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Créer une sonde de température + alimentation



  1. #1
    Arnaudsoule

    Créer une sonde de température + alimentation


    ------

    Bonjour à tous,
    tout d'abord voici un petit résumé du contexte de ma demande.
    Mon idée est de réaliser une station météo pour parapentiste. Dans un premier temps je voudrais réaliser la première partie de cette station qui consiste à intégrer les valeurs de température et de vitesse du vent.
    Je suis complètement novice, j'ai pas mal de notions issues de mes cours qui datent d'une quinzaine d'année (autant en électronique qu'en programmation) mais que je n'ai pas utilisées depuis. Je me suis replongé dans tout cela depuis quelques jours et je me dis qu'il faut prendre les choses dans l'ordre. Et m'amène à diviser ce projet en sous/projet.
    Le premier réliser une bonne lecture de la température :
    la finalité est d'avoir une mesure de température sur une plage de -20°C à 40°C (température ambiante extérieure), de la moyenner sur 5 min.
    Pour cela, il faut choisir un capteur (thermistance, LM35, sonde PT100(0),...), là déjà je me perds.
    Il faut ensuite convertir la valeur de cette résistance en une tension relativement stable (et pourquoi pas déjà moyenné sur 5 min si une méthode permet de faire cela), en dehors du LM35 puisque je crois qu'il a déjà ce rôle de manière linéaire ce qui semble intéressant. Tout cela en ayant recalé la plage de mesure pour lui donner une sortie de 0 à 10V sur cette plage par exemple. De faire la moyenne si ce n'est pas faisable directement sur le signal sortie de sonde.
    J'imagine que pour cela il faudra également une alimentation plus que stable, ce qui risque de ne pas être évident puisque l'un des sous projet de cette station sera l'alimentation à partir d'un photovoltaïque et d'une batterie.
    Voilà pour le début, merci d'avance pour votre aide.
    Juste une précision, la qualité de la valeur de la température n'est pas primordiale. C'est juste une indication pour les libériste.
    Encore merci.
    Arnaud.

    -----

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  3. #2
    dudu721

    Re : Créer une sonde de température + alimentation

    Bonjour,
    Si ta sonde de température n'a pas d'autre utilités que d’afficher la température serait il pas plus simple d'acheter un thermometre tout fait avec un afficheur ?
    Sinon pour les montages tu peux utiliser un montage avec un microcontrôleur doté d'un Convertisseur Analogique Numérique.
    Si tu prends un capteur de température de ce type :
    http://www.nxp.com/documents/data_sheet/KTY81_SER.pdf
    avec un pont diviseur de tension , qui te permettra de récuperer la tension du capteur, sachant qu'elle est proportionnelle à la température
    ainsi qu'un pont de wheatstone ( http://fr.wikipedia.org/wiki/Pont_de_Wheatstone )
    qui lui te transformera cette tension en prenant pour origine ( 0V ) la plus petite température du capteur.
    Tu peux ajouter un étage d'amplification ( http://fr.wikipedia.org/wiki/Amplificateur_de_mesure ) pour avoir la plus grande plage de tension possible c'est à dire :
    0V température minimale du capteur <-> 3.3 V ou 5V ( selon le microcontrôleur ) température max du capteur.
    Ensuite tu envoie ça dans le CAN du micro et tu dois récupérer ta température !

  4. #3
    Arnaudsoule

    Re : Créer une sonde de température + alimentation

    Merci Dudu pour ta réponse.
    En fait je ne veux pas me contenter d'une sonde à afficheur car le montage ne devrait pas s'arrêter là, comme je le disais mon idée est de moyenner ma température sur 5 min et via un montage que je suis loin d’appréhender pour l'instant je voudrais que cette valeur appelle ensuite l’émission d'un signal audio pré-enrigistré via une radio (tel que cela est le cas sur ce type de balise du commerce comme chez adison http://www.adison.fr mais c'est trop cher pour un petit club comme le mien et puis ça m’intéresse).
    Merci pour le reste des infos, je vais essayer de faire un schéma ce soir avec ces éléments pour voir si je comprends bien, je penses que je vais arriver jusqu'à l'amplificateur mais ensuite ca se corse.
    Tu me parles d'envoyer ca dans le can et de récupérer ma température. Je pense comprendre cela, et si c'est le cas je pense que l'on a une valeur instantanée en sortie sur X bits. Pour ma moyenne sur 5 min je vais donc avoir besoin de mettre un certain nombre de valeur en mémoire et de faire des opérations simples dessus. Il faut donc que je me replonge rapidement dans mes cours de programmation car si je ne m'abuse ce n'est réalisable que comme cela. Je n'ai pas idée de quel matériel il faut utiliser pour cela?
    Mais je me posais une question cette moyenne ne serait elle pas réalisable à l'état analogique, une sorte de lissage d'un signal d'une période très longue (5 min)?
    Merci encore de vos réponses.
    A très vite!

