecte les fils de la poignée bio métrique ci dessous ? Préciser ses
raccordements.
Fils jaune
Fils vert
Fils rouge
Fils noir
4.3
En vous aidant de la documentation constructeur, indiquer sur le bloc d’alimentation modulaire ci-dessous
les connexions ( reliées au secteur EDF et reliées aux poignées) .
Préciser les polarités si il y en a.
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4.4
Compléter le synoptique de câblage partiel ci dessous pour connecter les éléments entre eux. Indiquer ou
utiliser les couleurs des connexions spécifiques.
Sortie disjoncteur
différentiel
2A 230V
vue arrière du PC
5
5.1
Etude d’une des cartes qui compose la poignée bio métrique : la carte S371.2
En vous aidant du dossier technique préciser où sont relier les différents connecteurs et donner leur rôle.
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5.2
Lorsque J1 est alimenté en +12V , la mesure sur le connecteur JP2 donne +4,05V. Que peut on dire sur le
fonctionnement de la structure autour de U2 ? justifier votre réponse.
5.3
Les alimentations sont correctes, par contre lorsque JP1 envoies ses signaux (MO = ‘’0’’ et MC = ‘’1’’) à la
structure autour de U4, toutes les sorties de J7 (M+ et M-) sont à 0V.
5.3.1
Identifier le circuit U4 en l’entourant en rouge, puis préciser ci-dessous sa référence.
5.3.2
En analysant les documentations constructeurs et avec cette combinaison sur les entrées MO et
MC , Que devrait on avoir comme état logique sur les sorties M+ et M- du connecteur J7 ?
5.3.3
5.4
Que peut on dire sur le fonctionnement de la structure autour de U4 ? justifier votre réponse.
Le circuit U4 est défaillant, Il vous faut le remplacer.
5.4.1
En vous aidant du dossier technique, repérer en rouge sur la carte ci-dessous le circuit U4.
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5.4.2
Il vous faut maintenant remplacer ce circuit. Comment vous y prendriez vous pour le dessouder et
quelles précautions prenez vous ?
5.5
5.6
Le circuit U4 a été remplacé et les alimentations de la carte sont correctes. Les signaux sur le connecteur
JP1 sont MO = ‘’1’’ et MC = ‘’0’’
5.5.1
Déterminer les états logiques des signaux M+ et M- du connecteur J7.
5.5.2
Identifier le mode de fonctionnement et en déduire l’état de la gâche.
5.5.3
L’utilisateur peut-il actionner la poignée bio métriques ?
Pour les trois autres modes de fonctionnement préciser l’état de la gâche.
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6
Vérification de la configuration du matériel informatique :
6.1 Identification des connecteurs du PC :Sur la photo ci-dessous nommer les différents types de connecteurs,
donner leur fonction et préciser ce que vous allez y connecter.
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6.2 Les connecteurs de ce PC permettent ils de relier les éléments du système ? Justifiez.
6.3 Compléter les caractéristiques des éléments du tableau ci dessous et justifier si ils conviennent.
matériel
Configuration
minimale requise
Système
d’exploitation
Windows 2000
/XP
Disque dur
20Go
Mémoire RAM
512Mo
Ports
1 port USB et 1
port Com DB9
Configuration de
l’entreprise
Justifier si la configuration de l’entreprise est
suffisante
6.4 Si certains éléments ne convenaient pas, citer les et que conseilleriez vous de faire ?
6.5 Supposons qu’il faut rajouter de la mémoire RAM.
6.5.1
Identifier et donner le nom des différents connecteurs de la carte mère de la page suivante. Puis
préciser ce qui y est connecter.
6.5.2
Sur lequel de ses connecteurs allez vous insérer la barrette mémoire ? Donner son nom.
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7
Relever d’une trame de la liaison Rs485 entre une serrure et le PC :
Cette trame à été relevée lors de la vérification du statut de connexion entre la serrure numéro 13
et le PC. Le port COM1 est défini comme ceci :
Vitesse de transmission :
9600b
Nombre de bits :
8
Bit de parité :
aucun
Bit de stop :
1
Contrôle de flux :
aucun
(Voir aussi le document concernant la liaison Rs485)
U(V)
+9
0
1
2
3
5
10
15
20
25
t(µs)
-9
7.1 Donner la durée de l’impulsion positive précisée sur le relevé ci dessus. La valeur trouvée est elle
précise ? justifier.
7.2 En vous aidant des caractéristiques du port COM1, calculer précisément la durée de l’impulsion
de la question 5.1.
