Capteurs Actionneurs

• Comprendre ce qu'est un capteur et son rôle dans un système automatisé.
• Différencier les capteurs des actionneurs.
• Identifier des capteurs courants et comprendre les informations qu'ils fournissent.

Capteur vs Actionneur : La différence fondamentale

Dans un système automatisé, comme un robot ou un portail automatique, on trouve deux grandes familles de composants électroniques qui travaillent ensemble. Les CAPTEURS sont les éléments d'entrée. Leur rôle est de capter, de mesurer une information physique dans l'environnement et de la transformer en un signal électrique (souvent un nombre) compréhensible par la carte de programmation (comme une carte micro:bit ou Arduino). Ils informent le système. Par exemple, un capteur de température mesure la chaleur, un capteur de lumière mesure l'intensité lumineuse, et un bouton-poussoir détecte une pression. À l'opposé, les ACTIONNEURS sont les éléments de sortie. Ils reçoivent un ordre électrique de la carte de programmation et produisent une action physique sur l'environnement. Ils agissent. Un moteur qui tourne, une LED qui s'allume, un buzzer qui émet un son ou un vérin qui pousse sont tous des actionneurs. En résumé : le capteur est l'organe des sens (il perçoit), l'actionneur est le muscle (il agit). La carte de programmation, elle, est le cerveau qui prend les décisions en fonction des informations des capteurs pour commander les actionneurs.

Les capteurs courants et leurs usages

Il existe une multitude de capteurs, chacun spécialisé dans la mesure d'une information précise. Voici les plus courants que vous pouvez rencontrer dans vos projets : 1) Le capteur de contact (ou interrupteur) : C'est le plus simple. Il indique si quelque chose est en contact avec lui (état OUVERT ou FERMÉ). On le trouve sous forme de bouton-poussoir, de fin de course (pour détecter si une porte est fermée), ou de capteur tactile. 2) Le capteur de luminosité (ou photorésistance) : Sa résistance électrique change en fonction de la quantité de lumière qu'il reçoit. Il permet, par exemple, d'allumer automatiquement les réverbères la nuit ou de régler la luminosité de l'écran d'un téléphone. 3) Le capteur de distance à ultrasons : Il émet une onde sonore inaudible et mesure le temps que met l'écho à revenir. Cela lui permet de calculer la distance à un obstacle. C'est le principe des stations de radar ou des robots aspirateurs qui évitent les meubles. 4) Le capteur de température : Il mesure la chaleur ambiante. On le trouve dans les thermostats de chauffage, les fours ou les stations météo. 5) Le capteur d'inclinaison : Il détecte si l'objet est penché ou non. C'est lui qui permet à une manette de jeu de savoir si vous l'inclinez. Chaque capteur renvoie une valeur numérique ou un état (vrai/faux) que le programme peut utiliser pour prendre des décisions.

Applications pratiques

Prenons des exemples concrets de systèmes que vous pourriez programmer avec une carte micro:bit ou dans un logiciel de simulation. 1) Réalisation d'un thermomètre numérique : En branchant un capteur de température à la carte, on peut programmer l'affichage de la valeur mesurée sur l'écran à LED. On peut même ajouter une alarme : SI la température > 30°C ALORS allumer une LED rouge ET faire sonner un buzzer. 2) Création d'un robot suiveur de ligne : Le robot est équipé de capteurs infrarouges pointés vers le sol. Le programme est simple : SI le capteur de gauche voit du noir (la ligne) ALORS le moteur droit tourne plus vite pour recentrer le robot. C'est une boucle permanente de corrections. 3) Simulation d'un éclairage automatique : Avec un capteur de lumière et une LED. La condition serait : SI la luminosité est inférieure à une certaine valeur (il fait sombre) ALORS allumer la LED. SINON, l'éteindre. Ces projets montrent comment la valeur brute d'un capteur devient une information qui déclenche des actions précises.