Mini Projet 1 : Réalisation d’une station météo autonome
Objectifs du TP :
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1) Mise en œuvre d’un capteur à sortie numérique : le DHT22
Capteur capacitif (pour l’humidité)
Thermistance CTN (pour la température)
Humidité relative de 0 à 100 %
Température de -40°C à 80 °C
Précision Hr : ± 2 à 5 %
température : ± 0.5 °C
Sortie : numérique "one wire"
Période d’une mesure : 2s
L’outil le plus approprié pour exploiter ce
genre de capteur à sortie numérique est le microcontrôleur. Là
encore l’Arduino uno est tout à fait adapté.
L’intérêt de ce capteur est qu’il délivre
directement une sortie numérique.
Celle-ci est transmise par un seul fil de donnée : il s’agit d’une
transmission « One Wire ».
Elle n’utilisera donc qu’une entrée digitale (de 2 à 13) de
l’Arduino.
Il s’agit d’un bus propriétaire (non standard) : il faut recourir à la
bibliothèque constructeur fournie pour pouvoir l’utiliser.
La programmation de ce capteur est grandement facilitée par l’usage
de sa bibliothèque : #include
"DHT.h"
1. Utiliser
et tester l’exemple de cette bibliothèque :
2.
Créer un programme qui affiche sur un
écran LCD la température et l’humidité relative de l’air de la pièce
avec une période de rafraichissement de 2s.
2) La mini station météo autonome :
On souhaite réaliser un relevé toutes les 2
secondes, sur une longue durée, de la température, du taux
d’humidité et de la pression (sorte de mini station météo) sans
devoir laisser un PC allumé.
Les données stockées sur carte SD doivent-être facilement exploitables par
Excel.
3.
Mettre en œuvre le capteur de pression MPX5100 utilisé lors du
TP Capteur
Utiliser l'équation établie lors de son
étalonnage
4. Afficher sur un écran LCD la température, le
taux d'humidité et la pression mesurée.
Rafraichir la mesure toutes les 2 secondes.
5. Afficher sur le moniteur série les mesures
avec un message formaté du type :
Trans;184;23.2;54;1015;Fin <-> 1.Trans ;
2.temps (184 s) ; 3.température (23.2°C) ; 4.Humidité (54 %);
5.Pression (1015 hPa); 6.Fin
Utile pour l'application App
Inventor associée.
6. En vous inspirant du TP Datalogging, stocker toutes les mesures sur une carte SD.
7. Tester un relevé de 5 minutes puis tracer l’évolution de la température, du taux d’humidité et de la pression à l’aide d’Excel.
8. Mesurer le courant et la puissance consommée
par cette station.
Quel est l'intérêt de ne pas avoir besoin de PC ?
9. On souhaite piloter un ventilateur à partir
de notre station.
Prévoir 2 modes de fonctionnement :
- Le mode automatique : Si T> 27°C le
ventilateur est mis sous tension (en mode tout ou rien)
- Le mode manuel : on envoie par le
moniteur série un ordre du type
0;xxx; 0 sélectionne le mode
automatique, le deuxième n'est pas pris en compte (vider le buffer
série)
1;127; 1 sélectionne le mode manuel, le deuxième
chiffre indique la tension du moteur
127 : rapport cyclique du hacheur à 127/255 = 50 %
Pistes :
-
le hacheur du TP led RGB
-
le flag manuel pour mémoriser le mode sélectionné (manuel vrai => mode manuel...)
-
pour la PWM : la fonction analogWrite(broche,PWM);
-
Aide pour scruter le port série durant la boucle d'attente.
10. Observer à l'aide de l'analyseur logique les échanges sur
Tx et Rx.
Vérifier que la durée du cycle de Tx est
bien de 2s.
Mesurer la durée d'un échange
Lorsque votre application ci-dessous
envoie automatiquement des consignes
Mesurer sur Rx l'intervalle de temps
entre 2 consignes ainsi que la durée d'une consigne
Faites une capture
d'écran et la joindre à votre compte-rendu
3) Une Interface Homme Machine (IHM) conviviale :
Transformer l'application App Inventor développée dans le TP capteur
Piloter le ventilateur avec un bouton qui bascule du mode manuel au mode automatique lorsqu'on appuie dessus.
Aide pour le bouton :
Aide pour la transmission :
Pour ne pas avoir de problème avec la fonction Serial.parseInt() pensez à mettre un ";" après le 0 pour le mode Auto.