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BTS – CONCEPTION et INDUSTRIALISATION en

1. Solution retenue et pourquoi 7 Liaisons entre microcontroleur et pont en H 54 LCDCAP PGS RESET 52 AVCC PG4 TO SEG23 AREF PG3 T1 SEG24 42 PG2 SEG4 11 PC7ISEGS PG1 SEG13 10 PC6 SEG6 PGO SEG14 39 PCS ISEG7 38 PC4 ISEG8 PF7 ADC7 TDI 37 PC3 SEG9 PF6 ADC6 TDO 36 PC2 SEG10 PFS ADCS TMS 35 PC1 SEG11 PF4 ADC4 TCK PCO SEG12 PF3 ADC3 D 17 PF2 ADC2 16 PB7 OC2A PCINT15 PF1 ADC1 15 PB6 0C1B PCINT14 PFO ADCO 14 PB5 0C1A PCINT13 13 PB4 OCOA PCINT12 PE7 CLKO PCINT7 C 12 PB3 MISO PCINT11 PE6 DO PCINT6 11 PB2 MOSI PCINT10 PES DI SDA PCINTS 10 PB1 SCK PCINT9 PE4 USCK SCL PCINT4 PBO SS PCINT8 PE3 AIN1 PCINT3 AA PE2 XCK AINO PCINT2 15 PA7 SEG3 PE1 TXD PCINT1 S 16 PAG SEG2 PEO RXD PCINTO 17 PAS SEG1 18 PA4 SEGO PD7 SEG15 19 PA3 COM3 PD6 SEG16 50 PA2 COM2 PDS SEG17 51 PA1 COM1 PD4 SEG18 PAO COMO PD3 SEG19 23 PD2 SEG20 7A XTAL2 TOSC2 PDT INTO SEG21 XTAL1 TOSC1 ATMEGA169P BTS CIM Micro pipette de laboratoire Repere PDO ICP1 SEG22 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Document reponse 8 Compl ter l extrait de schema structurel U1 LCDCAP AVCC AREF PC7Y SEGS PC6 SEG6 PCS SEG7 PC4 SEG8 PC3 SEG9 PC2 SEG10 PC1 SEG11 PCO SEG12 PB OC2A PCINT15 PB6 OC1B PCINT14 PBS OC1 A PCINT13 PB4 OCOA PCINT12 PB3 MISO PCINT11 PB2 MOSI PCINT10 PB1 SCK PCINTS PBO SS PCINT8 PA7 SEG3 PA6 SEG2 PAS SEG1 PA4 SEGO PA3 COM3 PA2 COM2 PAT COMI PAO COMO XTAL2 TOSC2 XTAL1 TOSC1 ATMEGA169P PG
2. OCOA PCINT 12 PB4 PCO SEG12 OC1A PCINT 13 PBS o N CV Dd o re G K N D Le O O N jij Pm om io Pa o e 9 Mw amp OEP D A D 6 O6 O0 8 SY 5 8 5 2 Oo G gt gg LL Q 0 D Q on Oo x x amp e G Le y Ne i a QN Q Q rr e re EE e E G GQ IW N sr Qd 0 0 0 G Q Z 0 U bob ob D D UU LU W G Ho wo 0 D D Hn fF HHH HH uw G K E Q SS SS ae et ee Z G E E Go E eae 2 fe Le microcontr leur u PG1 SEG13 PGO SEG14 ue Caract ristiques du microcontroleur Operating Temperature Storage Temperature Voltage on any Pin except RESET with respect to Ground Voltage on RESET with respect to Ground Maximum Operating Voltage DC Current per I O Pin DC Current Voc and GND Pins tilis est un ATMEL Mega 169P Diodes disponibles pour la conception Surface Mount Ultrafast Rectifier DO 214AC SMA TYPICAL APPLICATIONS For use in high frequency rectification and free wheeling application in switching mode converters and inverters for consumer computer automotive and telecommunication MECHANICAL DATA Case DO 214AC SMA MAJOR RATINGS AND CHARACTERISTICS levav Version CMS 50 V to 1000 V Dossier technique 55 C to 125 C 65 C to 150 C 0 5V to Voc 0 5V 0 5V to 13 0V Quantit Prix HT pour paquet de 5 1 1 49 Euros 5 1 27 Euros
3. 500 TT 5 000 2 500 RD BTS CIM Micropipette de laboratoire rep re DT 6 uma S ER EE 4 mN m 5 0 25 g cm 50 TORQUE EFFICIENCY CURRENT A SPEED r min Conception pr liminaire d un produit microtechnique Dossier technique Documentation moteur suite FF 130RH 11340 5 0V n I N 75 0 75 7 500 1 5 000 So RS HAT So mN m 2 r C S g 9 2 a TORQUE LC a W LL A Lu QO ep RS 540RH 6530 6 0V TE 0 mN m 100 N 75 30 000 N gl O1 C 20 000 25 10 00 Fi 500 g cm 1 000 TORQUE SPEED r min ooo BTS CIM Micropipette de laboratoire repere DT 7 Conception pr liminaire d un produit microtechniq H G G o 8 ra E Cc pe a n Z lt So v CN 688 8 8 amp amp 222 D 6 6 O 6 OO 6 Q Q Q G TT T SL EE T SS oOo O uw a a O ee S Z R KR E d BE amp E z S 2 lt O L Q Q A A A A CO gt K 81811811 BEE 12 T B LCDCAP PA3 COM3 pa INDEX CORNER RXD PCINTO PEO PA4 SEGO TXD PCINT1 PEt PAS SEG1 XCK AINO PCINT2 PE2 PAG SEG2 AIN1 PCINT3 PE3 PAT SEG3 USCK SCL PCINT4 PE4 DO PCINT6 PEG 8 SS PCINT8 PBO 10 PG2 SEGA DVSDA PCINTS PES PC7 SEG5 PC4 SEG8 PC6 SEG6 CLKO PCINT PE7 PCR SEG7 SCK PCINT9 PB1 ln MISO PCINT11 PB3 13 OC1B PCINT 14 PB6 U 38 PC3 SEG9 MOSI PCINT10 PB2 PC2 SEG10 PC1 SEG11
