Un capteur de température, un bouton, un micro : tous fournissent une information, mais pas de la même nature. Pour qu’un programme puisse l’utiliser, il faut la numériser et choisir le bon format de données.
Objectifs
- Caractériser la chaîne d’information d’un objet
- Distinguer information logique et information analogique
- Expliquer la numérisation d’une grandeur analogique
- Choisir le format adapté à chaque donnée
- Cartographier la source et la destination des données d’un objet
1. Information logique et information analogique
| Type | Valeurs possibles | Exemples de constituants |
|---|---|---|
| Logique (tout ou rien) | Deux états seulement : 0 ou 1 | Bouton-poussoir, interrupteur de fin de course, détecteur de présence |
| Analogique | Une infinité de valeurs dans un intervalle | Capteur de température, de luminosité, de distance, potentiomètre, microphone |
2. La numérisation
Un microcontrôleur ne traite que des nombres. Un convertisseur analogique-numérique (CAN) transforme la tension fournie par un capteur analogique en un nombre entier.
Résolution : Nombre de bits utilisés pour coder la mesure. Avec n bits, on obtient 2ⁿ valeurs possibles. Par exemple, avec un convertisseur de 10 bits (fréquent sur les cartes à microcontrôleur), la mesure est un entier de 0 à 1 023 (2¹⁰ = 1 024 valeurs).
Capteur de luminosité sur un convertisseur 10 bits
- Obscurité totale → valeur proche de 0.
- Pleine lumière → valeur proche de 1 023.
- Le programme compare la valeur à un seuil, par exemple 300, pour décider d’allumer l’éclairage.
Le son et les images sont aussi numérisés : un son est mesuré un grand nombre de fois par seconde (échantillonnage) ; une image est découpée en pixels, chacun codé par des nombres (par exemple ses niveaux de rouge, vert et bleu).
3. Formats de données et cartographie
| Donnée | Format adapté |
|---|---|
| Bouton appuyé ou non | Booléen |
| Mesure d’un capteur après conversion | Nombre entier |
| Nom de l’utilisateur, message affiché | Chaîne de caractères |
Cartographier les données d’un objet, c’est indiquer pour chacune sa source (capteur, IHM, fichier, réseau) et sa destination (actionneur, IHM, fichier, réseau).
| Donnée | Format | Source ou destination |
|---|---|---|
| Température | Nombre | Source : capteur de température |
| Bouton « changer d’écran » | Booléen | Source : IHM |
| Texte affiché | Chaîne de caractères | Destination : écran (IHM) |
| Historique des mesures | Nombres | Destination : fichier (par exemple au format CSV) |
| Prévisions | Chaîne de caractères | Source : serveur via le réseau |
À retenir
- Information logique : 2 états ; information analogique : une infinité de valeurs.
- Le CAN convertit une tension analogique en nombre entier ; avec n bits : 2ⁿ valeurs.
- 10 bits → valeurs de 0 à 1 023.
- Formats : booléen, nombre entier, chaîne de caractères.
- Cartographier : source et destination de chaque donnée (capteur, IHM, fichier, réseau, actionneur).
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.