Le système automatisé : cours de technologie de 4e

Publié le 12 novembre 2026 · Mis à jour le 12 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

Un système automatisé exécute seul une tâche précise et limitée, sans que l'humain intervienne à chaque instant ¹.
On lui confie surtout les travaux dangereux ou pénibles, et les tâches qui font gagner du temps, comme le GPS ¹.
Il fonctionne en trois temps : un capteur acquiert l'information, un programme la traite, un actionneur agit, avec une interface entre les éléments.
Un système embarqué réunit ces éléments dans l'objet lui-même, comme un lampadaire « intelligent » ³.
Programmer, collecter les données, les analyser et tester permet de repérer un dysfonctionnement ²³.

Des systèmes automatisés partout autour de toi

Quand tu rentres le soir et que le lampadaire s'allume tout seul, quand ton téléphone te guide vers une adresse, quand un jardin est arrosé pendant les vacances, tu profites d'un système automatisé. Les systèmes de ce type, simples ou complexes, sont présents partout dans notre vie quotidienne ¹.

Dans ce cours, tu vas apprendre à reconnaître un système automatisé, à nommer ses éléments, à comprendre comment l'information et l'énergie y circulent, puis à voir comment on le programme, on le teste et on le dépanne. Tu t'appuieras sur ce que tu connais déjà : la chaîne d'énergie et la chaîne d'information.

Pourquoi construit-on de tels systèmes ? Un produit automatisé est surtout conçu pour faire un travail précis et limité ¹. Il ne sait pas « tout faire » : un système d'arrosage n'éclaire pas, et un lampadaire ne mesure pas l'humidité du sol. C'est cette spécialisation qui le rend fiable et économique.

À quoi servent les systèmes automatisés ?

Les concepteurs réservent en priorité l'automatisation aux travaux dangereux ou pénibles ¹. Pense à une tâche où une personne risquerait de se blesser, ou à une tâche qu'il faut répéter des centaines de fois : une machine ne se lasse pas et ne s'expose à aucun danger.

Une autre famille de systèmes a un but différent : faciliter la vie des humains ou leur faire perdre moins de temps dans une tâche. Le GPS est l'exemple donné par la ressource de référence ¹.

Les trois fonctions : acquérir, traiter, agir

Pour travailler seul, un système doit faire trois choses : savoir ce qui se passe, décider quoi faire, puis agir. Tu retrouves ici la chaîne d'information (acquérir, traiter, transmettre) qui commande la chaîne d'énergie (alimenter, distribuer, convertir, transmettre).

Le programme de cycle 4 demande justement de savoir choisir un capteur, un actionneur ou une interface adaptés à un besoin, et de comprendre les liens entre ces éléments ³. Retiens donc ce triptyque : capteur → traitement → actionneur, avec les interfaces qui les relient.

AcquérirLe capteur détecte une grandeur.
TraiterLe programme compare et décide.
AdapterL'interface relie commande et puissance.
AgirL'actionneur réalise l'action.

Comment un système automatisé fonctionne · Boucle générale d'un système automatisé.

Un exemple détaillé : l'éclairage automatique

Une séquence pédagogique de l'académie de Bordeaux part d'un besoin précis : mettre en place un éclairage automatique à la fois efficace et économique ³. Elle commence par une question simple : comment identifier les éléments d'un système d'éclairage ? ³

Prenons un lampadaire de rue et analysons-le avec les notions précédentes.

ExempleAnalyse d'un lampadaire automatique

Fonction	Élément	Rôle
Acquérir	Capteur de luminosité	Détecte que la nuit tombe
Acquérir	Capteur de présence	Détecte un piéton ou un véhicule
Traiter	Carte programmable	Applique le programme
Agir	Lampe	Éclaire

Programme possible : si la luminosité est faible, la lampe s'allume à faible intensité ; si une présence est détectée, elle passe à pleine intensité pendant quelques secondes, puis redescend.