4. Le moteur consomme en moyenne durant un cycle 60mA gt L lectroaimant utilis pour bloquer ou d bloquer la roue codeuse consomme 80mA en mode d blocage 16 Question Calculer la capacit nominale des accumulateurs n cessaire pour assurer l autonomie d sir e R pondre sur Copie 17 Question Choisir en justifiant le nombre et le type d accumulateurs R pondre sur Copie 18 Les accumulateurs choisis sont directement disponibles chez le constructeur sous forme de pack Un pack d accumulateurs est un assemblage de plusieurs accumulateurs formant ainsi un seul element parfois appele bloc presentant une seule borne positive et une seule borne negative L utilisation d un pack simplifie l int gration de la source d nergie lectrique dans de nombreux appareils Question Choisir le pack d accumulateurs R pondre sur Copie BTS CIM Micro pipette de laboratoire Rep re TD 6 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Dossier travail demande FT72 Activite11 Acc der facilement au bloc accus Donn es gt La recharge des accumulateurs se fait par l interm diaire d un connecteur ext rieur donc sans ouverture de la trappe gt La trappe est utile pour changer le bloc accus gt Forme g n rale du bo tier accueillant la trappe Des modifications l g res sont permises hors les zones r serv es Formes pr liminaires du corps inf rieur du bo tier issu de la maquette d e
5. de la roue La tol rance accept e sur les 10 ul est de 1 8 ul Connaissant cette angle on pourra en d duire le nombre de fen tres pr sentes sur la roue Donn es gt 1 8ul 1 8 mm gt Pasdelavis p 0 5 mm gt Rayon int rieur du corps de pompe R 3 35 mm gt D finition d une fen tre elle est compos e d un secteur opaque et dun secteur r fl chissant Les deux sont de g om trie identique BTS CIM Micro pipette de laboratoire Rep re TD 3 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Dossier travail demande 9 Questions D terminer le d placement du piston correspondant l aspiration ou a la distribution de 1 8 mm de liquide Determiner l angle de rotation minimal de la roue En d duire le nombre de fen tres R pondre sur Copie FT4 Activit 6 Conception d un syst me permettant de ne pas alt rer la dose distribu e L arr t de la distribution est r alis par la mise hors tension du moteur et le blocage de la cha ne cin matique au niveau du capteur angulaire de position Le capteur angulaire de position est celui d termin dans l activit pr c dente Le syst me de blocage est un lectroaimant miniature Probl me pos e Lors d essai sur une maquette il a t constat le probleme suivant gt Le r ducteur continue de tourner et provoque la d t rioration du syst me de blocage par obstacle 10 Question Quel syst me m canique faut il interposer dans la ch
6. ter sur le Document DR1 les liaisons entre le microcontr leur et le pont en H R pondre sur le document reponse DR1 BTS CIM Micro pipette de laboratoire Rep re TD 2 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Dossier travail demande FT31 Activit 5 Conception du syst me de d tection de la position du piston Pour d terminer le volume aspir ou distribu il faut d tecter la position du piston La d tection est r alis e par un capteur angulaire de position Une premi re tude a permis de choisir une solution bas e sur une roue avec x lamelles axiales associ e avec un r flecteur Cet ensemble est en sortie du r ducteur Un capteur optique r flexion est fix sur la carte lectronique afin de transmettre les informations au microcontr leur Capteur angulaire de position r flecteur roue Une entr e logique du microcontr leur signal POS ROUE est utilis e pour r cup rer l information issue du capteur optique r flexion 8 Question Compl ter l extrait de sch ma structurel du Document DR2 afin d obtenir un niveau logique haut quand le capteur est face une partie non r fl chissante de la roue et un niveau logique bas quand le capteur est face une partie r fl chissante R pondre sur le document r ponse DR2 Sachant que l on d sire pouvoir distribuer une quantit de liquide de 50ul 1200ul par increment de 10ul on souhaite d finir l angle de rotation minimal
