AQUARIUM OPTIMISE

I- ANALYSE DU SYSTEME.
I-1. MISE EN SITUATION.
AQUARIUM OPTIMISE
Le système technique présenté permet de reconstituer le plus fidèlement possible le milieu
aquatique d’origine des poissons à l’aide d’un aquarium.
En effet, ces poissons pouvant provenir de milieux différents (rivières tropicales, milieu marin
tropical ou tempéré etc.…), l’aquariophile doit les élever et les faire vivre dans les meilleures conditions.
Ses actions seront donc :
a- Contrôler la conformité du milieu (qualité et quantité de l’eau, température ambiante…).
La qualité de l’eau est caractérisé par le taux d’acidité (PH). Pour les poissons
tropicaux, le PH doit être compris entre 6,5 et 7,5 et pour les poissons marins, il doit être
compris entre 7,5 et 8,5.
La température de l’eau doit être comprise entre 23 et 27°C selon les espèces de
poissons .
b- Eclairer l’aquarium.
L’éclairage doit correspondre à la durée du jour dans le milieu d’origine . Par
exemple sous les tropiques, la durée du jour est de 10 heures quelque soit la saison.
L’intensité de l’éclairage dépend de la profondeur où vivent habituellement les
poissons.
c- Nourrir les poissons.
L’idéal est de 3 repas par jour répartis de manière égale. La quantité dépend du
nombre et de la taille des poissons.
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Capteur PH
Capteur T°
Détecteur de niveau
VUE GENERALE DU SYSTEME TECHNIQUE.
Distributeur de nourriture
Eclairage
230V~
Pompe de Filtrage
Réserve
eau
Résistance
Chauffante
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I-2. IDENTIFICATION DES ELEMENTS DU SYSTEME.
Le système technique se compose de 6 éléments principaux. Il s’agit d’un système mixte puisqu’il
intègre à la fois un opérateur et des objets techniques .
On distingue :
L’opérateur (aquariophile) qui permet d’envoyer des consignes par un pupitre de commande et de
recevoir des informations visuelles et sonore.
Les poissons.
L’aquarium (OT1) qui permet de recréer l’environnement naturel des poissons. L’aquarium est
constitué :
d’un bassin,
de 3 capteurs :
- un capteur de température,
- un capteur de niveau d’eau,
- un capteur de PH.
de différents organes de base utiles pour recréer le milieu d’origine :
- pompe de filtrage d’eau,
- résistance chauffante,
- pompe de remplissage d’eau,
- lampe d’éclairage,
- distributeur de nourriture.
Le boîtier de commande et de visualisation (OT2) qui permet de gérer les différents paramètres :
- luminosité,
- température,
- limpidité,
- quantité de liquide,
- alimentation.
L’énergie électrique (OT4) indispensable pour l’alimentation des organes de puissance.
La réserve d’eau (OT3) utile pour maintien du niveau d’eau
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I-3. DIAGRAMME SAGITTAL.
Aliments
RESERVE
D’EAU
OT3
Eau
AQUARIUM
OT1
POISSONS
Rejets
Indication de l’heure
Température , PH
Niveau d’eau (Bas , Haut)
Alimentation pompe de remplissage
Alimentation filtrage
Alimentation éclairage
Alimentation chauffage
Alimentation distributeur nourriture
Observation
VISUALISATION :
- Température
- PH
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ENERGIE
ELECTRIQUE
OT4
Info
sonore
230V~
50Hz
BOITIER DE COMMANDE
ET
DE VISUALISATION
OT2
AQUARIOPHILE
Réglages

1. Contrôle et le réglage de la température.
UTILISATION : Mode d’emploi.
Le réglage de la température se fait à travers le bouton rotatif N°1. La température est mesurée
par un capteur situé à distance de l’élément chauffant.
2. Contrôle de la valeur du PH.
La saisie de la valeur optimale du PH se fait par action sur le bouton rotatif N°2. Une alarme
sonore sera émise en cas de dépassement en plus ou en moins de la valeur affichée.
3. Affichage de la température de l’eau et de la valeur réelle du PH.
L’action sur le commutateur TP/PH permet d’afficher :
- Soit la valeur réelle de la température de l’eau,
- Soit la valeur réelle du PH de l’eau.
