DIFFUSEUR DE MUSIQUE“ LaserStar ”

A1 - MISE EN SITUATION :L'objet technique étudié est un lecteur de "Compact Disc" (CD) pour lieux publics (salles de jeux, cafés...) et intervient dans le système représenté par le diagramme sagittal suivant :

A2 - ORGANISATION FONCTIONNELLE DE L'OBJET TECHNIQUE :

Fonction d'usage de l'objet technique : En fonction du choix effectué par l'auditeur, et du prix payé,produire de la musique à partir d'un support matériel : "Compact Disc" (CD).

Le schéma fonctionnel de niveau Il correspondant est le suivant :

La suite de l'étude porte sur la fonction "MISE EN PLACE DU CD SELECTIONNE".

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Aspect du lecteur de CD lorsque l’armoire est ouverte

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A3 - SCHEMA FONCTIONNEL DE ler DEGRE DE LA FONCTION "MISE EIV PLACE DU CDSELECTIONNE" :

MISE EN PLACE DU CD SELECTIONNE

DEPINITION DES FONCTIONS PRINCIPALES :

FP2 : Défilement des CD : Mise en rotation du magasin de CDPermet la sélection du CD par la mise en rotation du magasin de Stockage devant le préhenseurde positionnement.

FP3 : Captage du défilement du magasin des CDDétecte la position du magasin de CD et fournit :

- Une information relative à la position d'origine.- Une information relative au passage de chaque CD devant le préhenseur depositionnement.

FP4 : Positionnement du CD sur le 'lecteur'Assure l'extraction du CD sélectionné du magasin et la mise en Place dans le dispositif de lecturede CD. Lorsque la lecture est Terminée permet le retour du CD dans le magasin.

FP5 : Gestion du processus de sélection du CDGère les différentes étapes de la sélection, mise en place et stockage des CD

FP1 : Fonction de sélection du CDNe fait pas partie de l'étude.

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C1 : ETUDE DE FP2 : Mise en rotation du magasin de CD.

Définitions des Entrées - Sorties de FP2 :

Commande de mise en rotation du magasin ("MAGASIN") : tension de niveaux TTL fourniepar la fonction FP5 (Gestion du processus de sélection du CD).

Rotation du magasin : Action physique sur le magasin (ou panier circulaire) contenant lesCD.

Schéma fonctionnel de FP2 (Mise en rotation du magasin de CD).

Schéma structurel de FP2 (Mise en rotation du magasin de CD).

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Travail demandé.

C11 : Quel est le rôle de U15 ?

C12 : Compléter le tableau de la feuille réponse N° 1 (page Cll/14) en précisant pour les deux valeurs(0v et 5v) de la tension d'entrée Ve, l'état de:

- L’étage de sortie de U10GG (voir documentation de U10 page C8/14)- La LED D6- La diode de l’optocoupleur U15 (voir documentation de U15 page C9/14)- Le phototransistor de l’optocoupleur U15- Le transistor TI- Le moteur M2.

C13 : Détermination de R31 - Justification de la valeur de R27.

C13a : Déterminer la valeur de R31, sachant que le courant traversant M2 est de 1A. -Caractéristiques de T1

- Veb Sat = 1,3v- 700 < B < 2000- Vec sat = IV.

C13b : Calculer le courant If de U15

C13c : Vérifier que le transistor de U15 est bien saturé.

C2 : ETUDE DE FP3 : Captage du défilement du magasin

Présentation.

Un disque percé de 100 trous (correspondant au nombre de CD contenus dans lemagasin) sur sa circonférence est solidaire du magasin de CD. Ces trous permettent derepérer, par l'intermédiaire d'un détecteur optique, la rotation du magasin.

Un trou supplémentaire assure le repérage de la position “ Origine ” du magasin.

Définitions des Entrées - Sorties de FP3 :

Position du magasin - Position physique du disque solidaire du magasin.

Position Origine ("Origine"): tension de niveaux TTL permettant le repérage par la fonctionFP5 (Gestion du processus de sélection du CD) de la position origine du magasin de CD.

Passage d'un CD : tension de niveaux TTL permettant le repérage par la fonction FP5(Gestion du processus de sélection du CD) de la rotation et de la position instantanée dumagasin de CD.

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Schéma fonctionnel de FP3 (Détection du CD sélectionné).

L'étude suivante porte sur les fonctions FS31 et FS32, FS33 étant identique à FS32.

Schéma structurel de FS31 (Conversion Position / Tension) et FS32 (Détection de la position origine)

Travail demandé.

