Comprendre les entrées analogiques

Un bouton est numérique : appuyé ou relâché, niveau haut ou niveau bas, un ou zéro — jamais entre les deux. La lumière du jour, la position d'un potentiomètre, la température de la pièce sont analogiques : elles glissent continûment d'une valeur à une autre, avec une infinité de nuances intermédiaires. Deux familles de signaux, deux mondes.

Or ta broche numérique — celle des modules précédents — ne sait poser qu'une seule question : « haut ou bas ? ». Montre-lui la pénombre d'une fin de journée : elle répondra brutalement « bas », en jetant toute la nuance à la poubelle. Pour lire le monde en nuances, il faut une broche analogique — et, cachée derrière elle, un traducteur spécialisé.

Le convertisseur analogique-numérique — CAN en français, ADC en anglais — est le pont entre les deux mondes : il mesure la tension présente sur la broche et la traduit en un nombre que le programme peut ranger dans une variable. Le nôtre travaille sur 10 bits, soit 2 × 2 × 2… dix fois : 1024 réponses possibles, numérotées de 0 à 1023.

La traduction est proportionnelle : 0 V donne 0, la pleine échelle — 3,3 V sur le cerveau de l'établi — donne 1023, et 1,65 V, la moitié de la tension, donne environ 512, la moitié de l'échelle. Attention au piège : le CAN ne rend jamais des volts. Il rend un nombre sans unité, et c'est à toi de savoir le retraduire quand tu en as besoin.

Le CAN ne rend que des nombres entiers : la rampe continue des tensions devient un ESCALIER de 1024 marches. Sous 3,3 V de pleine échelle, chaque marche vaut 3,3 ÷ 1024 ≈ 0,0032 V, soit environ 3,2 mV. Sur les cerveaux alimentés en 5 V, la même division donne des marches d'environ 5 mV : l'escalier compte toujours 1024 marches, seule la hauteur totale change.

Cette hauteur de marche s'appelle la résolution : le plus petit écart de tension que le cerveau peut percevoir. Deux tensions qui tombent sur la même marche — 1,650 V et 1,652 V, par exemple — donnent exactement le même nombre. Pour un capteur de lumière, une finesse de 3,2 mV est très largement suffisante ; retiens simplement qu'entre deux marches, le convertisseur arrondit.

La conversion est une règle de trois, valable dans les deux sens : tension = valeur × 3,3 ÷ 1023, et valeur = tension × 1023 ÷ 3,3. Vérifie-la sur les points de repère : 0 donne 0 V, 1023 donne 3,3 V, et 512 donne ≈ 1,65 V — la moitié de l'échelle, la moitié de la tension. Situer une valeur sur ces repères AVANT de calculer est le meilleur détecteur d'erreurs.

Le 3,3 de la formule n'a rien de magique : c'est la tension de référence du convertisseur, sa pleine échelle. Sur un cerveau alimenté en 5 V, la même lecture se convertit par valeur × 5 ÷ 1023, et chaque marche vaut environ 5 mV. La règle universelle à connaître par cœur : volts = valeur × tension de référence ÷ 1023.