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Modal d'Électronique
Introduction et objectifs
Le Centre de travaux expérimentaux d’Électronique du Département de Physique organise un module d'enseignement expérimental (MODAL) sur :
L’électronique des signaux et systèmes
Cet enseignement a pour objectif de faire découvrir aux élèves un domaine scientifique sous-jacent à un objet technologique tout en privilégiant une orientation projet et une approche d'ingénieur basées sur un travail en laboratoire offrant un large espace de créativité. Il sera ainsi possible d'aborder expérimentalement la physique et les mathématiques cachées derrière des objets aussi usuels qu'un lecteur MP3, une tablette ou un smartphone.
Il s’agira plus précisément :
- de partir d'un problème d'ingénierie à résoudre (par exemple : transmission de données, reproduction du son, traitement de la parole ou d'images ou encore, comportement d'un robot) en se fixant un objectif et un cahier des charges, de dégager les concepts scientifiques et les outils opérationnels dans ce domaine, et de se les approprier en les appliquant dans le cadre du projet,
- de réfléchir au problème posé et de lui chercher des solutions argumentées (par vous-même, dans la littérature ou avec l'aide des enseignants),
- de déterminer la faisabilité de ces solutions et de les modéliser,
- de réaliser effectivement en laboratoire un système électronique opérationnel (de télécommunications, de traitement du signal ou encore de robotique…) et d’évaluer le résultat obtenu.
Tout au long de ce parcours, vous découvrirez par la pratique les questions les plus fondamentales de la physique, de l’électronique, du traitement du signal, de l'automatique et de la robotique. Le cursus proposé, d'une durée totale d'environ 60 heures (10 séances), sera organisé en fonction du déroulement du projet en laboratoire qui en constituera le fil conducteur.
LE LIVRET MODAL X23 2024-2025
Organisation
Le travail en laboratoire, effectué en binôme, représentera la majeure partie du MODAL, et portera sur un thème à choisir parmi ceux qui seront spécifiquement ouverts lors de la série de MODAL « Électronique des signaux aux systèmes » que vous aurez choisie respectivement dans la période P3.
Pour ce travail, de type projet, vous disposerez d'une autonomie importante, en particulier dans la phase d'approfondissement, pour aboutir à la réalisation d'un système fonctionnel.
Le projet sera également l'occasion d'enrichir la vision du domaine, en faisant en laboratoire des digressions sur les à-côtés intéressants, et en ayant une approche expérimentale des divers aspects du thème d'application dans lequel s'insère le projet.
Vous finaliserez votre projet par un rapport écrit et une soutenance orale (effectués en binôme) comprenant une démonstration expérimentale de système fonctionnel.
PHY_43M05_EP : Ouverture en période P3, 4 binômes au maximum
Dans cette thématique, on propose aux élèves de découvrir l’internet des objets et/ou de construire un robot mobile autonome. A travers la découverte du fonctionnement des cartes Arduino et/ou Raspberry Pi les projets choisis par les élèves pourront être orientés plus vers les « IOT » ou vers la conception d’un robot mobile autonome capable de se déplacer par lui-même dans une pièce en tenant compte de son environnement à partir d'éléments mis à disposition.
Pour réaliser leur objectif les élèves obtiendront un système muni de capteurs variés (Infrarouge, Ultra-sons, Magnétiques, Optiques, Caméra) et devront étudier suivant les cas la perception de l'environnement, les systèmes d'exploitations embarqués afin d'élaborer une stratégie de commande, le système de motorisation (robot). Que vous soyez un novice ou déjà un utilisateur averti de ce type d’objet, ce MODAL basé sur un tutoriel vous permettra de développer un objet connecté complet et/ou un robot mobile autonome !
Les années précédentes, les projets ont permis de suivre un circuit, explorer un labyrinthe, poursuivre une cible mobile, etc. Il est tout à fait envisageable d'avoir un système capable de suivre une personne, obéir à une commande vocale ou transporter des éléments.
PHY_43M06_EP : Ouverture en période P4, 5 binômes au maximum
Le thème intitulé Circuits logiques programmables (FPGA) propose de concevoir des circuits logiques complexes mettant en œuvre plusieurs milliers, voire centaines de milliers de transistors, en conservant des temps de développement raisonnables. À travers une chaîne complète de CAO (conception assistée par ordinateur) de circuits pré-diffusés programmables FPGA (Field Programmable Gate Array), les élèves réalisent et testent une application en vraie grandeur liée au traitement du signal : analyseur de spectre, égaliseur audio, jeu vidéo, etc.