C21 : Dans quelle position du disque (absence ou présence de trou) le phototransistor est-ilbloqué?

C22 : Dans ce cas, quel est l'état de la diode D13 et de la sortie de U11c ("Origine") ? (Voirdocumentation de U11 page C8/14).

C23 : Dans le cas contraire (phototransistor saturé), quel est l'état de la diode D13 ?

C24 : Calculer les constantes de temps de charge et de décharge de C12.

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C25 : Compléter les chronogrammes de la feuille réponse N° 1 (page C11/14).

C26 : Déterminer la valeur de R51 assurant un fonctionnement détecteur optique (voirdocumentation de Optol page C8/14).

C3 : ETUDE DE FP5 : Gestion du processus de sélection du CD.

Présentation. Cette fonction, chargée de gérer le fonctionnement de la partie étudiée (« Mise en place du CDsélectionné » est en relation avec les autres fonctions composant l’objet technique ("Sélection duCD" et "Production de musique").Elle est organisée autour d'un microcontrôleur 6803. Ce circuit fait partie de la même famille queles microprocesseurs Motorola 6809.

Définitions des Entrées – Sorties de FP5 :• « Bus d’entrées-sorties », « Sorties » : ensemble de tensions de niveaux TTL à destination ou

en provenance de diverses fonctions de l’objet technique.• « Système Reset » : tension de niveaux TTL en provenance de la fonction « Sélection du

CD »• « Reset2 » : tension de niveaux TTL à destination de la fonction « Sélection du CD »

L’architecture de FP (Gestion du processus de sélection du CD) est la suivante :

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C31 - Etude de FS55 : Décodage d’adresses

Présentation.

Le schéma structurel ci-dessous représente partiellement la fonction FP5

Fonction FS52 : « Mémoire donnée » est réalisée par le circuit RAM 6116.Fonction FS53 : "Mémoire programme" est réalisée par le circuit EPROM 27256.

Schéma structurel partiel de FP5 (Gestion du processus de sélection du CD).

Travail demandé. (voir documentation de U5, U6, U14 page C10/14)

C311 : Justifier, en 4 lignes maximums, la présence de la fonction "Décodage d'adresses".

C312 : Déterminer, d'après le schéma structurel partiel de FP5, les capacités des circuitsmémoires RAM et EPROM.

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C313 : Déterminer les équations logiques des signaux de sélection "RAM select", "EPROMselect" et « E/S select »

C314 : Compléter le tableau de la feuille réponse N° 2 (page C12/14). Celui-ci permet dedéterminer la totalité de l'espace mémoire réservé à chacun des circuits.

C315 : Compléter la topographie mémoire de la feuille réponse N°2 (page C12/14).

C316 : Les signaux de sélection ("RAM select", "EPROM select" et « E/S select ») doivent êtrevalides lorsque le signal « E » (délivré par le microcontrôleur est à l'état logique 1. Indiquer lesmodifications à apporter au schéma structurel, afin de respecter cet impératif. Représenter celles-ci sur la feuille réponse N°3 (page C13/14).

C32 : Etude de FS56 - Initialisation.

Présentation.Cette fonction permet d’effectuer une initialisation de la fonction FS51 (« microcontrôleur ») dansles deux cas suivants :

§ lors de la mise sous tension de l’appareil§ lorsqu’une information d’initialisation (« Syst Reset ») est reçue par le lecteur de CD

du « LaserStar »

La phase de mise sous tension est considérée linéaire. Sa durée est de 140 ms. Lechronogramme correspondant de Vcc est donné sur la feuille réponse N°4 (page C14/14).

Schéma structurel de FS56 (Initialisation) :

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Travail demandé :

C321 : Quel est le type de l'étage de sortie du circuit U11 ? (Voir documentation de U11 pageC8/14) ?

C322 : Pour les deux états possibles de la sortie de U11a, préciser les états des transistors T7 etT3 (bloqué / saturé).Quelles sont les tensions possibles de la sortie : "RESET2' ?

C323 : Compléter les chronogrammes de la feuille réponse n° 4 (page C14/14)

C324 : Déterminer la durée de la phase d'initialisation lors de la mise sous tension.Quelle est la valeur de la tension d'alimentation Vcc à la fin de la phase d’initialisation ?

C325 : Les tensions étant établies (après la phase d'initialisation), on active (NL = 0) puis relâche(NL = 1) "SYST. RESET".

Compléter le tableau page C13/14.

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