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Page d'accueil des terminales SIN

Rédacteur(s) : Philippe Mariano

Mise à jour le 12/6/2023

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1.1 Objectifs du projet

Le projet de fin d'année vise deux objectifs :
- réinvestir les connaissances acquises au cours de l'année au sein d'un groupe,
- servir de support pour répondre aux questions de l'épreuve du grand oral :
  1. la question “générale” permettant de présenter le projet, liée à la spécialité “STI2D SIN”.
  2. la question “technique” associée à une tâche du projet, en lien avec la spécialité “Physique”.

1.2 Schéma explicatif

  • 7034 - Le tableau des projets proposés est accessible ici : PROF | ELEVES
  • Durée : 8 semaines (S31 27/3 à S40 2/6) soit 72h
  • Grand oral blanc : S41

3a. La question générale

  • Première étape
Travail demandé (personnel ou collectif) : rédiger le plan d'un exposé écrit permettant de présenter le thème dans lequel se situe le projet.

Exemple de démarche adoptée pour rédiger le plan

Le projet choisi (le quoi) est une Maison domotisée. Ce projet est lié au thème : “La domotique”. On cherche une situation déclenchante pour aborder le thème.

  • Situation déclenchante
    La situation en Ukraine en 2022 a mis en évidence notre dépendance aux énergies fossiles telles que le gaz (pas écodurable, cher, importé, ressources limitées, etc.)

Cette situation déclenchante fait apparaître un besoin.

  • Besoin
    Remplacer le gaz par l'électricité comme énergie de confort dans une maison individuelle (éolien, photovoltaïque, ) et en contrôler la consommation.

La nécessité de contrôler la consommation d'énergie implique le développement d'une solution.

  • Solution proposée
    Domotiser une maison individuelle (chauffage électrique connecté).

À partir des considérations ci-dessus, on élabore le plan de l'exposé écrit.

Exemple de plan

§1 La situation déclenchante
§2 Se chauffer : histoire et énergies
Phrase de transition
§3 Les énergies
  - Le problème lié aux énergies fossiles aujourd'hui (pollution, dépendance, ressources limitées, etc.)
  - Les énergies propres
  - Quelle énergie pour une habitation ?
Phrase de transition
§4 La Domotique
  - Les rôles de la domotique
  - La gestion de l'énergie dans une habitation
 
 Problématique : comment optimiser la consommation d'énergie dans une maison individuelle  ?
  • Deuxième étape
Travail personnel demandé : faire des recherches documentaires et rédiger un exposé écrit conforme à votre plan. Ce document servira de support à votre réponse à la question générale.

Travail à imprimer et à rendre au plus tard le 16/4/2023 sur Nextcloud. [Critères d'évaluation]

  • Troisième étape
Travail demandé (personnel ou collectif) : rédiger la question générale pour le grand oral.

Exemple de question générale de grand oral (fait référence au thème du projet)

La domotique peut elle nous aider à limiter notre dépendance aux énergies fossiles et ainsi réduire notre impacte environnemental ?
  • Exemple de plan pour les 5mn de présentation
    • Contenu de l'Introduction (pas forcément dans l'ordre)
      • Situation déclenchante
      • La question
      • le plan du développement
    • Développement : reprendre les parties de l'exposé écrit avec les phrases de transition
    • Conclusion
      • Répondre à la question en se référant au développement
      • Anoncer la problématique du projet et éventuellement votre(vos) tâche(s)

3b. La question technique

La question “technique” est associée à une tâche du projet, en lien avec la spécialité “Physique”.