4. Eclairage de l’aquarium.
L’extinction ou l’allumage automatique de l’aquarium est assurée par réglage du programmateur PRG1
5. Maintien du niveau d’eau.
Le maintien du niveau d’eau dans l’aquarium est assuré par un capteur de niveau associé à une pompe
immergée dans un réservoir annexe.
6. Distribution de la nourriture.
- Le nombre et l’heure de début de la distribution de chaque repas est fixé par le
programmateur journalier PRG2.
- Le nombre de dose par repas est fixé par action sur le poussoir de l’afficheur
mécanique RC
- La pompe de filtrage est arrêtée automatiquement 3 à 4 minutes avant le début
de la distribution des repas.
L’ensemble est alimenté par le secteur EDF 230 V~ / 50Hz.
Un système de sécurité assure la coupure automatique de l’alimentation des actionneurs en cas de
coupure de l’alimentation des cartes électroniques du boîtier de commande.
Toute intervention à l’intérieur du boîtier de commande est formellement interdite à toute
personne non autorisée.
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II- ETUDE FONCTIONNELLE DE L’OBJET TECHNIQUE.
II-1. PRESENTATION DE L’OBJET TECHNIQUE.
L’étude porte sur l’objet technique OT1 : « Boîtier de commande et de visualisation ».
II-1.1. Fonction d’usage de l’objet technique.
Cet objet technique a plusieurs fonctions :
- Surveiller le niveau d’eau et actionner une pompe permettant le remplissage en
eau de l’aquarium si le niveau d’eau n’est pas suffisant.
II-1.2. Description des milieux associés.
- Réguler la température de l’eau avec une précision de ±1°C.
- Choisir les seuils du PH et la température de consigne .
- Mesurer et afficher la température et le PH avec émission d’une alarme sonore
lorsque les paramètres de consigne sont hors tolérance.
- Commander l’éclairage de l’aquarium par plage programmables.
- Nourrir automatiquement les poissons .
- Filtrer l’eau en permanence.
Milieu humain (aquariophile).
Pour régler les seuils du PH, la température et la quantité de nourriture, une
présence humaine est indispensable.
Milieu physique.
L’objet technique est placé à proximité de l’aquarium. Une source d’énergie
électrique (prise 230V~/50Hz) et une source d’énergie hydraulique (eau) sont
indispensables pour le fonctionnement du système.
II-2. CARACTERISTIQUES TECHNIQUES DE L’OBJET TECHNIQUE.
Alimentation électrique : Secteur EDF 230V~ / 50Hz .
Alimentation hydraulique : réserve d’eau sanitaire.
Capacité en eau de l’aquarium : 70L….
Réglage potentiométrique de la consigne température de 0°C à 40°C : Précision ±1°C.
Réglage potentiométrique de la consigne d’alarme de PH : 4 à 10. Déclenchement de
l’alarme ±0,5de la consigne
Réglage par programmateur journalier du nombre et l’heure des repas.
Réglage par roue codeuse du nombre de dose par repas .
Filtrage régulier de l’eau de l’aquarium.
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II-3. ANALYSE FONCTIONNELLE DE NIVEAU 1.
Fonction globale.
Gérer et produire l’alimentation d’actionneurs.
Schéma fonctionnel de niveau 1.
II-4. ANALYSE FONCTIONNELLE DE NIVEAU 2.
Mesure
PH
Mesure
Temp.
Niveau d’eau
Nombre repas
Réglages
Grandeurs
physiques
Acquisition
des
informations
d’exploitation
et des
consignes.
Remise
A Zéro
CONTRÔLER ET REGLER
LES PARAMETRES
Info.
sonore
Commande
de
l’alarme
D’UN AQUARIUM
TRAITEMENT
Visu.
Temp./PH
Affichage :
- température
- PH.
Production de
l’alimentation :
- Chauffage
- Eclairage
- Filtrage
Commande
d’actionneurs
commutat
eur
- Remplissage
d’eau
- Distribution
nourriture
Pompe
(filtrage)
Pompe
(niveau)
Eclairage
Résistance
(chauffage)
Distributeur
de repas
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SCHEMA FONCTIONNEL DE DEGRE 1.
