📚 Objectif
Quand on crée un programme, il ne fonctionne pas toujours du premier coup. Une lampe connectée qui ne s’allume pas, un robot qui tourne dans le mauvais sens ou une barrière automatique qui ne se referme pas sont autant d’exemples d’un code à mettre au point. Cette étape, appelée mise au point, fait partie intégrante du cycle de vie d’un objet technique.
Ce cycle comprend plusieurs étapes : l’analyse du besoin, la conception, la réalisation, les tests, la validation et enfin la communication des résultats. C’est une démarche complète de résolution de problème technique, qui s’appuie sur l’observation, l’expérimentation et l’amélioration continue.
Identifier les erreurs : comprendre avant de corriger
Lorsqu’un programme ne produit pas le résultat attendu, il faut d’abord observer le comportement de l’objet pour comprendre l’origine du problème. On compare alors ce que le système fait réellement à ce qu’il devrait faire selon le cahier des charges fonctionnel. Cette observation est essentielle pour savoir si l’erreur provient du code, du raisonnement logique ou du montage matériel.
Les erreurs rencontrées en programmation peuvent être de trois types :
Une erreur de syntaxe, lorsque le langage n’est pas respecté (par exemple, un mot-clé mal écrit).
Une erreur logique, lorsque le raisonnement du programme est faux : les instructions sont valides, mais ne produisent pas le bon résultat.
Une erreur matérielle, liée à un capteur, à un branchement ou à un composant défectueux.
Exemple Un robot suiveur de ligne avance correctement, mais ne s’arrête pas à la bande noire. En observant son comportement, on remarque que la condition (instruction logique du type « si… alors… ») est inversée : au lieu de « si la ligne est noire, s’arrêter », le programme indique « si la ligne est blanche, s’arrêter ». Corriger une seule ligne de code suffit à redonner au robot le bon comportement.
🤔 Question pour toi : pourquoi faut-il observer le fonctionnement réel de l’objet avant de modifier le code ?
✅ Réponse : parce que cela permet de comprendre la nature exacte de l’erreur et d’agir efficacement sur le bon élément.
À retenir
Identifier les erreurs, c’est comparer le résultat obtenu avec le résultat attendu pour comprendre si le problème vient de la logique du programme, de sa syntaxe ou du matériel.
Tester et corriger le fonctionnement
La phase de test consiste à vérifier le fonctionnement du programme et du système qu’il pilote. Elle s’appuie sur le diagramme fonctionnel du système technique, qui distingue deux chaînes essentielles : la chaîne d’information (détection, traitement, communication) et la chaîne d’énergie (alimentation, conversion, action). Les tests permettent de vérifier si le programme, placé dans la partie traitement de la chaîne d’information, commande bien les actionneurs de la chaîne d’énergie au bon moment.
Pour cela, les tests peuvent se faire de deux façons complémentaires.
D’abord, virtuellement, grâce à un simulateur (logiciel qui reproduit le comportement d’un objet sans avoir besoin du matériel réel). Le simulateur permet d’observer pas à pas l’exécution du code et de vérifier que les instructions logiques s’enchaînent correctement.
Ensuite, les tests sont réalisés en conditions réelles, sur l’objet connecté à son microcontrôleur (petit composant contenant un microprocesseur, de la mémoire et des entrées/sorties pour communiquer avec les capteurs et les actionneurs). Ces essais sur le terrain permettent de confirmer que le programme agit bien sur le monde physique.
Exemple Un système d’arrosage automatique utilise un capteur d’humidité pour déclencher une pompe. Lors du test virtuel, tout fonctionne, mais en conditions réelles, la pompe reste allumée sans interruption. L’analyse du code montre une erreur dans la condition : la comparaison entre la mesure du capteur et le seuil d’humidité est inversée. Après correction, la pompe s’active uniquement lorsque le sol est sec, conformément au cahier des charges.
🤔 Question pour toi : quel est l’intérêt de relier les tests au diagramme fonctionnel du système ?
✅ Réponse : cela permet de comprendre comment le programme, dans la chaîne d’information, interagit avec les capteurs et les actionneurs de la chaîne d’énergie.
À retenir
Tester un programme, c’est vérifier son fonctionnement virtuellement et en conditions réelles tout en identifiant son rôle dans la chaîne d’information et d’énergie du système.
Améliorer le programme : vers plus d’efficacité et de durabilité
Une fois le programme fonctionnel, l’étape suivante consiste à l’améliorer. Cette amélioration ne se limite pas à corriger les erreurs : elle vise à rendre le code plus efficace, plus fiable et plus durable.
Améliorer un programme, c’est d’abord le rendre plus clair et plus lisible, pour que d’autres puissent le comprendre facilement. C’est aussi ajouter ou modifier certaines fonctions afin qu’il réponde mieux au besoin. Parfois, on ajuste la valeur d’un capteur pour gagner en précision, ou on modifie la variable (donnée qui peut changer) qui détermine la vitesse, le temps ou la fréquence d’une action. D’autres fois, on cherche à réduire la consommation d’énergie d’un objet communicant pour prolonger sa durée de vie et limiter son impact environnemental.
Exemple Une barrière automatique équipée d’un capteur à ultrasons et d’un servomoteur fonctionne correctement : elle se lève à l’approche d’un véhicule et se referme après son passage. Cependant, elle redescend parfois trop vite. Pour améliorer le système, les élèves ajoutent une variable temporelle dans le programme afin de créer un délai de trois secondes avant la fermeture. La barrière devient plus sécurisée et plus agréable à utiliser.
De nombreux objets connectés du quotidien sont améliorés grâce à ce type de démarche. Une montre connectée, par exemple, peut recevoir une mise à jour qui optimise la gestion de la batterie ou améliore la précision du capteur cardiaque. Derrière ces évolutions, on retrouve la même logique : observer, corriger, améliorer — tout en cherchant à concilier performance, confort et respect de l’environnement.
🤔 Question pour toi : pourquoi continue-t-on d’améliorer un programme après qu’il fonctionne ?
✅ Réponse : pour le rendre plus performant, plus précis, plus économe en énergie et mieux adapté aux besoins réels.
À retenir
Améliorer un programme, c’est optimiser son efficacité et sa fiabilité tout en le rendant plus durable et respectueux des ressources.
💪 Entraînons-nous !
💡 Quelles sont les étapes du cycle de vie d’un objet technique ?
✅ Réponse : l’analyse du besoin, la conception, la réalisation, les tests, la validation et la communication des résultats.
⚙️ Quel est le lien entre le test d’un programme et le diagramme fonctionnel d’un système ?
✅ Réponse : le test vérifie que le programme, situé dans la partie “traitement” de la chaîne d’information, commande correctement les éléments de la chaîne d’énergie.
🤖 Que signifie le mot variable en programmation ?
✅ Réponse : c’est une donnée qui peut changer pendant l’exécution du programme, comme une valeur de température ou un délai.
🔋 Comment la programmation contribue-t-elle à un usage plus durable des objets connectés ?
✅ Réponse : en optimisant le code pour consommer moins d’énergie et en adaptant les fonctions aux besoins réels.
Conclusion
La mise au point d’un programme est une étape essentielle du cycle de développement d’un objet technique. Identifier, tester, corriger et améliorer le code permet non seulement d’assurer la fiabilité du système, mais aussi de renforcer sa performance et sa durabilité. En reliant les tests au diagramme fonctionnel et à la chaîne d’information et d’énergie, on comprend que programmer, c’est bien plus que coder : c’est apprendre à concevoir, observer et perfectionner des objets qui répondent aux besoins humains tout en respectant l’environnement.