Exemple de question technique de grand oral (fait référence au travail réalisé dans le projet)

La mesure de la température dans la maison domotisée aide-t-elle à limiter notre impacte environnemental ?
  • Exemple de plan pour les 5mn de présentation
    • Situation déclenchante
    • Introduction : présentation du thème du projet et de l'Objectif attendu (extrait du cahier des charges chiffré)
      Exemple : ma tâche a consisté à mesurer la température entre min et max avec une précision de x à l'intérieur de la maison, à la transmettre sur un réseau et à l'afficher dans une page web avec une résolution de y
    • Développement
      • Description de la grandeur physique que vous avez mesurée (en choisir une, si plusieurs ont été étudiées !)
        Exemple : définition de la température, unité(s), appareil(s) de mesure, etc.
      • Acquisition de l'information (décrire la chaîne de mesure et de traitement liée à l'objet connecté (Arduino)
      • Transmission de l'information (décrire le moyen de transmission utilisé)
        Exemple : les mesures sont transmises par le module wifi de l'Arduino à un serveur HTTP (Raspberry Pi) via le réseau de la salle de classe.
      • Restitution de l'information (décrire le mode d'affichage retenu)
        Exemple : un widget placé dans une des pages du site affiche la température mesurée dans la maison.
    • Conclusion, synthèse
      Exemple : comparaison de l'objectif attendu avec le résultat obtenu, ce qu'il reste à faire, etc.
  • Ce que l'on peut vous demander pendant les 10mn de question (exemples)
    • Citer les caractéristiques d'un capteur (tension d'alimentation, précision, etc.), son type (analogique, numérique), etc.
    • Donner les coefficients n et VPE d'un CAN. Calculer un quantum.
    • Donner un exemple de bus synchrone ou asynchrone. Comparer ces bus.
    • Expliquer le principe de la communication entre la carte Arduino (utilisée dans le projet) et un PC.
    • Citez les langages (utilisés dans le projet) pour créer votre IHM Web.
    • etc.
Travail demandé (personnel) : rédiger votre question technique pour le grand oral.

4.1 Le projet étape par étape

  • Étape 1. Analyse du besoin et organisation du travail
    1. Construire une carte mentale Xmind destinée à faire apparaître les tâches à réaliser (cahier des charges chiffré) (travail collectif),
    2. Compléter le tableau “Cahier des charges et répartition des tâches du groupe projet (tableau) disponible dans le répertoire 1_Carte_Mentale_CdC_SysML sur Nextcloud et le faire valider (travail collectif).
    3. Établir le planning de répartition des tâches (prévisionnel) du groupe (situé dans le répertoire 2b_Plannings sur Nextcloud) et le faire valider (travail collectif),
    4. Établir les diagrammes SysML (Cas d'utilisation, exigences, BDD, IDB) (travail collectif (fait en 2I2D))

Consignes détaillées

  • Étape 2. Conception préliminaire
    • Acquisition : vous faites des recherches afin de choisir les capteurs (travail personnel)
    • Restitution
      • vous établissez la maquette graphique du site pour PC, l'architecture (nom des pages et des fichiers représentés sous forme hiérarchique), la charte graphique. Vous choisissez des règles d'écoconception. (travail collectif)
      • vous choisissez les outils pour l'affichage de l'information (jauge, graphique, valeur, etc.) (travail personnel)
REVUE DE PROJET 1

Consignes détaillées

  • Étape 3. Conception détaillée
    • Acquisition : vous étudiez le fonctionnement des capteurs, la commande des actionneurs, vous établissez les algorithmiques des programmes à réaliser. (travail en binôme)
    • Restitution :
      • vous dimensionnez le gabarit du site (travail collectif)
      • vous établissez la maquette graphique de l'“outil” retenu pour afficher votre grandeur physique (travail personnel).