Réglage consigne température
Temp.
PH
Réglage consigne PH
Sélection
Réglage
Heures
Minutes
Nombre Repas
Niveau Haut
Niveau Bas
ACQUISITION
TEMPERATURE
FP1
ACQUISITION
PH
FP2
GENERATION
DES SIGNAUX DE
COMMANDE
TEMPOREL FP7
MemDeb
ETUDE DE L’OBJET TECHNIQUE OT1
« BOITIER DE COMMANDE ET DE VISUALISATION »
VPH
VTemp
Céclair
CFiltre
RETARD
FP8
TRAITEMENT
DES
INFORMATIONS
Retard
AlarmePh
AlarmNIV
/Niveau
MemDeb
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FP3
AFFICHAGE
FP6
VTC
GENERATION
D’UN NOMBRE
PROGRAMMABLE
D’IMPULSIONS
FP9
GESTION DU VOLUME D’EAU
FP11
Impuls
ADAPTATION
DE PUISSANCE
ET ISOLATION
GALVANIQUE
FP4
GENERATION
DU SIGNAL
D’ALARME
FP5
Remise
à Zéro
ADAPTATION
DE PUISSANCE
ET ISOLATION
GALVANIQUE
FP10
Commande chauffage
Alarme PH et
Niveau d’eau
Informations visuelles
Commande Filtre
Distributeur Repas

ETUDE DES FONCTIONS PRINCIPALES FP1 , FP2 et FP3.
I. FONCTION FP1 : « ACQUISITION et TRAITEMENT DE LA TEMPERATURE ET DU PH ».
Cette fonction permet de transformer une information en degré Kelvin (°K) en une tension
analogique image de la température.
Entrée : Temp. Information en degré Kelvin. Le capteur de température délivre un signal
analogique dont la valeur varie de 10mV par degré Kelvin.
Sortie : VT. Différence de potentiel , image de la température de l’eau. Cette différence de
potentiel varie entre –0,6V et +5,6V pour une température variant de 0°C à 40°C.
I.1. Schéma fonctionnel de second degré de FP1.
Temp.
CONVERSION
TEMP-TENSION
FS1.1
GENERATION
D’UNE TENSION
DE REFERENCE
FS1.2
Vref0
UT1
I.2. Description des fonctions secondaires.
SOMMATION
Vref2
FS1.1. : « Conversion Température-Tension ».
FS1.4
AMPLIFICATION
ET INVERSION
FS1.3
Cette fonction transforme une information température en degré Kelvin en une différence de
potentiel image de la température.
Entrée : Temp. Information température de l’eau .
Sortie : UT1. Différence de potentiel image de la température. UT1 varie de 10mV par °K.
FS1.2. : « Génération d’une tension de référence ».
Cette fonction élabore une tension continue de valeur fixe.
Sortie : Vref0. Tension continue fixe de 2,5V.
FS1.3. : « Amplificationet inversion de tension ».
La tension Vref0 est amplifiée afin de permettre le réglage de la référence 0°C.
Entrée : Vref0. Voir fonction FS1.2. ci-dessus.
Sortie : Vref2. Tension continue amplifiée et de signe opposé à Vref0.
V1
AMPLIFICA-
-TION
FS1.5
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V2
PROTECTION
EN TENSION
FS1.6
VT

FS1.4. « Sommation» .
Cette fonction à pour rôle :
- D’élaborer un signal analogique positif dont la grandeur varie proportionnellement à la
température de l’eau exprimée en °C.
Entrée : Vref2. Voir fonction FS1.3.
VT1. Voir fonction FS1.1
Sortie : V1. Différence de potentiel image de la température d’eau
FS1.5. «Amplification ».
Entrée : V1. Voir fonction FS1.4.
Sortie : V2. Différence de potentiel image de la température d’eau variant de 0 à 4V quand la
température varie de 0 à 40°C
FS1.5. « Protection en tension ».
Cette fonction empêche toute évolution de la tension V2 au delà des limites imposées : 0 ≤ V2 ≤ +5V .
Entrée : V2. Voir fonction FS1.4.
Sortie : VT. Tension image de la température d’eau. –0,6V ≤ VT ≤ +5,6V .