7.3 Déterminer la durée totale de la transmission.
7.4 Indiquer ce que signifie l’indication 9600b.
7.5 Expliquer pourquoi on utilise une interface Rs232/Rs485 pour connecter les serrures au PC.
7.6 Donner les avantages du bus Rs485 utilisé pour connecter les serrures au PC.
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7.7 Quel(s) conducteur(s) faut il pour réaliser la liaison Rs485 qui relie les serrures au PC ?
7.8 Compléter le tableau ci-dessous en choisissant le ou les appareils qui vous permettrons de relevé
ce signal.
Conviens
oui/non
appareil
Expliquer pourquoi le ou les appareils conviennent ou
ne conviennent pas
Oscilloscope 60Mhz à mémoire
Oscilloscope 40Mhz à mémoire
et à entrées différentielles
Analyseur de trame 100Mhz
Oscilloscope 20Mhz à mémoire
avec une sonde différentielle
7.9 Réaliser le synoptique de câblage, permettant de relever la trame de la liaison Rs485.
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La liaison série RS485 en bref
Présentation
Ce que l'on appelle le bus RS 485 ou EIA-485 peut se définir simplement: un système permettant de
relier entre eux des équipements électronique "communicants", selon des normes permettant à
différents constructeurs de maintenir une certaine "compatibilité".
Le tout devant être tout a la fois:
-simple a mettre en oeuvre
-résistant aux parasites de nature électromagnétique
-économique, tant du point de vue de l'électronique que des câbles de liaisons (sans oublier la
connectique )
-performant en terme de nombre d'équipements et de distance admissible entre eux.
Et en effet, ce système possède ces qualités: les spécifications de l'association des industries de
l'électronique prévoient que 32 équipements puissent être raccordés sur un bus à 2 (ou 4) fils, le tout
sur une longueur de 4000 pieds (soit 1200 mètres), et avec un débit de 10 Mb/s. La transmission se
fait sur une ligne électrique, pratiquement une paire torsadée, par des variations de tension en mode
différentiel.
Principe
La mise en oeuvre d'un bus RS 485 est vraiment simple: 2 fils en parallèles sur tous les équipements.
Le fil repère "+" sur la borne "+", pareil pour le fil "-". Une précision sur le nombre de fils a utiliser: bien
que 2 fils au minimum suffisent pour le transport de données, la pratique induit l'utilisation d'un
troisième fil, une référence de potentiel (GND) pour tous les équipements mis en réseaux. Ce fil relie
tout bêtement les masses électrique des cartes électroniques entres elles, comme si elles ne
représentaient qu'une seule et même carte, en plusieurs morceaux.
En RS485, pour émettre un bit "0", il faut envoyer un potentiel sur le fil "B" qui soit supérieur au
potentiel sur le fil "A".Pour émettre un bit "1", la tension sur le fil "A" doit être supérieure a celle du fil
"B".
C'est clair? Concrètement, la tension réelle aux bornes de l'équipement communicant importe peu
(valeur peu critique en effet, elle doit être comprise entre -7 et +12 volts).
L'important est que les niveaux entre "A" et "B" soit "différents". Pour le niveau "bas", compter a peu
près 1,5 volts, et pour un niveau "haut", 6 volts c'est bien (la tension ne s'exprime pas ici par rapport a
la masse bien sur!). C'est le pourquoi de l'appellation "paire différentielle". Ce principe garanti une
bonne protection contre les parasites, les longueurs de câbles importantes et même contre les câbles
de qualité inférieure et les connexions multiples, et même contre les contacts en alliages différents.
En résumé
Le support de transmission est différentiel. Deux fils correspondant à des niveaux complémentaires
sont donc utiles pour chaque signal ce qui limite l’influence des bruits extérieurs et des masses. Pour
la RS 485, des circuits trois états permettent des liaisons multipoints.
1 logique devient une tension comprise entre –0,3V et –9V
0 logique devient une tension comprise entre +0,3V et +9V
Choix des conducteurs
Concernant, pour les curieux, les spécificités à respecter pour du câble destine au bus RS485, voici
ce que prévoit la doc officielle (TIA/EIA - 485-B, ITU V.11 et X.27):La section des conducteurs (en
cuivre, voir cuivre étamé) doit être de 24 AWG! En France on dira plus simplement 0,23 mm2. Le
ieme
9/10
(SYTx) employé couramment fait l'affaire dans la plupart des cas "standard", à moins que les
vibrations à supporter exigent du "multibrin" (en général 7 brins par conducteur).
B.E.P.
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