7. to 13 2 V Operating Range Optical Disk Drives Surface Mount Packaging Power Supplies High Performance Servo he Si9986 is an integrated buffered H bridge with TTL The Si9986 is available in both standard and lead Pb free ompatible inputs and the capability of delivering a continuous 8 pin SOIC packages specified to operate over a voltage 1 0A Vpp 12 V room temperature at switching rates up to range of 3 8 V to 13 2 V and the commercial temperature 200 kHz Internal logic prevents the upper and lower outputs of range of O to 70 C C suffix and the industrial temperature either half bridge from being turned on simultaneously Unique range of 40 to 85 C D suffix input codes allow both outputs to be forced low for braking or orced to a high impedance level FUNCTIONAL BLOCK DIAGRAM PIN CONFIGURATION AND TRUTH TABLE Top View Shoot Through Protection Logic TRUTH TABLE Sa OUTPUT Sg A B grans Version CMS Quantite Prix unitaire HT 1 9 3 83 Euros 10 99 3 45 Euros 100 249 3 09 Euros 250 499 2 80 Euros 500 et plus 2 38 Euros BTS CIM Micropipette de laboratoire rep re DT 10 Conception pr liminaire d un produit microtechnique 3 Pont a base de transistors discrets SOT89 PNP SILICON PLANAR MEDIUM POWER TRANSISTOR ISSUE 2 FEBRUARY 1995 FEATURES High gain and low saturation voltages COMPLEMENTARY TYPE BCX68 PARTMARKING DETAIL BCX69 CJ BCX69 16 C
8. 20 0 74 Euros 50 0 53 Euros 100 et plus 0 47 Euros BTS CIM Micropipette de laboratoire rep re DT 8 Conception pr liminaire d un produit microtechnique J Ponts en H disponibles pour la conception 1 Pont ZHB6718 SM 8 BIPOLAR TRANSISTOR H BRIDGE PRELIMINARY DATA SHEET ISSUE B JULY 1997 FEATURES Compact package Low on state losses Low drive requirements Operates up to 20V supply 2 5 Amp continuous rating PARTMARKING DETAIL ZHB6718 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS ZHB6718 QJ 8 LEAD SOT223 PARAMETER SYMBOL UNIT Collector Base Voltage Veo o j v Collector Emitter Voltage T er Emitter Base Voltage Peak Pulse Current Continuous Collector Current Operating and Storage Temperature Range T SCHEMATIC DIAGRAM Version CMS e a a Dossier technique Quantit Prix unitaire HT 1 24 4 71 Euros 25 99 3 04 Euros 100 999 1 91 Euros 1000 et plus 1 61 Euros ll est n cessaire d adjoindre a ce pont quatre diodes Cf DT8 pour obtenir le fonctionnement desire BTS CIM Micropipette de laboratoire repere DT 9 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Dossier technique 2 Pont SI9986 Si9986 Vishay Siliconix Buffered H Bridge FEATURES APPLICATIONS 1 0 A H Bridge VCM Driver 200 kHz Switching Rate Brushed Motor Driver Shoot Through Limited Stepper Motor Driver TTL Compatible Inputs Power Converter 3 8
9. BTS CONCEPTION et INDUSTRIALISATION en MICROTECHNIQUES SESSION 2010 Epreuve E 4 Conception pr liminaire d un systeme microtechnique Dur e 4 heures Coefficient 2 AUCUN DOCUMENT AUTORISE MOYENS DE CALCUL AUTORISES Calculatrice de poches y compris les calculatrices programmables alphanum riques ou cran graphique condition que leur fonctionnement soit autonome et qu il ne soit pas fait usage d imprimante conform ment la circulaire 99 186 du 16 novembre 1999 Le sujet comporte 3 dossiers Dossier technique DT 1 DT 12 Dossier Travail Demande TD 1 TD 7 Dossier Documents R ponses DR1 DR6 Les candidats r digeront les r ponses aux questions pos es sur les documents r ponses pr vus cet effet ou sur feuille de copie Tous les documents r ponses m mes vierges sont remettre en fin d epreuve BTS CONCEPTION et INDUSTRIALISATION en MICROTECHNIQUES SESSION 2010 preuve E 4 Conception pr liminaire d un syst me microtechnique Dur e 4 heures Coefficient 2 MICRO PIPETTE DE LABORATOIRE DOSSIER TECHNIQUE Ce dossier comporte 13 documents rep r s DT DT2 DT3 Pr sentation Analyse fonctionnelle Cha ne fonctionnelle et organigramme de fonctionnement DTA DT5 FAST Schemas cin matiques de la cha ne d action DT6 et DT7 Documentation moteurs courant continu DT8 Caract ristiques du microcontr leur et des di