ETUDE PRELIMINAIRE VOIR SEQUENCE 1
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II. FONCTION FP2 : « ACQUISITION PH ». (peut être remplacé par interrogation PH)
Cette fonction permet de transformer une information en unité de PH de l’eau en une différence
de potentiel image du PH .
Entrée : PH. Information indiquant la teneur en acide de l’eau. Le capteur du PH délivre un
signal analogique dont la valeur varie de 59mV par unité de PH.
Sortie : VPH. Différence de potentiel , image du PH . Cette différence de potentiel varie entre
4V et +10V pour un PH variant de 4 à 10.
II.1. Schéma fonctionnel de second degré de FP2.
PH
CONVERSION
PH – TENSION
FS2.1
GENERATION
D’UNE TENSION
DE REFERENCE
FS2.3
UPH
Vref0
II.2. Description des fonctions secondaires.
FS2.1. : « Conversion PH – Tension ».
Cette fonction transforme une information teneur en acide de l’eau (PH) en une différence de
potentiel image du PH.
Entrée : PH. Information PH de l’eau .
Sortie : UPH. Différence de potentiel image du PH. UPH varie de 59mV par unité de PH.
FS2.2. : « Amplification de tension ».
Le rôle de cette fonction est d’amplifier la tension UPH afin de permettre une meilleure
adaptation à l’échelle de mesure.
AMPLIFICATION
DE TENSION
FS2.2
INVERSION
FS2.4
UPH1
Entrée : UPH. Différence de potentiel image du PH, adaptée en tension. –0,177V ≤ UPH ≤ +0,177V
pour un PH variant de 4 à 10.
Sortie : UPH1. Différence de potentiel amplifiée, de signe opposé à UPH et de gain= -16,95
Vref1
FS2.3. : « Génération d’une tension de référence ».
SOMMATION
Cette fonction élabore une tension continue de valeur fixe. Cette tension de référence permettra
d’adapter l’échelle de mesure du PH.
Sortie : Vref0. Tension continue fixe de 2,5V.
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FS2.5
V1
PROTECTION
EN TENSION
FS2.6
VPH

FS2.4. : « Inversion et amplification ».
Cette fonction, en inversant le signe de la tension de référence Vref0 et en amplifiant sa valeur, permettra
de fixer l’origine de l’échelle de mesure du PH.
Entrée : Vref0. Voir FS2.3 ci-dessus.
Sortie : Vref1. Tension continue de –2,5V
FS2.5. « Sommation –» .
Cette fonction à pour rôle :
- d’éliminer par filtrage les signaux parasites de fréquence supérieure à 1,5Hz.
- D’élaborer un signal analogique positif dont la grandeur varie proportionnellement au PH de
l’eau.
Entrée : UPH1. Voir fonction FS2.2.
Vref1. Voir fonction FS2.4
Sortie : V1. Différence de potentiel image du PH. V1 varie de 4 à 10V .
FS2.6. « Protection en tension ».
Cette fonction empêche toute évolution de la tension V1 au delà des limites imposées : 0 ≤ V1 ≤ +10V .
Entrée : V1. Voir fonction FS2.5.
Sortie : VPH. Tension image du PH de l’eau. 4V ≤ VPH ≤ +10,6V .
III. FONCTION FP3 : « TRAITEMENT DES INFORMATIONS ».
Cette fonction a pour rôle de traiter les informations de température et du PH de l’eau, ainsi que
les informations de réglage des consignes de température et du PH.
Après traitement de ces informations, cette fonction envoie un ordre pour la commande ou non du
chauffage. La fonction génère également un signal permettant de valider la fonction FP5
« CENERATION DU SIGNAL D’ALARME » au cas où la consigne PH ne serait pas respectée.
Entrées : VT. Voir fonction FP1 ci-dessus.
VPH. Voir fonction FP2 ci-dessus.
Sorties : VTC. Différence de potentiel de type numérique compatible CMOS. Son niveau Haut
correspond au dépassement de la consigne Température et par conséquent à l’arrêt du chauffage de
l’aquarium. Le niveau Bas de VTC commandera l’alimentation de la résistance chauffante et donc le
chauffage de l’aquarium.
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VPHC. Différence de potentiel de type numérique compatible CMOS. Son niveau Haut
correspond au dépassement de la consigne PH et par conséquent à l’émission d’une alarme sonore.
