Qu'est-ce qu'un capteur?
1 - Introduction
Les derniers téléphones sont de réelles prouesses technologiques, ils intègrent à eux seuls une multitude de capteurs : Capteur de position (GPS), écran tactile (capteur de position du doigt), capteur d’inclinaison, ...
Ainsi les capteurs entourent notre quotidien : Lorsque nous passons les portes de notre supermarché, les portes s’ouvrent automatiquement dès notre détection via des capteurs de présence ou de
mouvement. Les barrières de parking ne se referment pas sur la voiture grâce à d’un capteur infrarouge.
Mais comment fonctionnent-ils ?
Lequel ou lesquels choisir pour notre application ?
Les capteurs servent à capter, à détecter certaines informations dont le système domotique, automatique, électronique a besoin (température arrivant à un seuil, vent violent qui s’est levé, ...)
Que dit Wikipédia : cliquer ici
ATTENTION : Il existe pleins d'autres capteurs non présentés ici.
2 - Capteurs possibles présents sur les robots ou sur les cartes UNO
CAPTEURS
MBOT
ROBOT EV3
ROBOT ARDUINO ÉVOLUTION
CARTE UNO
capteur fin de course
- 2 capteurs fin de course
- 2 capteurs fin de course
capteur de luminosité
- 1 capteur de luminosité
- 1 capteur de luminosité
- 1 capteur de luminosité
capteur à ultrasons
- 1 module télémètre à ultrasons
- 1 capteur à ultrasons
capteur de mouvement
- 1 capteur de présence
- 1 capteur de mouvement
- 1 capteur de mouvement
suiveur de ligne
- 1 module suiveur de ligne
- 2 suiveurs de ligne grove
bouton poussoir
- 1 bouton poussoir
- 1 bouton poussoir intégré à la brique EV3
- 1 bouton poussoir
- 1 bouton poussoir
interrupteur
- 1 interrupteur Marche/Arrêt
- 1 interrupteur
- 1 interrupteur
capteur de couleurs
- 1 capteur de couleurs
capteur gyroscopique
- 1 capteur gyroscopique
3 - Quelques exemples de capteurs
Appelé aussi capteur de position. Capteur de contact (ouvert ou fermé), identique à un interrupteur. Il est souvent utilisé pour connaître la
position d’un vérin, la position d’une porte, ...
Voici un schéma du fonctionnement du capteur fin de course.
Fonctionne avec une photorésistance
(résistance qui change de valeur en fonction de la luminosité). La sortie du capteur sera donc à l’état 0 ou à l’état 1 en fonction de la luminosité ambiante.
Branchement sur le Grove :
Partie analogique
A0 jusqu'au A3
Le capteur de présence utilise l’ultrason. Un émetteur ultrason envoie un son inaudible à l’humain. Lorsqu’un objet est suffisamment près, le son «rebondit» sur l’objet, le récepteur ultrason reçoit alors le signal sonore et déclenche. La distance de détection est en fonction du réglage sur le capteur. On peut même savoir à quelle distance se trouve l’objet, en calculant le temps qu’a mis le son pour faire l’aller/retour (émetteur, récepteur). Exemple : Le son a mis 2s pour faire l’aller/retour, il va à une vitesse de 10m/s. Il a donc mis 1s pour pour faire l’aller (émetteur objet). L’objet se trouve donc à 10m.
Fonctionne avec un aimant. Il est composé de 2 lames souples (qui ne se touchent pas) dans une bulle de verre. Lorsqu’un aimant passe suffisamment près, les 2 lames se rapprochent et finissent par se toucher et donc faire contact.
C'est un détecteur de mouvement volumétrique capable de détecter le rayonnement infrarouge de toute personne ou animal passant à sa portée. Le détecteur mesure ce rayonnement infrarouge et traduit sa détection par un signal de sortie élevé sur son pin SIG.
Branchement sur le Grove :
Partie logique
D1 jusqu'au D8
Ce module infrarouge suiveur de ligne compatible Grove est constitué d'une L.E.D. ou D.E.L. infrarouge et d'un phototransistor. Il envoie un signal digital haut lorsqu'il détecte une ligne noire sur un fond blanc.
Pour mBot voici le suiveur de lignes
Ce module détecteur de bruit compatible Grove est basé sur un micro électret amplifié par un LM358. Il peut être utilisé comme détecteur de niveau sonore ou comme micro.
Branchement sur le Grove :
Partie analogique
A0 jusqu'au A3
Le bouton poussoir BP (ou le détecteur par contact) est une touche tactile qui permet de faire une liaison électrique momentanée, le temps que l’on appuie dessus ou sur certains modèles inversés,
de couper momentanément le courant électrique. Ce composant n’est pas polarisé. On contrôle sa position au repos (ouvert ou fermé) à l’aide d’un ohmmètre.
Ce composant n’est pas polarisé.
Branchement sur le Grove :
Partie logique
D1 jusqu'au D8
L’interrupteur (à glissière), appelé aussi inverseur, est aussi un détecteur par contact. Il possède 3 bornes de connexion
* une entrée (commune) par laquelle le courant rentre
* une sortie de courant lorsque l’interrupteur est dans une position
* une autre sortie lorsque l’interrupteur est dans l’autre position
On teste son fonctionnement avec un ohmmètre
Il faut respecter les bons plots pour le brancher mais il n’est pas polarisé
Branchement sur le Grove :
Partie logique
D1 jusqu'au D8
Capteur de couleurs
Capteur de lumière ambiante ou réfléchie, de couleur
En lumière réfléchie, les résultats sont optimums à 5 mm de la surface (valeur 81 sur feuille blanche) La valeur maxi est 100.
Détection des couleurs (retourne une valeur de 0 à 7). La distance maxi est de 2 cm.
En mode Couleur, le capteur reconnaît sept couleurs (noir, bleu, vert, rouge, jaune, blanc et marron) plus Aucune couleur. Cette capacité du capteur à distinguer les couleurs vous permet de programmer vos robots pour qu'ils trient des balles ou des blocs de couleur, prononcent le nom des couleurs lorsqu'ils les détectent ou s'arrêtent lorsqu'ils voient du rouge.
Détection de luminosité ambiante valeur retournée de 0 à 100.
Le capteur gyroscopique numérique EV3 mesure le mouvement de rotation du robot et ses changements d'orientation. Les élèves peuvent mesurer des angles, créer des robots qui se tiennent en équilibre et explorer une technologie à la base d'outils du monde réel tels que le Segway, les systèmes de navigation et les manettes de jeu.
4 - Activités dans Mblock, Ardublock et Lego Mindstorm
capteurs
MBLOCK
ARDUBLOCK
LEGO MINDSTORM
capteur de luminosité
capteur de mouvement
suiveur de ligne
détecteur de bruits
bouton poussoir
l'interrupteur