10. ES AINT PCINT3 PE2 XCK AINO PCINT2 PE1 TXD PCINT1 PEO RXD PCINTO PD7 SEG15 PD6 SEG16 PDS SEG17 PD4 SEG18 PD3 SEG19 PD2 SEG20 PD1 INTO SEG21 PDO ICP1 SEG22 START 6V R J l Bouton Start TD 5 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Dossier travail demande Un cycle d aspiration et distribution se d roule de la mani re suivante e l utilisateur appuie puis rel che la touche Start aspiration du volume programme augment de 20yl e l utilisateur appuie nouveau sur la touche Start distribution du volume programme e si la fin de la distribution la touche Start est rel ch e la pipette effectue la purge du volume en surplus sinon elle attend que la touche Start soit relachee pour effectuer la purge 15 Question Compl ter l organigramme de gestion d un cycle donn en Document DR5 R pondre sur le document r ponse DR5 B Etude de la fonction FC1 Alimenter en nergie FT6 Activit 10 Choix des accumulateurs Nous voulons pouvoir assurer une autonomie d une journ e avec recharge en fin de cette journ e d utilisation Une journ e d utilisation correspond 500 cycles de pipetage un cycle une aspiration une distribution avec purge comprise Un cycle type pr sentera un temps d aspiration de 3s et un temps de distribution purge comprise d une dur e de 3s Donn es gt L lectronique afficheur microcontr leur etc consomme un courant moyen de 3m gt
11. G BCX69 25 CH ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS PARAMETER SYMBOL VALUE Collector Base Voltage VcBo V 25 20 5 2 1 l Continuous Collector Curren Jic 65 to 150 High gain and low saturation voltages BCX69 BCX68 CE BCX68 16 CC BCX68 25 CD ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS PARAMETER SYMBOL VALUE UNIT Dossier technique Pont a base de 2 transistors NPN Zetex BCX68 et 2 transistors PNP Zetex BCX69 Pour le PNP Zetex BCX69 Pour le NPN Zetex BCX68 Quantite Prix unitaire HT Quantite Prix unitaire HT 5 20 0 27 Euros 5 20 0 47 Euros 2095 0 186 Euros 25 95 0 30 Euros 100 245 0 158 Euros 100 245 0 193 Euros 250 995 0 151 Euros 250 995 0 161 Euros 1000 et plus 0 144 Euros 1000 et plus 0 134 Euros BTS CIM Micropipette de laboratoire rep re DT 11 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Dossier technique ll est n cessaire d adjoindre ce pont quatre diodes Cf DT8 pour obtenir le fonctionnement d sir BTS CIM Micropipette de laboratoire rep re DT 12 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Dossier technique K Accumulateurs disponibles pour la conception 7 Rechargeable Cells Rechargeable Button Cells Ni MH Button Cells Dimension mm g W h g V15H 11 5 3 1 1 2 V40H 11 5 5 35 LZ V80H 199 6 0 4 0 V150H 25 6 14 1 5 9 6 0 V250H 25 1 6 7 10 0 V300H 25 1 8 8 12 0 CP300H 25 i 1 55 11 0 Note
12. S RESET PG4 TO SEG23 PG3 T1 SEG24 PG2 SEG4 PG1 SEG13 PGO SEG14 PF7 ADC7 TDI PF6 ADC6 TDO PFS ADCS TMS PF4 ADC4 TCK PF3 ADC3 PF2 ADC2 PF1 ADC1 PFO ADCO PE7 CLKO PCINT7 PE6 DO PCINT6 PES DI SDA PCINTS PE4 USCK SCL PCINT4 PES AINT PCINT3 PE2 XCK AINO PCINT2 PE1 TXD PCINT1 PEO RXD PCINTO PD7 SEG15 PD6 SEG16 PDS SEG17 PD4 SEG18 PD3 SEG19 PD2 SEG20 PD1 INTO SEG21 PDO ICP1 SEG22 BTS CIM Micro pipette de laboratoire CLLLLLLLLLLLLLL Fen tre r fl chissante JV NN Capteur optique R6 R7 DL POS ROUE Rep re DR2 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Document reponse 12 Concevoir main lev e la liaison glissi re Piston Cylindre de la pompe Formes pr liminaires des diff rents