III.1. Schéma fonctionnel de second degré de FP3.
Réglage consigne
température
Réglage
consigne
PH
VT
III.2. Description des fonctions secondaires.
FS3.1. : « Acquisition consigne température ».
Cette fonction permet l’acquisition de la consigne température. L’utilisateur de l’aquarium, peut
fixer cette consigne par action sur un potentiomètre étalonné.
Entrée : Action de l’utilisateur sur le potentiomètre de réglage consigne température.
Sortie : VTcons. Différence de potentiel image de la consigne température.
FS3.2. : « Comparaison ».
GENERATION
CONSIGNE
TEMPERATURE
FS3.1
Génération
Référence de
tension FS3.3
GENERATION
CONSIGNE PH
FS3.4
Ref
VPH
VPH
cons
VTcons
Sommation
FS3.5
soustraction
FS3.6
Cette fonction effectue la comparaison entre la tension image de la température de l’eau et la
tension image de la consigne température réglée par l’utilisateur. Elle génère, suite à cette comparaison,
un signal permettant la commande ou non du chauffage.
Entrées : VTcons. Différence de potentiel image de la consigne température.
VT. Tension image de la température d’eau. 0V ≤ VT ≤ +4V .
Sortie : VTC. Information logique. Son niveau Haut correspond au dépassement de la consigne
Température et par conséquent à l’arrêt du chauffage de l’aquarium. Le niveau Bas de VTC commandera
l’alimentation de la résistance chauffante et donc le chauffage de l’aquarium.
FS3.3 : « Génération reference de tension ».
Cette fonction génère une tension image de 0,5° PH
Sortie : Ref tension image de 0,5° PH
COMPARAISON
FS3.2
COMPA
RAISON
FS3.7
VTC
AlarmPh
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FS3.4. : « Generation consigne PH ».
Cette fonction permet l’acquisition de la consigne PH. L’utilisateur de l’aquarium, peut fixer cette
consigne par action sur un potentiomètre étalonné.
Entrée : Action de l’utilisateur sur le potentiomètre de réglage consigne PH.
Sortie : VPHcons. Différence de potentiel image de la consigne PH.
FS3.5. : « Sommation».
Cette fonction ajoute une tension image de 0,5° PH à la tension image de la consigne PH.
Entrées : VPHcons. Différence de potentiel image de la consigne PH
Ref. tension image de 0,5° PH
Sortie : VPHcons+ . Tension = VPHcons + Ref
FS3.6. : « Soustraction».
Cette fonction soustrait une tension image de 0,5° PH à la tension image de la consigne PH.
Entrées : VPHcons. Différence de potentiel image de la consigne PH
Ref. tension image de 0,5° PH
Sortie : VPHcons- . Tension = VPHcons - Ref
FS3.7. : « Comparaison ».
Cette fonction effectue la comparaison entre la tension image du PH de l’eau et les tensions
images des extremums de la consigne PH réglée par l’utilisateur. Elle génère, suite à cette comparaison,
un signal permettant de valider ou non l’alarme sonore .
Entrées : VPHcons+. Différence de potentiel image de la consigne PH + 0,5° PH.
VPHcons-. Différence de potentiel image de la consigne PH - 0,5° PH.
VPH. Tension image du PH de l’eau. 4V ≤ VPH ≤ +10,6V .
Sortie : VPHC. Différence de potentiel de type numérique compatible CMOS. Son niveau Haut
correspond à la sortie de la Zone (fenêtre) fixée par le réglage de la consigne PH et par conséquent à
l’émission d’une alarme sonore.
ETUDE PRELIMINAIRE. « Génération consigne température – Comparaison »
Le boîtier de commande de l’aquarium permet la mesure d’une température comprise entre 0 et
40°C. Cependant, selon les espèces de poissons, la température de l’eau sera comprise entre 23°C et
27°C. Le réglage de cette consigne se fera par action sur un bouton rotatif situé sur la face avant du
AQUARIUM OPTIMISE Page 15 sur 26

oîtier de commande. Une fois la consigne réglée à une valeur θCONS, la température θ de l’eau sera
maintenue constante à θCONS avec une précision de ±1°C , soit : θCONS –0,5°C ≤ θ ≤ θCONS +0,5°C
chauffante.
