Activité expérimentale n°1 : Le lecteur de code-barres

Activité expérimentale n°1 : Le lecteur de code-barres D’après : Physique Chimie Term S, Collection SIRIUS, Editions Nathan, page20 http://sciences-chouvin.jimdo.com/ts/observer-ondes-et-mati%C3%A8re/chapitre-1-ondes-et-particules/ http://www.gomaro.ch/code_barres_11.htm Compétence exigible : Pratiquer une démarche expérimentale mettant en œuvre un capteur ou un dispositif de détection. CONTEXTE DU SUJET Un code-barres est constitué d’une succession de bandes sombres (larges ou étroites) et d’espaces blancs (larges ou étroits). Il existe de nombreux systèmes de codages différents. Dans cette activité on utilisera le code-11 ou USD-8 (voir document 2) ou chaque caractère (0 ;1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6 ; 7 ; 8 ; 9 ; - ; start ; stop) est codé par 5 éléments (en général, 3 bandes sombres et 2 espaces blancs). Le système de lecture, utilisant un laser, doit détecter les variations sombres et claires et reconnaître la répartition en bandes larges et étroites. Sur le système fixe des caisses de magasin, le faisceau laser, dévié par des miroirs tournants, balaye le code-barres. La lumière réfléchie est captée par un récepteur de lumière et transformée en signal électrique qui est analysée par un système informatique. Stop Start Le but de cette activité est de modéliser le lecteur de code-barres (détecteur de lumière) LES DOCUMENTS Document 1 : Matériel mis à disposition Une photorésistance Un mutimètre Un conducteur ohmique de résistance 100  2 pinces crocodiles Une alimentation 12 V Fils de connexion Adaptateur Voltmètre EXAO Console ESAO 4 reliée à un ordinateur Une lampe de poche Une diode laser Une lampe de bureau Un code-barres reproduit sur transparent Un code-barres reproduit sur une feuille de papier blanc Document 2 : le code 11 ou USD-8 Caractère Bande sombre Espace blanc Bande sombre Espace blanc Bande sombre 0 E E E E L 1 L E E E L 2 E L E E L 3 L L E E E 4 E E L E L 5 L E L E E 6 E L L E E 7 E E E L L 8 L E E L E 9 L E E E E - E E L E E Start/Stop E E L L E E : Etroit ; L : Large Les caractères sont espacés les uns des autres par un espace étroit. Le code 11 comprend normalement 1 ou 2 « check digits » (caractères de vérification) dont pour des raisons de simplification nous ne parlerons pas dans cette activité. D’après : http://www.gomaro.ch/code_barres_11.htm Document 3 : un montage électrique où la tension aux bornes d’une résistance dépend de l’éclairement On montre que pour ce montage la tension U aux bornes du conducteur ohmique de résistance 100  est telle que : TRAVAIL A EFFECTUER Proposer à votre professeur un protocole permettant de déterminer comment évolue la résistance de la photorésistance lorsque son éclairement diminue ou augmente. Après accord de celui-ci le réaliser. D’après le document 3 comment évolue la tension U aux bornes de la résistance R lorsque l’éclairement de la photorésistance augmente ? Diminue ? Rédiger un protocole (utilisant l’EXAO) permettant à partir du montage schématisé dans le document 3 de modéliser l’acquisition des données par un lecteur de code-barres. Après accord du professeur réaliser le protocole d’acquisition. Imprimer l’enregistrement réalisé. EXPLOITATION DES RESULTATS Sur l’enregistrement qu’est-ce qui permet de distinguer une bande sombre d’un espace blanc ? Comment peut-on également distinguer une bande large d’une bande étroite ? A quelle condition manipulatoire cette dernière distinction est-elle possible ? Retrouver sur votre enregistrement la valeur du chiffre qui a été codé. A faire à la maison. Démontrer en utilisant de la loi d’Ohm pour un conducteur ohmique et la loi d’additivité des tensions, la relation se trouvant dans le document 3. Page sur 3

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