composants issus de la maquette d essai Joint Corps de pompe Piston S 5 64 BTS CIM Micro pipette de laboratoire Rep re DR3 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Document reponse 13 Concevoir a main levee la liaison rotule entre la vis et le reflecteur Roue Vis Vis Roue Reflecteur codeuse BTS CIM Micro pipette de laboratoire Repere DR4 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Document r ponse 14 En s aidant de l extrait de sch ma structurel de c blage 15 Compl ter l organigramme de gestion d un cycle Aspiration volume 20ul BTS CIM Micro pipette de laboratoire Repere DR5 Conc
13. V110H 1 25 6 0 2 mm b 14 1 0 2mm Type Weight Nominal voltage V 1 2 1 2 1 2 Ez 1 2 1 2 iP Typical capacity 5 h rate 15 mAh 40 mAh 80 mAh 150 mAh 250 mAh 320 mAh 300 mAh Nominal Continuous Capacity 5 h rate 11 mAh 40 mAh 70 mAh 140 mAh 240 mAh 280 mAh 280 mAh discharge current 2 2 M 8 m 14 mA 28 mA 48 mA 56 mA 28 mA L Packs accumulateurs disponibles pour la conception Charge current 14 hrs 1 4 mA 4mA 7mA 14 mA 24 mA 28 mA 28 mA Ni MH Mempac Range Type Dimensions Weight Nominal Pin Out Typical Charge mm voltage Dimension capacity current 1 8 W h g V A mm 5h rate 14 hours 3 V15H 12 0 10 5 3 0 3 6 10 1 unpol 15 mAh 1 1 mA 2N40H 12 5 10 9 3 6 2 4 11 2 pol 40 mAh 3 MA 3 V40H 12 5 16 4 5 4 3 6 17 0 pol 40 mAh 3 mA 2 V80H 16 5 12 2 8 3 2 4 12 7 pol 80 mAh 6 mA 3 V80H 16 5 18 3 122 3 6 19 1 pol 80 mAh 6 mA 1 V150H 25 6 14 1 5 9 6 2 1 2 6 35 pol 150 mAh 11 mA 2 N150H 26 8 15 3 11 9 12 7 2 4 12 8 pol 150 mAh 11 mA 3 V150H 26 8 15 3 18 0 19 0 3 6 18 8 pol 150 mAh 11 mA 4 N150H 26 8 15 3 24 0 25 6 48 24 8 pol 150 mAh 11 mA 9 V150H 26 8 15 3 30 0 32 2 6 0 30 8 pol 150 mAh 11 mA 2NV250H 26 3 13 9 20 4 2 4 13 7 pol 250 mAh 20 mA 3 V250H 26 3 20 1 30 6 3 6 20 4 pol 250 mAh 20 mA 3 V300H 26 3 26 7 37 1 3 6 26 6 pol 320 mAh 30 mA 9 V300H 26 3 445 61 5 6 0 43 7 pol 320 mAh 30 mA Note The above represent popular assemblies Varta button cells ca
14. a ne de transmission de mouvement et a quel niveau de celle ci afin d annuler le probl me voqu pr c demment R pondre sur Copie 11 Question Faites un sch ma technologique montrant la constitution de la solution propos e R pondre sur Copie FT1 Activit 7 Recherche d une solution pour la liaison piston cylindre 12 Question Concevoir main lev e la liaison glissi re Piston Cylindre de la pompe du sch ma cin matique retenu Nota Le candidat veillera repr senter sa conception de la fa on la plus compr hensible possible A cet effet toute vue suppl mentaire pourra tre ajout e R pondre sur le document r ponse DR3 FT1 Activit 8 Conception de la liaison rotule BTS CIM Micro pipette de laboratoire Rep re TD 4 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Donnees gt Schema cinematique retenu Dossier travail demande gt La liaison rotule est r alis e par un roulement a une rang e de billes a contact radial gt Roulement d 4 mm D 9 mm B 2 5 mm 13 Question Concevoir main lev e la liaison rotule entre la vis et le r flecteur Ce dernier est l l ment fixe de la conception Nota Le candidat veillera repr senter sa conception de la de la fa on la plus compr hensible possible cet effet toute vue suppl mentaire pourra tre ajout e R pondre sur le document r ponse DR4 FT32 Activit 9 Gestion de la purge automat