La comparaison permanente entre θCONS et θ permettra alors la coupure ou non de la résistance
On suppose que le circuit électronique effectuant la comparaison entre θ et θCONS fonctionne de
manière suivante :
- La sortie du circuit passera à l’état Bas (coupure de l’alimentation de la résistance chauffante)
dès que θ atteint θCONS +0,5°C
- La sortie du circuit passera à l’état Haut (alimentation de la résistance chauffante) dès que θ
atteint θCONS –0,5°C.
1. On donne ci-dessus la courbe représentant l’évolution de la tension Vθ image de la température θ
de l’eau. On désigne par Vθcons la tension image de la consigne température.
Compléter le graphique ci-dessous en donnant l’allure de la tension de sortie VS du circuit de
comparaison ainsi que la courbe VS en fonction de Vθ .
Allure des tensions.
Vθcons + 0,5
Vθcons - 0,5
0
Vcc
0
Vθ
VS
Vcc
VS
Vθcons - 0,5
Vθcons + 0,5
AQUARIUM OPTIMISE Page 16 sur 26
Vθ
t
t

2. L’allure de la tension VS en fonction de Vθ illustre une fonction particulière dont est doté le
circuit de comparaison.
• Quel nom donne t-on à cette fonction ?
• Pourquoi est-elle nécessaire dans cette structure ?
SUITE TP N°1
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IV. FONCTION FP5 : « Génération d’un signal d’alarme ».
Cette fonction à pour rôle de générer un signal d’alarme sonore si le taux de PH est en dehors des
tolérances ou si le remplissage de l’aquarium dure trop longtemps. Le signal d’alarme est mémorisé,
seule une action de l’utilisateur sur le bouton de remise à zéro de l’alarme permet d’arrêter l’alarme.
Entrées : AlarmePH : Information logique active au niveau haut qui indique que le taux de PH est en
dehors des tolérances.
AlarmNIV : Information logique active au niveau haut qui indique que le temps de
remplissage de l’aquarium a dépassé la valeur limite fixée par l’utilisateur.
RAZ : Bouton d’initialisation permettant à l’utilisateur de stopper l’alarme.
Sorties : MemDeb : Information logique active au niveau bas indiquant que le temps de remplissage à
été dépassé. Seule une action de l’utilisateur sur le bouton de remise à zéro permet de
désactiver ce signal. Ce signal est utilisé par FP11 pour stopper le remplissage afin d’éviter un
éventuel débordement.
Information sonore indiquant que le taux de PH est en dehors des tolérances ou qu’il y a un
problème au niveau du remplissage de l’aquarium.
V.1. Schéma fonctionnel de second degré de FP5.
Remise à zéro
AlarmePH
AlarmNIV
V.2. Description des fonctions secondaires.
FS5.1. : « MEMORISATION ».
MEMORISATION
FS5.1
Alarme
GENERATION
D’UN SIGNAL
AUDIBLE
FS5.2
Alarme PH et
niveau d’eau
MemDeb
Cette fonction à pour rôle de mémoriser les alarmes tant que l’utilisateur n’appuie pas sur le
bouton de remise à zéro.
Entrées : AlarmePH : Information logique active au niveau haut qui indique que le taux de PH est en
dehors des tolérances.
AlarmNIV : Information logique active au niveau haut qui indique que le temps de
remplissage de l’aquarium a dépassé la valeur limite fixée par l’utilisateur.
RAZ : Bouton d’initialisation permettant à l’utilisateur de stopper l’alarme.
Sorties : MemDeb : Information logique active au niveau bas indiquant que le temps de remplissage à
été dépassé. Seule une action de l’utilisateur sur le bouton de remise à zéro permet de
désactiver ce signal. Ce signal est utilisé par FP11 pour stopper le remplissage afin d’éviter un
éventuel débordement.
Alarme :.Information logique active au niveau haut qui indique soit que le PH est hors
tolérance soit que le temps de remplissage maximum de l’aquarium à été dépassé.
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FS5.2. : « GENERATION D’UN SIGNAL AUDIBLE ».
