Les capteurs analogiques avancés

• Comprendre le principe et les caractéristiques des capteurs analogiques avancés (par opposition aux simples boutons).
• Savoir lire et interpréter les valeurs d'un capteur analogique dans le moniteur série d'Arduino.
• Programmer des actions conditionnelles complexes en fonction de plages de valeurs précises issues d'un capteur.

Du capteur simple au capteur avancé : précision et grandeur physique

Vous connaissez déjà le capteur le plus simple : le bouton poussoir. Il donne une information binaire (tout ou rien : 0 ou 1). Un capteur analogique avancé, lui, fournit une gamme continue de valeurs. Prenons l'exemple d'une photorésistance (capteur de lumière) : dans le noir complet, sa résistance est très élevée ; sous une lumière vive, elle baisse. Connectée à une entrée analogique (A0, A1...), l'Arduino, via son convertisseur Analogique-Numérique (CAN), transforme cette variation de tension en une valeur numérique comprise entre 0 et 1023. C'est cette plage large qui permet la précision. Un capteur de température LM35 est un autre exemple avancé : il délivre une tension directement proportionnelle à la température en degrés Celsius (10 mV/°C). Ainsi, une lecture de 0,21 V correspond à 21°C. La différence avec un capteur simple (type 'tout ou rien') réside dans la finesse de l'information et la possibilité de mesurer une grandeur physique précise (lumière, température, pression, flexion, distance, etc.) et de réagir à des seuils multiples, pas seulement à un état 'ON/OFF'.

Interprétation des données : du nombre brut à l'information utile

Lire la valeur '512' sur l'entrée A0 n'a pas de sens en soi. Il faut l'interpréter. Cela nécessite deux étapes : l'étalonnage et la mise à l'échelle. L'étalonnage consiste à connaître les valeurs extrêmes que peut renvoyer votre capteur dans les conditions de votre projet. Par exemple, pour une photorésistance, on relèvera la valeur dans le noir complet (ex: 950) et sous une lampe de poche très proche (ex: 150). Ces tests se font via le Moniteur Série avec un simple programme de lecture. Ensuite, la mise à l'échelle (mapping) permet de transformer la plage brute (150-950) en une plage plus parlante. La fonction `map()` d'Arduino est conçue pour cela : `map(valeurLue, minBrut, maxBrut, minSouhaité, maxSouhaité)`. On pourrait ainsi transformer nos valeurs lumière en pourcentage de luminosité (0-100%). Pour un capteur comme le LM35, l'interprétation est plus directe car le fabricant donne la correspondance (10mV/°C). Puisque le CAN d'Arduino lit sur une référence de 5V (5000mV) et une plage de 1024 pas, la température en °C est approximativement : `(valeurLue * 5.0 / 1024.0) * 100`. Cette étape de traitement des données est cruciale pour prendre des décisions fiables dans le programme.

Applications pratiques : programmation de comportements complexes

Maintenant, utilisons ces concepts pour créer des systèmes intelligents. Projet 1 : Un éclairage automatique adaptatif. Avec une photorésistance, on peut commander la luminosité d'une LED (sur une sortie PWM ~) en fonction de la lumière ambiante. Si la valeur lue est basse (nuit), la LED s'allume fort. Si elle est haute (jour), elle s'éteint. On utilise une condition `if...else if...else` pour gérer plusieurs plages. Projet 2 : Une alarme de seuil de température. Avec un LM35, on surveille la température d'un petit local. Si la valeur convertie dépasse 30°C, on active un buzzer et on allume une LED rouge. Si elle est entre 20 et 30°C, une LED verte reste allumée (température normale). En dessous de 20°C, une LED bleue s'allume. Cela illustre la gestion de plusieurs seuils. Ces applications montrent comment les données analogiques permettent des réactions nuancées, bien au-delà du simple déclenchement binaire.