15. age ucontr leur Programme FT42 Arr ter le moteur iff Sl Bo tier FT5 Contenir les diff rents l ments Accumulateurs U P U FC1 Alimenter en nergie FT6 Connecter les accus la carte Connecteur FT7 Permettre le remplacement FT71 Se mettre en place Logement FT72 Acc der facilement Trappe FT8 Charger les accumulateurs FT81 Connecter au chargeur Connecteur BTS CIM Micropipette de laboratoire rep re DT 4 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Dossier technique F Schemas cin matiques de la cha ne d action Trois solutions sont envisag es pour le syst me de transformation de mouvement Solution 1 syst me pignon cr maill re Moto Vue dessus r ducteur R v Roue dent e Capteur ee Vue face Syst me pompe ee 1 Ls Corps de pompe Solution 2 systeme vis ecrou motevn M Ce T rr X L Corps de pompe _ Capteur NN L io Piston BTS CIM Micropipette de laboratoire rep re DT 5 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Dossier technique G Documentation moteurs a courant continu RF 300EA 82485 8 0V 15 G G T 10 000 D LL Ne FF 130SH 14230 6 0V 2 5 mN m 5 0 25 g cm 50 TORQUE EFFICIENCY CURRENT A SPEED r min
16. artielle Diagramme des inter actions m thode Apte en a Re nna FC4 C Milieu Ambiant FP1 Permettre l utilisateur d aspirer ou de distribuer une dose de liquide FP2 Permettre l utilisateur d jecter les pointes FC1 Alimenter en nergie FC2 Etre ergonomique FC3 S adapter au milieu ambiant FC4 S adapter a diff rents liquides Caract risation des fonctions de service Fonctions Crit res Performances Volume d une dose De 50 1200 ul increment 10 ul Vitesse de pipetage 3 vitesses programm es Modes de fonctionnement Trois Purge Oui Erreur de justesse 0 06 0 9 Erreur de r p tabilit 0 05 0 3 Temperature d utilisation 15 40 FP2 SE Manuelle 500 cycles de pipetage Prise en main et manipulation Confortable et ais e a a eee S S E S Compatibilit Tout type de a Nombre de produits pr vus 10 000 an BTS CIM Micropipette de laboratoire rep re DT 2 Conception pr liminaire d un produit microtechnique C Chaine fonctionnelle Syst me de blocage Moteur Capteur de courant position continu angulaire 01 C Dossier technique Syst me de transformation Rotation en Translation Piston de la pompe D bit Q Pression P D Organigramme de fonctionnement Aspiration d une dose de liquide D blocage de la chaine Mise en fonctionnement du moteur D placement du piston Aspiration
17. de type pont en H a transistors qui sera command e par le microcontr leur Donnees gt On supposera que notre moteur sera alimente sous une tension de 6V et qu il consommera au maximum un courant de 130mA gt On envisage une s rie de 5000 produits gt On estime le cout d tude horaire a 60 gt On donne les temps d tude pour chaque solution e ZHB6 18 3 heures e SI9986 1 heure e BCX68 et BCX69 8 heures gt On fait l hypoth se que les differences d encombrement sont n gligeables et que les cout de fabrication des cartes lectroniques sont quasi identiques 5 Question En s aidant des caract ristiques lectriques du microcontr leur justifier la n cessit d interfacer le moteur au microcontr leur par l interm diaire d un pont en H transistors R pondre sur Copie 6 Question Choisir la solution la mieux adapt e prenant en compte les crit res suivants e Performances lectriques e Cout R pondre sur Copie FT21 Activit 4 Commander le moteur Au niveau du microcontr leur on pr voit d utiliser quatre sorties logiques pour la commande du pont en H Les signaux des quatre sorties seront nomm s respectivement A B C et D En fonction du sens de rotation d sir ces signaux devront prendre les tais logiques donn s dans le tableau ci dessous Sens horaire Sens anti horaire A 0 1 B 1 0 C 0 1 D 1 0 7 Question En s aidant de ce tableau compl
18. du liquide non Dose aspiree Dose programm e OUI Blocage de la cha ne Arr t du moteur Nota Distribution d une dose de liquide D blocage de la chaine Mise en fonctionnement du moteur D placement du piston Distribution du liquide non Dose distribu e Dose programm e OUI Blocage de la cha ne Arr t du moteur La dose aspir e est sup rieure la dose programm e La dose programm e tant distribu e il reste du liquide dans la pompe Le reliquat sera ject par une action ult rieure de l utilisateur purge BTS CIM Micropipette de laboratoire rep re DT 3 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Dossier technique E