Cette fonction à pour rôle de générer un signal audible permettant ainsi de signaler à l’utilisateur
qu’il y a un problème.
Entrée : Alarme :.Information logique active au niveau haut qui indique soit que le PH est hors
tolérance soit que le temps de remplissage maximum de l’aquarium à été dépassé.
Sortie : Information sonore indiquant que le taux de PH est en dehors des tolérances ou qu’il y a un
problème au niveau du remplissage de l’aquarium.
V. FONCTION FP6 : « Affichage ».
Cette fonction à pour rôle d’afficher la température ou le PH en fonction de se que l’utilisateur à
sélectionné.
Entrées : Sélection température / PH : Action mécanique de l’utilisateur.
Vtemp : Information électrique image de la température variant entre 0V et 4V pour une
température variant entre 0°C et 40°C.
VPH : Information électrique image du PH variant entre 4V et 10V pour un PH compris entre
4 et 10.
Sorties : Information visuelle indiquant le taux de PH ou la température.
Température / PH : Information visuelle permettant à l’utilisateur de voir quelle est la
grandeur affichée (température ou PH).
VI.1. Schéma fonctionnel de second degré de FP6.
Sélection
température / PH
Vtemp
VPH
CHOIX ET
ADAPTATION
DE TENSION
FS6.1
CONVERTION
ANALOGIQUE
NUMERIQUE
FS6.2
GENERATION DE
SIGNAUX DE
MULTIPLEXAGE
FS6.2
Vconv
BCD
Conversion
électrique
/optique
DECODAGE
BCD / 7 SEGMENT
FS6.3
Conversion
électrique
/optique
Information
visuelle de
mesure
AQUARIUM OPTIMISE Page 20 sur 26
Mult
Information
visuelle d’état
7seg

VI.2. Description des fonctions secondaires.
FS6.1. : « Choix et adaptation de tension ».
Cette fonction à pour rôle d’adapter le niveau de tension et permettre à l’utilisateur de sélectionner
la valeur à visualiser.
Entrées : Sélection température / PH : Action mécanique de l’utilisateur.
Vtemp : Information électrique image de la température variant entre 0V et 4V pour une
température variant entre 0°C et 40°C.
VPH : Information électrique image du PH variant entre 4V et 10V pour un PH compris entre
4 et 10.
Sorties : Température / PH : Information visuelle permettant à l’utilisateur de voir quelle est la
grandeur affichée (température ou PH).
Vconv : Information électrique variant entre 0 et 400mV dans le cas où l’utilisateur choisi de
visualiser la température ou variant entre 40mV et 100mV dans le cas où l’utilisateur à choisi
de visualiser le PH.
FS6.2. : « Conversion analogique numérique et génération signaux multiplexage ».
Cette fonction à pour rôle de convertir la grandeur électrique image de la température ou du PH
en une grandeur numérique et de générer les signaux de commande pour afficher cette grandeur sur 3
afficheurs 7 segments.
Entrée : Vconv : Information électrique variant entre 0 et 400mV dans le cas où l’utilisateur choisi de
visualiser la température ou variant entre 40mV et 100mV dans le cas où l’utilisateur à choisi
de visualiser le PH.
Sorties : Mult : Information numérique sur 3 bits permettant de sélectionner successivement les
afficheurs des dixièmes, des unités et des dizaines. Un seul bit est actif à la fois. L’activité est
au niveau bas.
BCD : Information numérique sur 4 bits codé en BCD représentant successivement la valeur
des dixièmes, des unités et des dizaines.
FS6.3. : « Décodage BCD / 7 segment ».
Cette fonction à pour rôle de convertir une information codée en BCD sur 4 bits en une
information sur 7 bits codée en 7 segment.
Entrée : BCD : Information numérique sur 4 bits codé en BCD représentant successivement la valeur
des dixièmes, des unités et des dizaines.
Sortie : 7seg : Information numérique sur 7 bits codé en 7 segment représentant successivement la
valeur des dixièmes, des unités et des dizaines.
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FS6.4. : « Affichage ».
Cette fonction à pour rôle de convertir une information numérique en une information visuelle.
Entrées : Mult : Information numérique sur 3 bits permettant de sélectionner successivement les
afficheurs des dixièmes, des unités et des dizaines. Un seul bit est actif à la fois. L’activité est
au niveau bas.
