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Datalogger Meteo sous Raspberry



  1. #1
    Lesoussou

    Datalogger Meteo sous Raspberry


    ------

    Bonjour à tous,
    J'ai en ma possession quelques capteurs (température extérieur avec "champignon" de protection, sonde d'irradiation...) que je souhaiterais utiliser pour faire des mesures météo.
    J'aimerai avoir un datalogger qui enregistre simplement les données (pas de une minute par exemple) et les laisse accessible ou les envoie sur un serveur FTP.
    Je viens d'apprendre qu'il existe des genre de mini PC, type Raspberry Pi. C'est exactement ce qui me permettrait de faire mon datalogger.
    La question maintenant, c'est comment relier mes sondes analogiques à ce mini PC ?
    Je n'ai pas de grandes connaissances en électronique, une réponse pour débutant est appréciée
    Merci !

    -----

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  3. #2
    MiKL.66

    Re : Datalogger Meteo sous Raspberry

    Bonsoir,
    Citation Envoyé par Lesoussou Voir le message
    La question maintenant, c'est comment relier mes sondes analogiques à ce mini PC ?
    Quelles types de sorties ont tes capteurs ?
    As tu une doc ?

  4. #3
    Lesoussou

    Re : Datalogger Meteo sous Raspberry

    Alors pour les sondes de température il s'agit de sondes PT100 à 4 fils.
    D'après ce que j'ai compris, il 2 fils I+ I- et 2 fils U+ U-

    Pour le capteur d'irradiation, j'ai deux fils seulement et ils délivrent une tension en mV proportionnelle à l'éclairement.
    Ça ressemble à ça :
    http://www.meteocontrol.fr/services-...-dirradiation/

    merci

  5. #4
    MiKL.66

    Re : Datalogger Meteo sous Raspberry

    Pour la sonde PT100, il va falloir un petit montage ... cherches sur ce forum, il y a pleins de posts qui en parlent !
    Par contre, concernant l'autre capteur, il te suffit d’abaisser la sortie tension 0-10V.

    Rien de bien difficile ...
    C'est quoi qui te pose problème ?

  6. #5
    PA5CAL

    Re : Datalogger Meteo sous Raspberry

    Bonsoir

    Si tu utilises un Raspberry Pi, il faudra prévoir :
    - les alimentations nécessaires au système (5V/1A sur connecteur MicroUSB) et au capteur d'irradiation (variable selon le modèle, en tout cas supérieure à 12V) ;
    - l'électronique de conditionnement des sorties des capteurs (si la précision requise n'est pas importante, un pont diviseur et une diode de protection pour le capteur d'irradiation et une résistance de 100Ω pour la PT100... peut-être plus si cela ne suffit pas) :
    - un convertisseur analogique-numérique à plusieurs canaux, ou plusieurs convertisseurs A-N, pour mesurer les tensions issues ses capteurs ;
    - de quoi transmettre les informations, par câble RJ45, ou port USB par exemple ;
    - les logiciels adéquats.

    Le Raspberry Pi peut héberger le serveur FTP.


    D'autres systèmes sont susceptibles d'offrir des fonctions équivalentes ou supérieures, comme le PCduino qui a des entrées analogiques et un lecteur de carte MicroSD, ou l'Arduino Yún qui a des entrées analogiques, un lecteur de carte MicroSD et un point d'accès Wifi. (Ces entrées analogiques sont utilisables en lieu et place de convertisseurs extérieurs si la précision requise n'est trop importante).
    Dernière modification par PA5CAL ; 10/02/2014 à 01h03.

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

    Re : Datalogger Meteo sous Raspberry

    Bonjour,
    Génial. En fait je découvre tout ça et Arduino compris... C'est ouf
    Penses tu que je puisses -pour un débutant comme moi mais qui a de bonnes notions d'electricité- démarrer Arduino avec la Yún ou est ce que tu me recommandes d'acheter la Uno pour me familiariser d'abord avec le système Arduino?
    Merci !

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  10. #7
    PA5CAL

    Re : Datalogger Meteo sous Raspberry

    Il est possible d'utiliser la partie Arduino (i.e. le petit processeur AVR avec les entrées-sorties) tout en ignorant la partie Yún (i.e. le gros système Linux chargé de la communication réseau).

    Alors si tu ne crains pas de faire d'erreur fatale sur le plan électrique, je pense que démarrer directement sur l'Arduino Yún ne pose pas de problème. Son prix est quand même bien plus élevé que celui d'un Arduino Uno ou Leonardo, alors les conséquences ne sont pas les mêmes si tu grilles quelque chose.


    J'ai oublié de citer le nouvel Arduino Ethernet, qui a des entrées analogiques, un lecteur de carte MicroSD et un contrôleur Ethernet sur câble RJ45, et qui peut également faire office de serveur pour mettre à disposition les mesures stockées ou lue en temps réel. Cette carte évite d'avoir recours à un Arduino plus simple et à un « shield » (carte d'extension) Ethernet séparé.