FAST FP1 Permettre a l utilisateur d aspirer ou de distribuer une dose de liquide FT1 D placer le piston de la pompe FT11 Transformer l nergie lectrique en nergie m canique Moteur r ducteur FT12 R duire la vitesse Syst me de transformation FT2 Contr ler le sens de rotation du moteur Pont en H Transistors _ FT21 Commander le moteur ucontr leur Programme FT3 Contr ler le volume aspir ou distribu Capteur de FT31 D tecter la position du piston FT32 G rer la purge du surplus FT4 Figer la position du piston FT41 Bloquer la chaine FT13 Transformer m de rotation en m de translation position ucontr leur Programme Syst me de bloc
19. eption pr liminaire d un produit microtechnique Document r ponse 19 Concevoir a main lev e la trappe recouvrant les accus Emplacement pour modification bo tier 27 9 1 5 Zone non modifiable Reserve pour d autres fonctions BTS CIM Micro pipette de laboratoire Rep re Emplacement pour conception de la trappe DR6
20. ique En dehors du clavier de s lection des vitesses d aspiration et de distribution du volume nous pr voyons l ajout d une touche Start qui d clenche toutes les op rations m caniques aspiration et distribution de liquide Lors d une aspiration la pipette aspire toujours un volume sup rieur d environ 20ul celui programm afin d assurer un volume de distribution correct En fin de distribution la pipette peut purger automatiquement ou pas le surplus restant Ce choix se fait l aide de la touche Start 14 Question En s aidant de l extrait de sch ma structurel de c blage de la touche Start donn ci dessous compl ter le tableau du document r ponse DRE indiquant le niveau logique du signal START quand la touche est enfonc e et quand elle est rel ch e PC7 SEGS PC6 SEG6 PCS SEG7 PC4 SEG8 PC3 SEG9 PC2 SEG10 PC1 SEG11 PCO SEG12 PB7 OC2A PCINT15 PB6 0C1B PCINT14 PB5 0C1A PCINT13 PB4 OCOA PCINT12 PB3 MISO PCINT11 PB2 MOSI PCINT10 PB1 SCK PCINT9 PBO SS PCINT8 PA7 SEG3 PAG SEG2 PAS SEG1 PA4 SEGO PA3 COM3 PA2 COM2 PA1 COM1 PAO COMO XTAL2 TOSC2 XTAL1 TOSC1 ATMEGA169P Repondre sur le document reponse DR5 BTS CIM Micro pipette de laboratoire Repere PGS RESET PG4 TO SEG23 PG3 T1 SEG24 PG2 SEG4 PG1 SEG13 PGO SEG14 PF7 ADC7 TDI PF6 ADC6 TDO PFS ADCS TMS PF4 ADC4 TCK PF3 ADC3 PF2 ADC2 PF1 ADC1 PFO ADCO PE7 CLKO PCINT7 PE6 DO PCINT6 PES DI SDA PCINTS PE4 USCK SCL PCINTA4 P
21. n be used however to produce other variants Varta Ni MH button N cell assemblies are 100 interchangeable with Ni Cd size equivalents s pre el 8mm unpolarised polarised BTS CIM Micropipette de laboratoire repere DT 13 BTS CONCEPTION et INDUSTRIALISATION en MICROTECHNIQUES SESSION 2010 Epreuve E 4 Conception pr liminaire d un systeme microtechnique Dur e 4 heures Coefficient 2 MICRO PIPETTE DE LABORATOIRE DOSSIER TRAVAIL DEMAND Temps conseill Lecture du sujet 30 min Etude de la fonction FP1 Activit 1 15 min Activit 2 25 min Activit 3 20 min Activit 4 15 min Activit 5 20 min Activit 6 20 min Activit 7 20 min Activit 8 15 min Activit 9 20 min Etude de la fonction FC1 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Dossier travail demande A Etude de la fonction FP1 Permettre l utilisateur d aspirer ou de distribuer une dose de liquide FT 13 Activit 1 Choix du syst me de transformation du mouvement Donn es gt D placement maximal du piston L 34 mm pipetage de 1200 ul gt L aspiration ou la distribution de liquide se fait par incr ment de 10 ul 10 mm gt Pour la solution 2 le pas de la vis sera de 0 5 mm gt Le contr le du moteur s effectue par l interm diaire du capteur 1 Question Entre les trois solutions propos es pour r aliser le syst me de transformation de mouvement laquelle est la pl