Un tel éclairage est qualifié d'« intelligent » dans les ressources pédagogiques, et on demande aux élèves d'expliquer pourquoi ce lampadaire est un système embarqué ³. Le mot « intelligent » signifie ici que l'éclairage s'adapte aux conditions, pas qu'il réfléchit.

Système embarqué, énergie et information

Les ressources de Bordeaux consacrent une séquence entière à cette question : comment fonctionne un système embarqué ? ³ Une autre séquence demande comment l'énergie et l'information circulent dans un système ³.

Pour y répondre, sépare toujours deux circuits :

La chaîne d'information : le capteur acquiert, la carte traite, un ordre est transmis. Ce sont des signaux faibles.
La chaîne d'énergie : une source alimente, un composant distribue, l'actionneur convertit l'énergie en action. Ce sont des puissances plus fortes.

L'interface fait le pont entre les deux : un petit signal d'information déclenche la distribution d'une grande quantité d'énergie.

Programmer le système

Le programme est le « cerveau » du système. Dans le programme de cycle 4, l'attendu de fin de cycle correspondant est d'écrire, de mettre au point et d'exécuter un programme ³. Chacun de ces trois verbes a son sens :

Écrire : traduire le comportement voulu en instructions.
Mettre au point : tester, corriger, ajuster jusqu'à obtenir le comportement attendu.
Exécuter : lancer le programme sur le système réel.

Une séquence proposée pour le niveau 4e, sur un système d'arrosage automatique, fait d'abord programmer ce système, puis exploiter ses données, le tout en trois séances ².

ExempleProgramme d'un arrosage

Voici un raisonnement en pseudo-code :

répéter pour toujours
  si humidité du sol < seuil
    ouvrir l'électrovanne
    attendre 3 minutes
    fermer l'électrovanne
  attendre 1 heure

Le seuil et la durée sont des paramètres : on les règle selon la plante et le sol. Un mauvais réglage donne un sol détrempé ou trop sec.

Collecter et analyser les données

Un système automatisé ne fait pas qu'agir : il produit des données. Un arrosage enregistre quand il s'est déclenché, quelle humidité il a mesurée, combien de temps la vanne est restée ouverte. Des enseignants de l'académie de Besançon proposent aux élèves de 4e une séquence sur l'exploitation de ces données. Les élèves programment le système, collectent les données qu'il génère, puis les analysent pour identifier d'éventuels dysfonctionnements ².

Cette démarche suit la logique d'une enquête : on programme, on mesure, on analyse, on corrige.

Tester, dépanner, chercher la panne

Dans la séquence de Bordeaux, un technicien teste le système et constate qu'il ne fonctionne pas : la question posée aux élèves est alors de comprendre pourquoi ³. Cette situation est courante. On y répond avec une méthode, jamais au hasard.

La même séquence prévoit aussi un temps où le technicien doit installer et câbler les différents éléments ³, puis un temps où il doit interpréter les résultats obtenus ⁴. Installer, câbler, tester, interpréter : voilà le quotidien de la mise en service.

Avantages, limites et place de l'humain

L'automatisation retire à l'humain les travaux dangereux ou pénibles et lui fait gagner du temps ¹. Elle offre aussi la régularité : un système exécute la même tâche à l'identique, jour et nuit.

Elle a pourtant des limites :

Le système ne fait que ce que son programme prévoit : face à une situation imprévue, il ne s'adapte pas.
Il dépend de son énergie et de ses capteurs : une panne d'alimentation ou un capteur encrassé le rend aveugle.
Il demande de l'installation, de la maintenance et des tests, comme l'illustre le travail du technicien ³.

L'humain reste donc indispensable : il conçoit, règle, surveille et répare.

