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Sciences numériques et technologie (SNT) 2ⁿᵈᵉ

Ressources · 2ⁿᵈᵉ · Sciences numériques et technologie (SNT)

Objets connectés

Systèmes embarqués, capteurs et actionneurs, interfaces homme-machine, programmation d'un objet, enjeux (SNT de 2nde)

À propos de cette page
Ce devoir surveillé sur « Objets connectés » en seconde permet de faire le point sur ses connaissances en sciences numériques et technologie (SNT), comme lors d'un véritable contrôle. Elle suit le programme officiel de seconde et propose plusieurs exercices notés sur 20, avec un corrigé détaillé. Au programme : L'essentiel, Capteurs, actionneurs et chaîne d'information, Algorithmes de contrôle, Interfaces homme-machine (IHM). Travaille seul, chronomètre-toi, puis compare tes réponses au corrigé pour identifier les points à revoir. Parfait pour mesurer ses progrès et réviser efficacement. Évaluation gratuite conçue par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de seconde en sciences numériques et technologie (SNT).

Sujet et corrigé prêts à imprimer.

Devoir surveillé · Niveau difficile · Durée 60 min · Noté sur 20
60:00
benprofparticulier.frSciences numériques et technologie (SNT) · 2ⁿᵈᵉ

Devoir surveillé – Objets connectés

Durée : 60 min – Sans document – Sur 20 points · Sciences numériques et technologie (SNT) 2ⁿᵈᵉ

Nom : Date : Note : / 20

Les réponses doivent être rédigées et justifiées. Soigne l'orthographe et la présentation.

Exercice 1 – Vocabulaire de l'informatique embarquée

(4 pts)
  1. a)Définir un système informatique embarqué.
  2. b)Expliquer ce qui distingue un objet connecté d'un simple système embarqué.
  3. c)Classer en capteurs et actionneurs : photorésistance, vérin électrique, capteur de pluie, afficheur à LED, magnétomètre.
  4. d)Associer à chaque date un événement de l'histoire de l'informatique embarquée : 1967, 1998, 2007.

Exercice 2 – Capteur d'humidité et conversion

(4 pts)
  1. a)Un capteur d'humidité de l'air est lu par read_analog() : 0 correspond à 0 % et 1 023 à 100 %. Combien de valeurs différentes le programme peut-il lire, et sur combien de bits sont-elles codées ?
  2. b)Le programme lit 409. Calculer l'humidité correspondante, arrondie à l'unité.
  3. c)Quelle valeur le programme lit-il pour une humidité de 75 % ?
  4. d)Un élève veut distinguer une humidité de 50,00 % d'une humidité de 50,05 %. Expliquer pourquoi c'est impossible avec ce capteur.

Exercice 3 – Un compteur à boutons

(4 pts)
  1. a)On considère le programme ci-dessous. Identifier les entrées et la sortie de son IHM.
    from microbit import *
    compteur = 0
    while True:
        if button_a.was_pressed():
            compteur = compteur + 1
        if button_b.was_pressed():
            compteur = 0
        display.show(compteur)
        sleep(100)
  2. b)L'utilisateur appuie six fois sur A, une fois sur B, puis deux fois sur A. Quel nombre est affiché à la fin ?
  3. c)Expliquer pourquoi on utilise was_pressed() plutôt que is_pressed() dans ce programme.
  4. d)Réécrire le bloc du bouton B pour qu'il retire 1 au compteur sans jamais le faire descendre sous 0.

Exercice 4 – Éclairage automatique d'un couloir

(4 pts)
  1. a)Un détecteur de présence sur la broche 0 (pin0.read_digital() vaut 1 si quelqu'un passe) et la luminosité display.read_light_level() commandent une lampe sur la broche 1. Identifier les capteurs et l'actionneur.
  2. b)La lampe doit s'allumer si quelqu'un est présent et si la luminosité est inférieure à 60, et s'éteindre sinon. Écrire le programme Python complet.
  3. c)Donner l'état de la lampe dans les trois situations : présence 1 et luminosité 45 ; présence 0 et luminosité 20 ; présence 1 et luminosité 130.
  4. d)Un élève a écrit or à la place de and. Expliquer son erreur à l'aide d'une situation précise.

Exercice 5 – Une serrure connectée

(4 pts)
  1. a)Une serrure connectée s'ouvre depuis une application de smartphone, en Bluetooth, et enregistre l'heure de chaque ouverture. Citer un capteur ou module d'entrée et un actionneur de cette serrure.
  2. b)Expliquer pourquoi l'historique des ouvertures est une donnée personnelle.
  3. c)Citer deux risques de sécurité propres à cet objet et une parade pour chacun.
  4. d)Justifier l'intérêt d'une clé mécanique de secours.

Bon courage !

Ce document est la propriété intellectuelle de Ben, professeur particulier (benprofparticulier.fr), protégée par le Code de la propriété intellectuelle (art. L. 111-1 et L. 122-4). Il est mis à disposition pour un usage personnel de révision. Toute reproduction, diffusion, mise en ligne ou revente, totale ou partielle, sans autorisation écrite est interdite et constitue une contrefaçon (art. L. 335-2).

Voir le corrigé et le barème
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Corrigé et barème – Objets connectés

Durée : 60 min – Sans document – Sur 20 points · Sciences numériques et technologie (SNT) 2ⁿᵈᵉ

Exercice 1 – Vocabulaire de l'informatique embarquée

(4 pts)
  1. a)Ensemble électronique et informatique intégré à un objet et dédié à une tâche précise, souvent avec des contraintes d'énergie et de temps de réaction. (1)
  2. b)L'objet connecté possède en plus un moyen de communication (Wi-Fi, Bluetooth, réseau mobile, radio) pour échanger des données avec d'autres appareils ou Internet. (1)
  3. c)Capteurs : photorésistance, capteur de pluie, magnétomètre. Actionneurs : vérin électrique, afficheur à LED. (1)
  4. d)1967 : ordinateur de guidage des missions Apollo ; 1998 : ligne 14 du métro parisien sans conducteur ; 2007 : premier iPhone. (1)

Erreur fréquente — Un afficheur est un actionneur : il reçoit un ordre du programme et produit un effet visible.