Consignes détaillées

  • Étape 4. Réalisation
    • Acquisition : mesures, programmation, tests (travail en binôme)
    • Restitution : programmation, tests (travail personnel)
Tâche 1 Tâche 2
Élève 1 Outil graphique de restitution de l'information (Widget, valeur numérique + CSS, image(s), etc). à construire, à tester, à intégré dans la page personnelle (CSS) et à commenter) Conception du gabarit (template) du site pour PC pour distribution aux membres du groupe
Élève 2 Conception du site pour mobile avec jQuery mobile
Élève 3 Schéma du réseau du groupe de projet + analyse d'une communication avec Wireshark
Élève 4 Rédaction du contenu de la page d'accueil du site PC (texte, image, CSS, QRCode, etc.)
REVUE DE PROJET 2
  • Étape 5. Maquétisation
    • On rassemble les deux parties. (travail collectif sous la responsabilité de l'élève 4)

4.2. Planification et suivi

Le projet est réalisé en alternant le travail sur la partie acquisition et sur la partie restitution. Chaque élève rend compte du déroulement de son travail en tenant un carnet de bord à la fin de chaque séance.

4.3. Matériels disponibles

Matériels de la partie « Acquisition de l’information »

Chaque binôme a en charge un capteur analogique et un capteur délivrant une information binaire ou numérique (ex: I2C).

Les binômes disposent du matériel suivant pendant tout le projet :

  • une carte Arduino Uno, Arduino MKR 1010 Wifi ,
  • une carte d’interconnexion pour les capteurs,
  • une carte LCD,
  • des capteurs, etc.
Les matériels ci-dessus sont réservés au projet.
Matériels de la partie « Restitution de l’information »

Le groupe dispose des matériels suivants :

  • Un compte sur un Raspberry Pi accessible sur le réseau Wifi SynBoxLAN.
  • Tout autre matériel spécifique nécessaire au projet.

4.4. Nom et position des travaux à rendre au cours et en fin de projet

  • Le travail collectif
    • 1 carte mentale → NextCloud dans 1_Carte_Mentale_CdC_SysML
      • Nommage : CarteMentale_NomProjetx
    • 1 cahier des charges présenté sous la forme d'un tableau → Nextcloud dans 1_Carte_Mentale_CdC_SysML
      • Nommage : CdC_NomProjetx
  • Le travail personnel
    • 1 Exposé écrit → NextCloud dans 0_Recherches_documentaires_plan_Exposés
      • Nommage : TSIN_Exposé_NomProjet_Nom_prénom.pdf
    • 1 Recherche documentaire pour le texte de la page web personnelle (§Grandeur physique, §rôle GP dans projet, §capteur) → NextCloud dans 0_Recherches_documentaires_plan_Exposés
      • Nommage : TSIN_Nomprojet_Grandeur_Physique.odt
    • 1 carnet de bord (format papier à renseigner à la fin de chaque séance)
  • Le code (voir profs)
    • En cours de projet : à placer dans votre compte sur le NAS SIN.
    • A la fin du projet : à placer sur le Raspberry Pi (site web du groupe) et dans les cartes Arduino (programmes de mesure).

4.5. Évaluations

  • L'exposé écrit : une note /20 coeff. 1
  • Le suivi de projet (tenu quotidienne du carnet de bord) : une note /20 coeff. 1
    • Critères de notation : nombre de séances, champ “Evolution”, champ “prévision” et ressources bibliographiques renseignés.
  • Travail réalisé pendant les séances de projet : une note /20 coeff. > 1

Notation en 2023: dans la partie restitution, le nombre de points attribués à l'activité en projet est compris entre 0 et 30, (note d'activité limitée à 20). [bilan PROF]

Outil graphique test Arduino Page perso sur NAS Page perso sur Rpi Tache 2 Oral
7 points 2 points 5 points 2 points 10 points 3 points

4.6. Le répertoire du groupe de projet sur Nextcloud

Chaque groupe dispose d’un espace partagé avec les enseignants dans Nextcloud.

Cet espace contient les répertoires ci-contre. Le contenu des répertoires 0 à 3 est contrôlé par les professeurs.

Le répertoire 4 est “la propriété” des élèves.

Les membres du groupe peuvent ajouter d’autres répertoires ou sous-répertoires, mais uniquement dans le répertoire 4_Eleves.

Remarque : le contenu de cette page est susceptible d'évoluer au cours du projet.

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  • Dernière modification : 2023/06/12 21:27
  • de phil