Exercices corrigés

Exercice 1 Économie d'énergie d'un éclairage public

★★☆Environ 10 min

Une rue compte 8 lampadaires, chacun de puissance 60 W lorsqu'il est allumé. Avant l'automatisation, ils restent allumés 10 h par nuit. Avec un système qui allume seulement en cas de présence, chaque lampadaire n'est allumé que 4 h par nuit en moyenne.

Calcule l'énergie consommée par nuit avant l'automatisation, en kWh.
Calcule l'énergie consommée par nuit après, en kWh.
Déduis l'économie réalisée par nuit.

Indice 1

Énergie (kWh) = puissance (kW) × durée (h) ; 60 W = 0,06 kW.

Indice 2

Multiplie par 8 lampadaires.

Voir la correction pas à pas

Avant : $8 \times 0{,}06 \times 10 = 4{,}8$ kWh par nuit.
Après : $8 \times 0{,}06 \times 4 = 1{,}92$ kWh par nuit.
Économie : $4{,}8 - 1{,}92 = 2{,}88$ kWh par nuit.

Le système économise 2,88 kWh par nuit pour cette rue. C'est l'intérêt d'un éclairage qui s'adapte à la présence.

Exercice 2 Volume d'eau d'un arrosage programmé

★★☆Environ 10 min

Un système d'arrosage ouvre son électrovanne 3 minutes chaque jour. Le débit de l'eau est de 12 L par minute.

Calcule le volume d'eau utilisé par arrosage.
Calcule le volume utilisé en une semaine de 7 jours.
Le journal de données montre que la vanne est restée ouverte 9 minutes un jour précis. Explique en une phrase ce que cela révèle.

Indice 1

Volume = débit × durée.

Indice 2

Un écart avec la durée programmée indique un dysfonctionnement possible.

Voir la correction pas à pas

Un arrosage : $12 \times 3 = 36$ L.
Une semaine : $36 \times 7 = 252$ L.
Une ouverture de 9 min dépasse les 3 min prévues : cela révèle un dysfonctionnement possible (capteur faussé, vanne qui ne se ferme pas, programme erroné), à rechercher en suivant la chaîne d'information puis la chaîne d'énergie.

Le système utilise 252 L par semaine lorsqu'il fonctionne comme prévu. Comparer le journal à ce résultat attendu permet de repérer une anomalie.

Les questions qu'on se pose

Quelle différence entre un système automatisé et un simple objet électrique ?

Un objet électrique (une lampe avec interrupteur) agit quand tu le commandes. Un système automatisé comporte des capteurs et un programme : il décide et agit seul à partir des informations reçues, pour une tâche précise et limitée ¹.

Comment distinguer un capteur d'un actionneur ?

Pose-toi la question : ce composant reçoit une information du monde extérieur (capteur, entrée) ou agit sur lui (actionneur, sortie) ? Un détecteur de présence est un capteur ; une lampe, une vanne ou un moteur sont des actionneurs.

À quoi sert l'interface dans un système ?

Elle relie des éléments qui ne fonctionnent pas avec le même signal ou la même puissance, par exemple la carte de commande et un actionneur. Le programme de cycle 4 demande de savoir choisir l'interface adaptée en plus du capteur et de l'actionneur ³.

Que faire quand mon système ne marche pas ?

Suis une méthode : observe le symptôme, vérifie l'alimentation, le câblage, le capteur, le programme, puis l'actionneur, en changeant une seule chose à la fois. Les séquences de cycle 4 mettent d'ailleurs les élèves en situation de technicien qui constate une panne et cherche pourquoi ³.

Sources

Système automatisé — Ressource Éduscol STI, Éduscol STI. Consulté le 12 novembre 2026.
Système automatisé — Éduscol STI (ressource spécialisée), Éduscol STI. Consulté le 12 novembre 2026.
Cycle 4 4e — Pistes pédagogiques Éclairage Automatisé, Académie de Bordeaux. Consulté le 12 novembre 2026.
Pistes pédagogiques — Éclairage intelligent et domotique, Académie de Bordeaux. Consulté le 12 novembre 2026.

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