Exercice 2 – Capteur d'humidité et conversion

(4 pts)
  1. a)De 0 à 1 023 : 1 024 valeurs, soit 2¹⁰, donc 10 bits. (1)
  2. b)H = 409 × 100 / 1 023 ≈ 39,98, donc environ 40 %. (1)
  3. c)N = 75 × 1 023 / 100 = 767,25, arrondi à 767. (1)
  4. d)Un pas de conversion vaut 100 / 1 023 ≈ 0,098 %, plus grand que l'écart de 0,05 % : les deux humidités peuvent donner la même valeur. (1)

Le point clé — La précision d'une mesure numérique est limitée par le pas du convertisseur, ici la plage divisée par 1 023.

Exercice 3 – Un compteur à boutons

(4 pts)
  1. a)Entrées : boutons A (ajouter 1) et B (remettre à zéro). Sortie : la matrice de LED qui affiche le compteur. (1)
  2. b)Six appuis sur A : 6 ; B remet à 0 ; deux appuis sur A : 2. L'écran affiche 2. (1)
  3. c)is_pressed() serait vrai à chaque tour de 100 ms tant que le doigt reste appuyé : un appui long ajouterait plusieurs unités. was_pressed() compte un appui une seule fois. (1)
  4. d)if button_b.was_pressed(): puis, indenté, if compteur > 0: puis, indenté encore, compteur = compteur - 1. (1)

Astuce — Pour compter des appuis, on détecte l'événement « a été pressé », pas l'état « est enfoncé ».

Exercice 4 – Éclairage automatique d'un couloir

(4 pts)
  1. a)Capteurs : le détecteur de présence et le capteur de lumière (matrice de LED). Actionneur : la lampe sur la broche 1. (1)
  2. b)from microbit import * / while True: / if pin0.read_digital() == 1 and display.read_light_level() < 60: pin1.write_digital(1) / else: pin1.write_digital(0) / sleep(200), avec l'indentation. (1)
  3. c)Allumée (1 et 45 < 60) ; éteinte (personne) ; éteinte (130 ≥ 60, il fait jour). (1)
  4. d)Avec or, une seule condition suffit : en plein jour (luminosité 130) avec quelqu'un présent, la lampe s'allumerait inutilement ; de même la nuit sans personne. (1)

Attention — « Et » exige que les deux conditions soient vraies, « ou » se contente d'une seule : le choix change tout le comportement de l'objet.

Exercice 5 – Une serrure connectée

(4 pts)
  1. a)Entrée : le module Bluetooth qui reçoit l'ordre d'ouverture (ou un clavier, un capteur d'empreinte). Actionneur : le moteur qui fait coulisser le pêne. (1)
  2. b)Il est lié à une personne identifiable et révèle ses horaires de présence et d'absence au domicile. (1)
  3. c)Piratage de l'application ou du compte : mot de passe robuste et double authentification. Faille du logiciel de la serrure : installer les mises à jour. Interception des échanges : communications chiffrées. (1)
  4. d)Si la batterie est vide, le téléphone perdu ou le logiciel en panne, on doit pouvoir entrer chez soi : l'objet ne doit pas créer de dépendance totale à la technologie. (1)

À retenir — Un objet connecté ajoute des services, mais aussi des risques : protection des données, sécurité et mode de secours font partie de sa conception.

Ce document est la propriété intellectuelle de Ben, professeur particulier (benprofparticulier.fr), protégée par le Code de la propriété intellectuelle (art. L. 111-1 et L. 122-4). Il est mis à disposition pour un usage personnel de révision. Toute reproduction, diffusion, mise en ligne ou revente, totale ou partielle, sans autorisation écrite est interdite et constitue une contrefaçon (art. L. 335-2).

Ce contrôle de sciences numériques et technologie (SNT) 2ⁿᵈᵉ en bref

Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Objets connectés » : 5 exercices, 60 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.

  • Exercice 1 — Vocabulaire de l'informatique embarquée/ 4 pts
  • Exercice 2 — Capteur d'humidité et conversion/ 4 pts
  • Exercice 3 — Un compteur à boutons/ 4 pts
  • Exercice 4 — Éclairage automatique d'un couloir/ 4 pts
  • Exercice 5 — Une serrure connectée/ 4 pts

Notions évaluées

L'essentiel, Capteurs, actionneurs et chaîne d'information, Algorithmes de contrôle, Interfaces homme-machine (IHM), Programmer un objet en Python, Enjeux des objets connectés.

Pour préparer ce contrôle

  1. Relire le cours.
  2. Refaire les exercices corrigés.
  3. Se tester avec le QCM (24 questions).
  4. Faire ce sujet en conditions réelles — 60 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.

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Questions fréquentes sur ce sujet
Combien de temps dure ce contrôle sur « Objets connectés » ?
60 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
Le corrigé est-il fourni ?
Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
Oui : c'est un devoir surveillé complet de 60 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
Ce sujet suit-il le programme de sciences numériques et technologie (SNT) de seconde ?
Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Objets connectés » du programme officiel de sciences numériques et technologie (SNT) en seconde, soit L'essentiel, Capteurs, actionneurs et chaîne d'information, Algorithmes de contrôle, Interfaces homme-machine (IHM).
Bloqué sur ce chapitre ?

Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.

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