Technologie au brevet : programmation et objets connectés

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La technologie est l’une des trois disciplines possibles de l’épreuve de sciences, qui porte sur deux disciplines parmi physique-chimie, SVT et technologie, à raison de 30 minutes chacune. Tu vas savoir lire un programme par blocs, distinguer capteur et actionneur, décrire les deux chaînes d’un système et répondre à une question sur un objet connecté.

Algorithme et programme par blocs

Un algorithme est une suite ordonnée d’instructions qui résout un problème. Un programme est cet algorithme écrit dans un langage que la machine sait exécuter. Dans un langage par blocs, tu assembles des blocs qui s’emboîtent. Cinq notions reviennent partout.

• Événement : ce qui déclenche le programme, comme un clic sur le drapeau vert, l’appui sur un bouton ou la réception d’un message.
• Séquence : des instructions exécutées l’une après l’autre, de haut en bas.
• Boucle : des instructions répétées un nombre de fois donné, indéfiniment, ou jusqu’à ce qu’une condition soit vraie.
• Condition : un test « si… alors… sinon… ». Le bloc ne s’exécute que si le test est vrai.
• Variable : une boîte qui porte un nom et mémorise une valeur qui peut changer, comme un compteur ou un seuil.

Lire un programme ligne par ligne

Voici le programme d’une lampe de couloir. Lis-le comme la machine, une ligne après l’autre. Les lignes 6 à 9 sont à l’intérieur du « si », lui-même à l’intérieur de la boucle.

1. Quand le drapeau vert est cliqué. C’est l’événement : le programme démarre.
2. Mettre « seuil » à 30. La variable « seuil » mémorise la luminosité, en pourcentage, en dessous de laquelle on considère qu’il fait sombre.
3. Mettre « compteur » à 0. Cette variable va compter les allumages. On la remet à zéro au départ.
4. Répéter indéfiniment. La boucle recommence les lignes suivantes sans jamais s’arrêter.
5. Si « luminosité » < « seuil » et « présence détectée ». C’est la condition : il faut qu’il fasse sombre et qu’une personne soit détectée, les deux en même temps.
6. Allumer la lampe. L’actionneur reçoit l’ordre.
7. Ajouter 1 à « compteur ». Le compteur augmente de 1.
8. Attendre 5 secondes. La lampe reste allumée pendant ce temps.
9. Éteindre la lampe. La boucle repart ensuite à la ligne 5.

Après trois passages dans le noir, « compteur » vaut 3, car la ligne 7 s’est exécutée trois fois. Si la luminosité vaut 50, le test est faux, puisque 50 n’est pas inférieur à 30 : rien ne se passe.

Capteurs et actionneurs

Un capteur mesure une grandeur physique et la transforme en information que la carte programmable peut lire. Un actionneur reçoit un ordre de la carte et agit sur l’environnement.

• Capteurs : luminosité, température, humidité, présence ou mouvement, distance, son.
• Actionneurs : lampe ou LED, moteur, buzzer, électrovanne.

Pour les distinguer, demande-toi dans quel sens circule l’information. Si l’élément fournit une mesure à la carte, c’est un capteur. S’il reçoit un ordre de la carte, c’est un actionneur.

Chaîne d’information et chaîne d’énergie

Un système automatique a deux chaînes qui travaillent ensemble. La chaîne d’information acquiert, traite et communique. La chaîne d’énergie alimente, distribue, convertit et transmet. Le capteur est le maillon « acquérir » de la première, l’actionneur le maillon « convertir » de la seconde.

Les deux chaînes d’un volet roulant qui descend la nuit

Acquérir	Un capteur de luminosité mesure la lumière du jour.
Traiter	La carte programmable compare la mesure à un seuil et décide de descendre le volet.
Communiquer	La carte envoie l’ordre au distributeur et peut afficher l’état du volet sur une application.
Alimenter	Le secteur ou une batterie fournit l’énergie électrique.
Distribuer	Un relais envoie le courant au moteur, dans le bon sens.
Convertir	Le moteur transforme l’énergie électrique en énergie mécanique de rotation.
Transmettre	Un axe et des engrenages transmettent le mouvement jusqu’au tablier du volet.

Astuce : retiens l’ordre avec les initiales. A-T-C pour l’information (Acquérir, Traiter, Communiquer), A-D-C-T pour l’énergie (Alimenter, Distribuer, Convertir, Transmettre).

Objets connectés, réseau et données

Un objet connecté possède des capteurs, une carte qui traite l’information et une liaison réseau qui lui permet d’échanger des données. Une montre connectée, une ampoule pilotée depuis un téléphone ou un thermostat en sont des exemples.

Prends la montre. Un capteur mesure le rythme cardiaque (acquérir), un processeur traite le signal (traiter), puis la montre l’envoie par Bluetooth au téléphone (communiquer). L’application affiche le résultat et peut le transmettre, par Internet, à un serveur qui le stocke.

Le réseau relie l’objet au reste du monde. Le Wi-Fi le connecte à la box de la maison, puis à Internet. Le Bluetooth le relie directement à un appareil proche. Le réseau mobile (4G, 5G) fonctionne hors de la maison.

Les données collectées, comme une position ou un rythme cardiaque, sont utiles, mais elles sont personnelles. Protège-les avec un mot de passe solide et des mises à jour régulières, et demande-toi toujours qui peut y accéder. Ces échanges consomment aussi de l’énergie, même quand l’objet semble au repos.

Un exemple corrigé de question type

Pour le détail de l’examen, consulte la page Ce qui change au brevet en 2027. Voici maintenant une question d’entraînement sur un système connecté.

L’arrosage automatique d’un potager

Énoncé. Un arrosage mesure l’humidité du sol toutes les heures. Si l’humidité est inférieure à 30 %, la carte ouvre une électrovanne pendant 2 min, puis envoie un message sur le téléphone du jardinier.

1. Nomme le capteur et l’actionneur.
2. Classe « mesurer l’humidité », « comparer avec 30 % » et « envoyer le message » dans la chaîne d’information.
3. Quelle structure répète la mesure toutes les heures ? Quel test déclenche l’arrosage ?
4. Donne un risque lié au fait que l’objet est connecté.

Corrigé.

1. Le capteur est le capteur d’humidité du sol. L’actionneur est l’électrovanne, qui laisse passer l’eau quand elle s’ouvre.
2. « Mesurer l’humidité » correspond à acquérir, « comparer avec 30 % » à traiter, « envoyer le message » à communiquer.
3. Une boucle répète la mesure. La condition « si humidité < 30 » déclenche l’arrosage.
4. Si le mot de passe de l’application est faible, une personne non autorisée peut lire les données ou commander l’électrovanne.

Les questions des élèves de 3e

Faut-il connaître Python pour la technologie au brevet ?

Cette leçon se limite à la programmation par blocs, celle que tu pratiques en cours de technologie. Si ton professeur t’a fait utiliser un autre langage, les notions restent les mêmes : événement, séquence, boucle, condition et variable.

Une application de smartphone est-elle un objet connecté ?

Non. L’objet connecté est l’objet physique, comme la montre, l’ampoule ou le thermostat. L’application est un programme qui sert à le commander ou à lire ses données.

Quelle différence entre le Wi-Fi et le Bluetooth ?

Le Wi-Fi connecte l’objet à la box de la maison, donc à Internet. Le Bluetooth relie directement deux appareils proches, par exemple une montre et un téléphone, sans passer par la box.

Une leçon de l’équipe Révision Brevet.