  5. #4
    dudu721

    Re : Créer une sonde de température + alimentation

    Bonjour,
    C'est bien cela pour le CAN . Comme matériel je pense qu'il faut partir sur un microcontrôleur , il en existe des tas de sortes différentes (PIC, ARM-ST, arduino....... ) et tu n'en a pas besoin d'un trop poussé pour ton application.
    Pour ta moyenne sur 5 minute je pense qu'il vaut mieux prélever des échantillons à intervalle régulier puis faire la moyenne par le micro, car une acquisition de 5 minute lissée sera bien plus gourmande en énergie !
    Pourquoi veut tu moyenner ta température sur 5 min si tu ne recherche pas une grande précision ?
    J'essayerais de te passer un schéma éléctrique dans les jours à venir si tu veux.
    Bonne soirée,
    Dudu

  6. #5
    louloute/Qc

    Re : Créer une sonde de température + alimentation

    Je suis l’heureux propriétaire d’un thermomètre électronique acheté à vil prix chez La Source (anciennement Radio Shack). Je me suis amusé à lui donner un choc thermique, ça faisait un moment que je n’avais pas tracé d’exponentielle, en le faisant passer de la douillette température de mon foyer à la fraicheur de mon congélateur. J’ai enregistré tout d’abord les θ en °C toutes le 30 secondes, toutes les 10 minutes à la fin.

    http://www.thesource.ca/estore/produ...roduct=6311015

    Le résultat (tracé par Excel®) :

    Temp.jpg

    Si je ne me trompe, ça donne une constante de temps autour de 9 minutes. Je suppose que le capteur est un LM35, ou son pendant digital sans aucun moyennage, en mesurant bêtement la température d’un de ces capteurs, sans aucune intégration, tu obtiendras ce que tu veux directement.
    Images attachées Images attachées
    Dernière modification par louloute/Qc ; 20/11/2013 à 02h37.
    男人不坏,女人不爱

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Arnaudsoule

    Re : Créer une sonde de température + alimentation

    Bonsoir,
    Dudu je penses que tu as raison, comme je n'ai pas besoin d'une grande précision et que l'ambiance doit être relativement constante (température extérieure, qui même chez nous dans le Cantal n'évolue pas tant que ça sur des périodes de 5 min) je vais me contenter d'un prélèvement qui sera largement satisfaisant.
    J'ai vu également qu'il existait des petits capteurs de température qui sortaient une valeur numérique directement, mais je n'ai pas bien saisi le principe (en plus d'être novice, je parle très mal l'anglais, je te parle même pas de l'anglais technique) j'ai cru voir la sonde intégrée dans le composant ce qui ne me semble pas être très fiable voir incohérent vu la position de celle ci pour la mesure, connais-tu ce type de matériel?
    Si ce n'est pas le cas ce n'est pas grave, travailler sur le pont de Wheatstone semble très intéressant et très instructif. Pour l'étalonnage de celui-ci j'ai vu qu'il fallait un galvanomètre, instrument que je ne connais pas, je vais essayer de gratter un peu. J'ai du mal à trouver également des applications concrètes de ce montage notamment pour calculer les valeurs (si ce n'est un rapport entre les trois resistances de précision) de ces résistances afin d'avoir quelque chose de cohérent qui fonctionne, si vous avez des pistes.
    Le capteur LM35 semble également une piste intéressante, je vais regarder.
    Merci encore pour votre aide.

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  10. #7
    dudu721

    Re : Créer une sonde de température + alimentation

    bonjour,
    A tu un exemple de capteurs dont tu parles ? car je ne vois pas bien de quoi il s'agit.
    Je t'enverrais bientôt une application du pont de wheatstone sur le capteur dont je t'ai parlé, avec des détails et des calculs. J'ai déja un schéma mais je ne l'ai pas encore testé et validé.

  11. #8
    Arnaudsoule

    Re : Créer une sonde de température + alimentation

    Bonjour dudu,
    voici ce que j'avais trouvé en cherchant, je raconte peut être une bêtise plus grosse que moi :
    LM75

  12. #9
    Ridezebigone

    Re : Créer une sonde de température + alimentation

    Bonjour,

    vous vous focalisez déjà sur le capteur de température mais l'architecture globale est encore floue... quels genre de message audio vous voulez transmettre? la température ?

    Si vous ne voulez réinventer la roue, je vous conseille de regarder ce qui a déjà été fait dans la communauté arduino, il existe des dizaines de sites expliquant comment faire une station météo (avec plus ou moins de capteurs).
    exemple parmi tant d'autres (hard/soft expliqué, enlever ce qui ne vous ai pas nécessaire) : http://anderson69s.com/2013/05/09/ar...station-meteo/

    pour générer du son ou énoncer la température, voici une liste de choses existantes :
    http://playground.arduino.cc/Main/In...dio_generation

    avec un puzzle , vous avez déjà 80% de fait et qui fonctionnera déjà pas mal (j'utilise des modules arduinos et j'ai rarement eu des problèmes d'intégration de modules/logiciels récupérés à droite et à gauche). Comme dans tous les projets, ce sont les 20% restants qui sont long à mettre au point ^^