7seg : Information numérique sur 7 bits codé en 7 segment représentant successivement la
valeur des dixièmes, des unités et des dizaines.
Sortie : Information visuelle indiquant le taux de PH ou la température.
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Etude de la distribution de nourriture
VI. FONCTION FP7 : « Génération de signaux de commande temporel ».
Cette fonction délivre un signal logique ,mécaniquement programmables, permettant l’arrêt de la
pompe de filtrage avant la distribution de nourriture
Entrées : Action de l’utilisateur qui défini l’heure de chaque distribution de nourriture.
Sorties : Cfiltre, signal logique de niveau bas d’une durée de 15mn minimum.
VII.1. Choix technologique et chronogramme de FP7.
FP 7 sera réalisée par un programmateur mécanique
VII. FONCTION FP8 : « Retard ».
filtrage
CFiltre
Cette fonction valide la distribution de nourriture, environ 3mn après arrêt de la pompe de
Entrées : Cfiltre, signal logique passant à 0 à des instants règlés par l’utilisateur et restant à ce niveau
15mn
Sorties : Retard, signal logique de niveau bas d’une durée approximative de 3mn
VIII.1. Schéma fonctionnel de second degré et chronogramme théorique de FP8.
CFiltre
Heure repas
CREATION
D’UNE
IMPULSION
(DERIVATEUR)
15 mn
minimum
Pulse
MONOSTABLE
Retard
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Chronogramme des signaux de FP8
VIII.2. Description des fonctions secondaires.
FS8.1. : « création d’une impulsion ».
Cette fonction transforme une transition niveau haut vers niveau bas en une impulsion négative.
Plus généralement elle donne en sortie la dérivée de la fonction présente en entrée
Entrée : Cfiltre
Sortie : Pulse, impulsion 5V vers 0V
FS8.2. : «Monostable ».
Cette fonction génère un niveau bas de durée fixe à partir d’une impulsion négative
Entrée : Pulse.
Sortie : Retard, signal logique de niveau bas d’une durée approximative de 3mn
VIII. FONCTION FP9 : « Génération dun nombre programmable d’impulsions calibrées».
Cette fonction génère les signaux de commande pour la distribution d’un nombre programmé de
doses de repas
Entrées : Nombre Repas, signal numérique de 1 à 9.
Retard, signal logique de niveau bas d’une durée approximative de 3mn
Sorties : Impuls, impulsions positives de 1,5s décalées de 30s. Leur nombre est égal à l’entrée Nombre
Repas.
CFiltre
Pulse
Retard
IX.1. Schéma fonctionnel de second degré de FP9.
GENERATEUR
D’IMPULSIONS IC
CALIBREES
FS91
Retard
FS91
Retard
Impuls
VERROUIL-
-LAGE
FS92
Impuls
COMPTAGE
FS93
Nombre
de repas
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C
O
M
P
A
R
A
I
S
O
N
F
S
9
4

IX.2. Description des fonctions secondaires.
FS9.1. : «Génération d’impulsions calibrées –Astable- ».
Entrée : Aucunes
Cette fonction génère, de façon cyclique des impulsions positives de 1,5s décalées de 30s.
Sortie : IC impulsions positives de 1,5s décalées de 30s
FS9.2. «Verrouillage »
La sortie de cette fonction reproduit, sous le contrôle de l’entrée Retard, la sortie de FS9.1
à partir du premier front montant suivant Retard
Entrée : IC :Sortie de FS9.1
Retard : commande de verrouillage
Sortie : Impuls, signal de commande du distributeur de nourriture.
FS9.3. «Comptage »
Entrée : Impuls.
Cette fonction compte le nombre d’impulsions (doses de repas)issues de FS92.
Sorties : Signal numérique de 1 à 9 représentant le nombre de doses distribuées .
FS9.4. « Comparaison »
Cette fonction compare le nombre de doses à distibuées avec le nombre de dose
distribuées. Elle arrête la distribution à l’égalité.
Entrées : Sortie de FS93.
Nombre Repas : signal numérique de 1 à 9.
Sorties :RAZ, Signal logique
SUITE SEQUENCE N°2 PUIS TP
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