L'électronique est aujourd'hui présente dans presque tous les domaines de notre vie quotidienne. Depuis les objets les plus simples jusqu'aux technologies les plus avancées, elle permet de mesurer, traiter, transmettre et utiliser des informations avec une rapidité et une précision extraordinaires. Grâce aux progrès réalisés depuis l'invention du transistor puis des circuits intégrés, les appareils électroniques sont devenus plus petits, plus puissants, plus fiables et moins coûteux.

Dans une grande partie des équipements modernes, un ou plusieurs microcontrôleurs ou microprocesseurs analysent en permanence les informations reçues par des capteurs. Ils exécutent un programme, prennent des décisions puis commandent différents actionneurs : moteurs, lampes, écrans, haut-parleurs, relais ou électrovannes. C'est ce dialogue permanent entre les capteurs, les circuits de traitement et les actionneurs qui donne « vie » aux appareils électroniques.

Les applications de l'électronique sont extrêmement nombreuses.

L'électronique grand public

Téléviseurs, smartphones, ordinateurs, consoles de jeux, appareils photo numériques, montres connectées ou enceintes intelligentes utilisent des millions de composants électroniques pour traiter les images, les sons et les communications.

Les télécommunications

Les téléphones mobiles, les réseaux Wi-Fi, la fibre optique, les satellites, la radio et la télévision reposent sur des circuits électroniques capables d'émettre, de recevoir et de traiter d'immenses quantités d'informations en quelques fractions de seconde.

Les transports

Les voitures modernes contiennent parfois plus d'une centaine de calculateurs électroniques. Ils contrôlent le moteur, les freins ABS, l'ESP, les airbags, la climatisation, les systèmes d'aide à la conduite ou encore la navigation GPS. Les avions, les trains et les navires utilisent eux aussi une électronique très sophistiquée.

La médecine

L'électronique est indispensable aux appareils d'imagerie médicale, aux électrocardiographes, aux respirateurs, aux pompes à perfusion, aux prothèses auditives ou encore aux stimulateurs cardiaques (pacemakers). Elle permet d'améliorer les diagnostics, les traitements et la qualité de vie de nombreux patients.

L'industrie

Les usines utilisent des automates, des robots et de nombreux capteurs pour surveiller les machines, contrôler la qualité des produits et automatiser les chaînes de fabrication. L'électronique permet d'obtenir une production plus rapide, plus précise et plus sûre.

L'énergie et l'environnement

Les panneaux solaires, les éoliennes, les bornes de recharge, les compteurs intelligents ou les systèmes de gestion de l'énergie utilisent des circuits électroniques pour optimiser la production et la consommation d'électricité. Les stations météorologiques et les réseaux de surveillance de la qualité de l'air ou de l'eau reposent également sur de nombreux capteurs électroniques.

La recherche et l'exploration

Les satellites, les télescopes, les sondes spatiales, les robots d'exploration, les accélérateurs de particules ou les laboratoires scientifiques utilisent des équipements électroniques extrêmement performants capables de mesurer des phénomènes invisibles à l'œil humain avec une très grande précision.

L'électronique continue d'évoluer très rapidement. Les objets connectés, les véhicules autonomes, les robots intelligents, l'intelligence artificielle, les réseaux de communication et les technologies médicales ouvrent chaque année de nouvelles possibilités. Comprendre les bases de l'électronique permet ainsi de mieux comprendre le fonctionnement d'une grande partie des technologies qui nous entourent aujourd'hui et de celles qui seront développées demain.

L'automobile

L'automobile moderne est devenue un véritable concentré d'électronique. Alors qu'autrefois la plupart des fonctions étaient entièrement mécaniques, les voitures actuelles utilisent des dizaines, voire des centaines de calculateurs électroniques qui surveillent en permanence le fonctionnement du véhicule. Ils rendent la conduite plus confortable, plus économique, mais surtout beaucoup plus sûre.

Le cœur du système électronique est constitué de plusieurs calculateurs, appelés aussi ECU (Electronic Control Unit). Chaque calculateur est spécialisé dans une fonction précise : gestion du moteur, freinage, direction assistée, airbags, climatisation, éclairage, navigation ou encore aide au stationnement. Ces calculateurs communiquent constamment entre eux grâce à un réseau interne appelé bus CAN (Controller Area Network).

Pour prendre les bonnes décisions, les calculateurs reçoivent des informations provenant de nombreux capteurs. Ils mesurent par exemple la vitesse des roues, la température du moteur, la pression des pneus, la position de la pédale d'accélérateur, l'angle du volant, la quantité d'oxygène dans les gaz d'échappement ou encore la distance avec les autres véhicules.

À partir de ces mesures, les calculateurs commandent différents actionneurs. Ils peuvent modifier l'injection de carburant, ouvrir ou fermer une vanne, commander les injecteurs, allumer les phares, actionner les essuie-glaces, déclencher les airbags ou encore contrôler les moteurs électriques de nombreuses fonctions du véhicule.

L'électronique intervient dans la plupart des systèmes de sécurité.

• L'ABS empêche les roues de se bloquer lors d'un freinage brutal.
• L'ESP aide le conducteur à conserver le contrôle du véhicule dans les virages ou sur une chaussée glissante.
• Les airbags se déclenchent en quelques millisecondes lors d'un choc.
• L'aide au stationnement utilise des capteurs à ultrasons ou des caméras pour détecter les obstacles.
• Le freinage d'urgence automatique peut freiner seul lorsqu'une collision est imminente.

Les véhicules électriques utilisent encore davantage d'électronique. Des circuits de puissance commandent le moteur électrique, surveillent la batterie, contrôlent la recharge et récupèrent une partie de l'énergie lors des freinages grâce au freinage régénératif. Un système électronique vérifie également en permanence la température et l'état de chaque cellule de la batterie afin d'assurer son bon fonctionnement et sa sécurité.

Les voitures les plus récentes embarquent aussi des radars, des caméras, des lidars et parfois des systèmes d'intelligence artificielle. Ces équipements permettent de reconnaître les panneaux de signalisation, de rester dans sa voie, d'adapter automatiquement la vitesse ou d'assister le conducteur dans certaines situations. Ces technologies constituent les premières étapes vers les véhicules partiellement ou totalement autonomes.

Aujourd'hui, l'électronique est indispensable au fonctionnement des automobiles. Elle améliore les performances, réduit la consommation d'énergie, limite les émissions polluantes et augmente considérablement la sécurité des conducteurs, des passagers et des autres usagers de la route.