    Il est possible de faire 'plus simple' (et peut etre moins cher) mais je pense que ce ne sera pas plus rapide à aboutir si vous ne faites pas de l'électronique et de la programmation au quotidien

    A+

    Rzbo

  13. #10
    Arnaudsoule

    Re : Créer une sonde de température + alimentation

    C'est vrai que l'architecture est floue, en fait j'essai de ne pas me disperser car cela m'intéresse énormément et c'est un de mes défauts. J'avais cherché il y a un petit moment des tutos et n'avais rien trouvé, merci pour les liens.
    Mon idée de base, tirée de ce qui ce fait pour notre sport et qui se vend dans le commerce :
    -un capteur de température
    -un anémomètre, dont une moyenne est tirée sur 5 min ainsi que la valeur max du vent (vent moyen, rafale max)
    Une émission audio de ces données via une radio sur la fréquence de la fédération française de vol libre (143.9875Mhz) toutes les 5 mins
    Et le petit bonus si c'est pas trop la galère est de faire un envoi GPRS toutes les 5 min également pour faire un mise en ligne sur le net des valeurs. (c'est assez important pour nous car le relief local ne permet qu'à des privilégiés d'avoir l'émission de radio du site de vol libre en question, afin de ne pas se déplacer sur site pour rien)
    Je crois qu'il existe une fonction d'appel radio, je ne sais par quel biais pour avoir le niveau de batterie et les éventuels défauts, et un autre pour avoir les valeurs en dehors des émissions périodique toutes les 5 mins.
    Voilà pour les infos générales, en ce qui concerne la complexité de la mise en oeuvre et ma capacité à le faire en n'étant pas mon quotidien, ces choses pourraient me servir dans mon métier grandement (je fais du traitement d'air et de la mise au point pour notamment des salles blanches de laboratoires et blocs opératoires, ce sont des applications que nous sous traitons à ce jour pour les capteurs et régulations spécifiques) et devenir au moins dans la conception une partie de celui-ci.
    Je vais de ce pas voir les liens que vous m'avez transmis et merci encore pour votre aide.
    A bientôt
    Arnaud.

  14. #11
    Ridezebigone

    Re : Créer une sonde de température + alimentation

    si le système doit être autonome énergétiquement (batterie + apports solaire) avec un émetteur radio HF + GPRS, avec les contraintes d'environnement (plage de température extérieures, étanchéité, fiabilité ), le projet se complique ...

    Bon, y'a bien un arduino en orbite (http://en.wikipedia.org/wiki/ArduSat) donc ça doit se faire

    à base d'arduino, ce qui existe déjà : interface pour capteur de T°, anémo. Une carte pour faire de l'audio , à voir ce qui sera plus simple mais je doute qu'on puisse de faire le synthèse vocal de bonne qualité avec un arduino, il faudra certainement rejouer des enregistrements pour annoncer les chiffres et les unités.
    L'interface GPRS existe déjà aussi. Le mieux serait de chercher des projets de stations météo GPRS et d'y ajouter ton interface radio + annonce vocale.

    source d'inspiration: stations "météo" basique avec GPRS autonome (batterie + panneaux PV) d'un russe donc qui marche quand il fait froid ^^
    https://sites.google.com/site/arduinogsm/

    station sur PV (sans GPRS)
    http://www.open-electronics.org/how-...-with-arduino/

    Bref, il faut trouver les pièces du puzzle pour assembler votre projet

    Par contre listez bien vos besoins avant de vous lancer, sinon vous risquer de vous lancer dans une mauvaise voie !

  15. #12
    Arnaudsoule

    Re : Créer une sonde de température + alimentation

    Merci pour tous ces conseils, je viens de creuser un peu sur les produits Anduino, ça a l'air vraiment bien et d'un rapport qualité /prix/performance assez bluffant. Je vais d'abord me familiariser avec le produit, j'ai commandé un kit de découverte et me suis replongé dans la prog, ça revient vite (en marge d'un tuto bien fait).
    En ce qui concerne l'audio je pensais bien à avoir à faire les enregistrements, ce qui me semble compliqué vis à vis de cela c'est la mémoire que cela demande; à suivre.
    Pour l'émission radio il existe des kit émetteur/récepteur pour ce type d'applications mais avec des portées et des plages de fréquences qui ne correspondent pas à ce que je cherche, par contre je sais que certaines balises sont simplement raccordées sur une radio type THK de chez Kenwood que l'on utilise pour communiquer entre nous et pour les secours, elle dispose d'une entrée mic et d'un contact sec pour le déclenchement de l'émission... mais le prix d'une radio comme cela est hallucinant (plus que le reste de la balise probablement).
    Merci pour cette idée de produit je ne connaissait pas du tout, reste à voir la compatibilité des capteurs ou les montage pour adapter le tout
    A bientôt

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  17. #13
    Arnaudsoule

    Re : Créer une sonde de température + alimentation

    J'ai oublié un truc important, j'ai besoin d'un girouette également!

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