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3e · Chapitre 12 · Des signaux pour observer et communiquer

Transmettre une information

TP expérimental

Transmettre un message avec de la lumière

Problème : Comment transmettre un message codé en binaire avec de la lumière, et le recevoir avec un capteur ?

Durée : 55 min · Travail en binôme

🧰 Matériel (par binôme)

  • Émetteur : pile 4,5 V, interrupteur, LED + résistance de protection (220 Ω), fils
  • Récepteur : photorésistance (LDR), pile 4,5 V, multimètre en milliampèremètre (ou en ohmmètre), fils
  • Option : smartphone avec une application de mesure de l'éclairement (luxmètre de phyphox)
  • Tube en carton (≈ 30 cm) pour guider la lumière (« canal »)
  • Chronomètre, table de codage ASCII simplifiée (A = 65…)

⚠️ Sécurité

  • LED : toujours avec sa résistance de protection (sinon elle est détruite).
  • Ne pas court-circuiter les piles.
  • Ne pas diriger de lumière intense vers les yeux.

🧪 Protocole

  1. Réalise le circuit émetteur et le circuit récepteur (voir schéma). Vérifie que l'intensité mesurée change nettement quand la LED s'allume (repère un seuil : « au-dessus de … mA → 1 »).
  2. Choisissez une durée par bit (2 s) et un signal de départ (LED allumée 4 s).
  3. L'émetteur choisit une lettre, la code en binaire sur 8 bits et l'envoie. Le récepteur note les valeurs lues et décode la lettre.
  4. Inversez les rôles. Puis essayez avec 1 s par bit et à travers le tube en carton, éloigné de 1 m.
  5. Option : remplacez la photorésistance par le luxmètre du smartphone et enregistrez le signal reçu.

Schéma du montage

mALEDinterrupteurlumière photo-résistancepilerésistance ÉMETTEURRÉCEPTEUR

📝 Résultats et exploitation

Bit n°12345678
Intensité lue (mA)
Bit décodé (0/1)

1. Identifie émetteur, signal, canal, récepteur et capteur dans ton montage.

2. Pourquoi faut-il fixer un seuil pour décider entre 0 et 1 ?

3. Quel est le débit de votre transmission (bits par seconde) ? Combien de temps pour transmettre un mot de 5 lettres ?

4. Qu'est-ce qui provoque des erreurs ? Comment les limiter ?

5. En quoi la fibre optique utilise-t-elle le même principe ? Qu'est-ce qui change ?