22. odes DT9 a DT11 Ponts en H disponibles pour la conception D112 Accumulateurs et packs accumulateurs disponibles pour la conception Conception pr liminaire d un produit microtechnique Dossier technique A Presentation d une micro pipette m canique SR Piston Ejecteur de pointe Lecture du volume r gl sur affichage num rique Pointe embout de distribution ou d aspiration La pipette est un mat riel de laboratoire analyse m dicale pharmaceutique recherche permettant d aspirer ou de distribuer action de pipetage une dose calibree de liquide qui peut tre visqueux infecte La pipette est un instrument de dosage de precision part enti re elle doit tre qualifi e v rifi e ou talonn e p riodiquement Objectif de l tude Evolution d une pipette m canique vers une pipette motoris e lectronique La conception pr liminaire portera gt Le syst me motoris permettant le pipetage gt L electronique embarqu e permettant d asservir le syst me Nota la reconception du syst me manuel d ejection des pointes afin d am liorer l ergonomie est hors tude Cette volution permettra gt Action de pipetage ind pendante de l exp rience de l utilisateur gt Meilleure justesse et r p tabilit BTS CIM Micropipette de laboratoire rep re DT 1 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Dossier technique B Analyse fonctionnelle p
23. ssai Trous pour passage de vis maintenant les deux parties du bo tier aa Emplacement trappe 19 Question Concevoir main lev e la trappe recouvrant les accumulateurs Nota Le candidat veillera repr senter sa conception de la de la fa on la plus compr hensible possible cet effet toute vue suppl mentaire pourra tre ajout e R pondre sur le document r ponse DR6 BTS CIM Micro pipette de laboratoire Rep re TD 7 BTS CONCEPTION et INDUSTRIALISATION en MICROTECHNIQUES SESSION 2010 Epreuve E4 Dur e 4 heures Co fficient 2 MICRO PIPETTE DE LABORATOIRE DOSSIER DOCUMENTS R PONSES Ce dossier comporte documents rep r s DR1 Choix cha ne cin matique et Liaisons pont H DR2 microcontr leur et capteur optique DR3 Liaison glissi re DR 4 Liaison rotule DRE Etat logique du signal Start et organigramme DR6 Conception de la trappe Conception pr liminaire d un produit microtechnique Document r ponse 1 Choix de la chaine cin matique Noter de 1 3 chaque crit re pour chaque solution 1 peu favorable 2 favorable 3 tr s favorable Solution 1 Solution 2 Solution 3 Enconbrement Cid S R soution SS S S Complexit S H wma o C o Encombrement prendre en compte la course du piston R solution prise en compte de la pr cision du d placement pour obtenir un increment de 10 ul Complexit nombre de pi ces par exemple
24. us pertinente Compl ter le tableau de d cision du document r ponse R pondre sur le document r ponse DR1 FT 11 Activit 2 Choix du moteur Donn es gt Des exp riences ont permis de conna tre l effort r sistant pour manoeuvrer le piston d l tanch it n cessaire entre le corps et le piston pour assurer un bon pipetage gt Syst me de transformation de mouvement retenu syst me vis crou gt Syst me de blocage Moteur a courant Capteur de Syst me Vis Ecrou Piston de la continu iti position pompe angulaire Course piston L 34 mm Dur e L lt 2 9 Effort sur le piston F 6 N Pas de la vis p 0 5 mm Rendement na 0 25 Pignon moteur Z 13 Roue Zo 35 Rendement n 0 95 2 Question En prenant en compte le rapport de transmission du r ducteur et la vitesse de rotation de la vis d terminer la fr quence de rotation du moteur not e Nm R pondre sur Copie 3 Question D terminer le couple moteur not Cm R pondre sur Copie 4 Question Choisir un moteur parmi ceux propos s dans les documents techniques R pondre sur Copie BTS CIM Micro pipette de laboratoire Rep re TD 1 Conception pr liminaire d un produit microtechnique Dossier travail demande FT2 Activit 3 Contr ler le sens de rotation du moteur ll est n cessaire de commander le moteur dans les deux sens de rotation une premiere tude a permis de choisir une structure

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