Utiliser un actionneur dans un système programmé
Je sais expliquer comment un actionneur agit sur l'environnement lorsqu'un programme le commande, et je sais écrire une règle « si capteur… alors actionneur… » en utilisant les bons mots.
Ce que dit la fiche
Les points essentiels
- Un actionneur est la partie d'un objet technique qui agit : il transforme une commande en mouvement, en lumière, en son ou en chaleur.
- Le capteur et l'actionneur ont des rôles opposés : le capteur mesure ou détecte une information, l'actionneur produit une action.
- Le programme (l'algorithme écrit dans un langage compréhensible par l'objet) fait le lien : il lit l'information du capteur, décide, puis commande l'actionneur.
- Exemples courants d'actionneurs : un moteur (il fait tourner une roue ou ouvrir une barrière), une lampe ou une DEL (elle éclaire), un haut-parleur ou un buzzer (il émet un son), un ventilateur (il déplace l'air).
- Un actionneur reçoit des ordres précis : allumer, éteindre, tourner dans un sens, s'arrêter, aller plus vite ou plus lentement. Ces ordres sont des instructions du programme.
- Dans une règle de programmation, la condition utilise un capteur (« si la lumière est faible ») et la conséquence utilise un actionneur (« alors allumer la lampe »).
- Un actionneur ne « décide » rien tout seul : sans programme et sans énergie (pile, prise), il ne fait rien.
- Pour tester un programme, on observe l'actionneur : s'il ne fait pas ce qui était prévu, on cherche l'erreur dans l'ordre des instructions ou dans la condition.
Les mots à connaître
- Actionneur
- Élément d'un objet ou d'un système technique qui reçoit une commande et produit une action visible, audible ou mesurable (mouvement, lumière, son, chaleur). Exemples : moteur, lampe, buzzer.
- Capteur
- Élément qui détecte ou mesure une information dans l'environnement (lumière, distance, contact, température) et la transmet au programme.
- Algorithme
- Suite ordonnée d'instructions qui décrit pas à pas ce que le système doit faire. Une fois écrit dans un langage de programmation, il devient un programme.
La méthode, étape par étape
- Repérer ce que le système doit faire d'observable (s'allumer, bouger, sonner) : c'est l'action attendue.
- Identifier l'actionneur capable de produire cette action (moteur pour tourner, lampe pour éclairer, buzzer pour sonner).
- Identifier le capteur qui fournit l'information déclenchant l'action (lumière, distance, bouton).
- Écrire la règle sous la forme « si [capteur] alors [actionneur] », puis ajouter ce qui se passe sinon.
- Tester en observant l'actionneur ; si l'action n'est pas la bonne, vérifier la condition puis l'ordre des instructions.
Des exemples résolus
Un lampadaire automatique s'allume la nuit et s'éteint le jour. Identifie le capteur et l'actionneur, puis écris la règle de fonctionnement.
Le capteur est le capteur de luminosité : il détecte s'il fait jour ou nuit. L'actionneur est la lampe : elle produit de la lumière. La règle est : si la lumière est faible, alors allumer la lampe ; sinon, éteindre la lampe. Le programme relie les deux : il lit l'information du capteur puis commande l'actionneur.
Une barrière de parking se lève quand une voiture arrive devant et se baisse quand elle est passée. Quels sont les capteurs et l'actionneur ? Écris les instructions dans l'ordre.
Les capteurs sont un détecteur de présence à l'entrée (il repère la voiture) et un second détecteur après la barrière (il repère que la voiture est passée). L'actionneur est le moteur qui fait monter et descendre la barrière. Instructions dans l'ordre : 1) attendre qu'une voiture soit détectée ; 2) faire tourner le moteur pour lever la barrière ; 3) attendre que la voiture soit passée ; 4) faire tourner le moteur dans l'autre sens pour baisser la barrière. L'ordre est important : baisser avant le passage de la voiture serait dangereux.
Les pièges à éviter
- Confondre capteur et actionneur. Une lampe n'est pas un capteur : elle ne mesure rien, elle produit de la lumière, donc c'est un actionneur. Astuce : le capteur « sent » ou détecte, l'actionneur « agit ».
- Croire que l'actionneur fonctionne tout seul. Un moteur ou une lampe ne s'active pas de lui-même : il lui faut une commande du programme et de l'énergie (pile ou prise). Si l'objet ne réagit pas, on vérifie le programme et l'alimentation.
Teste-toi
Un robot tourne ses roues pour avancer. Quel est l'actionneur qui produit ce mouvement ?
Voir la réponse
Le moteur (ou les moteurs) qui entraîne les roues.
Un actionneur produit une action : ici, le mouvement des roues. Le moteur reçoit la commande du programme et transforme l'énergie électrique en rotation, ce qui fait avancer le robot.
Dans la règle « si le bouton est appuyé, alors le buzzer sonne », indique le capteur et l'actionneur.
Voir la réponse
Capteur : le bouton. Actionneur : le buzzer.
Le bouton fournit l'information « appuyé ou non » au programme : c'est le capteur. Le buzzer produit un son quand le programme le commande : c'est l'actionneur. La condition utilise le capteur, la conséquence utilise l'actionneur.
Un ventilateur doit se mettre en marche quand la température est élevée. Écris la règle « si… alors… » et nomme le capteur et l'actionneur.
Voir la réponse
Si la température est élevée, alors mettre le ventilateur en marche (sinon, l'arrêter). Capteur : capteur de température. Actionneur : ventilateur (ou son moteur).
Le capteur de température mesure la chaleur et sert de condition. Le ventilateur agit sur l'environnement en brassant l'air : c'est l'actionneur. Prévoir le « sinon » évite que le ventilateur tourne en permanence.
Cette fiche fait partie de notre collection Sciences et technologieRetrouve nos autres fiches de CM2 pour réviser efficacement !
Voir toutes les fiches