    Un peu de lecture :
    Arduino Ethernet
    Arduino Yún
    pcDuino
    Raspberry Pi
    Dernière modification par PA5CAL ; 10/02/2014 à 15h31.

  11. #8
    Lesoussou

    Re : Datalogger Meteo sous Raspberry

    Bonjour,
    J'ai plus d'infos sur les capteurs.
    Le premier, la cellule d'irradiation, est une cellule photovoltaique classique reliée à une résistance shunt. Apparemment cela délivre une faible tension (100mV pour 1000W/m2 d'irradiation) et il me faudrait un amplificateur. Est ce facilement adaptable sur Arduino?
    image007.jpg
    http://www.nes-datalogger.de/produkte_soz03.htm

    Ensuite l'autre c'est une sonde de température PT1000 mais on me conseille vivement le modèle DS18B20 qui se connecte très simplement sur Arduino.
    image008.jpg
    http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS18B20.pdf

  12. #9
    PA5CAL

    Re : Datalogger Meteo sous Raspberry

    On passe d'un capteur d'irradiation avec ampli intégré à un capteur sans ampli, et d'une PT100 à une PT1000, voire un thermomètre numérique... Si tu changes le cahier des charges en cours de route, on ne va pas s'y retrouver !


    Tout est adaptable sur l'Arduino. Utiliser un capteur d'irradiation qui ne nécessite pas une alimentation externe supplémentaire est un bon point, mais la faiblesse du signal produit sans amplification pose quelques interrogations.

    Ce qu'il faut avant tout considérer, c'est la précision et la sensibilité des mesures que tu souhaites obtenir.

    On pourrait parfaitement brancher le capteur d'irradiation non amplifié directement sur l'entrée de l'Arduino et obtenir entre 0 et 100mV une échelle de 21 valeurs allant de 0 à 1000 W/m2 par pas de 50 W/m2 ... sans parler de l'imprécision du convertisseur. Mais est-ce qu'un indication aussi rudimentaire de l'irradiation peut suffire ?

    Pour agrandir l'échelle d'un facteur de plusieurs dizaines (< 50), on peut bien évidemment intercaler un amplificateur adapté à la situation (faibles tensions d'alim, d'offset et de déchet).

    Mais si la précision requise est trop importante (mettons meilleure que 5 W/m2 sans étalonnage du dispositif) il faudra opter pour un système d'acquisition différent, extérieur à la carte, avec de meilleures performances.


    Et pour la mesure de la température, la question de la précision se pose également avant de pouvoir faire le choix d'une solution.
    Dernière modification par PA5CAL ; 11/02/2014 à 11h07.

  13. #10
    Lesoussou

    Re : Datalogger Meteo sous Raspberry

    Bonjour Pascal,
    Depuis ton message j'ai bien avancé.
    J'ai découvert Arduino et ai acheté un livre (Christian Tavernier) et le starter Kit Arduino.
    Mon projet consiste à créer une sorte de datalogger pour la maison (enregistrement des données météo, température de la maison, humidité, consommation d'eau, de gaz et d'electricité...). J'ai bien avancé sur différents points (température, eau, électricité), mais en ce qui concerne mon capteur d'irradiation j'ai fait des essais peu concluant...

    Je peux rabaisser l'entrée analogique de l'arduino à 1.1V grâce à AnalogReference(INTERNAL), ce qui du coup en théorie me donne une précision de 1mV (1,1/1024), soit dans mon cas 10W/m2, ce qui est amplement suffisant.
    Ma question se situe au niveau de la connexion à l'Arduino. Est ce que je raccordement directement mon + de ma cellule de référence sur le A0, et le - sur le GND sans aucun autre composant?
    J'ai essayé avec et sans résistance de 10kOhms pour ramener l'entrée de l'Arduino à 0 mais les résultats sont complétements incohérents.
    merci pour ton aide,

  14. #11
    PA5CAL

    Re : Datalogger Meteo sous Raspberry

    Si le capteur correspond bien au schéma que tu as indiqué, avec la résistance de 0,1 Ω intégrée, alors le branchement en direct sur l'Arduino (le + sur A0 et le – sur GND) ne pose pas de problème.



    En effet, dans ces conditions, la cellule photovoltaïque se comporte comme une source de courant, courant qui est en quasi-totalité absorbé par la résistance de 0,1 Ω afin de produire une faible tension. Sous fort éclairement, à 1000 W/m2, l'ensemble ne délivre que 0,1 V, ce qui est absolument sans danger pour l'Arduino.



    Passer la référence à 1,1V va bien sûr augmenter la résolution (pas de mesure 4,5 fois plus petit, donnant des valeurs de mesure 4,5 fois plus grandes). Mais sur la précision, comme on ne peut déjà pas compter sur les 10 bits disponibles, on ne va certainement rien gagner.

    En effet, il faut savoir qu'à la tension à mesurer s'ajoute un bruit, provenant notamment des perturbations électromagnétiques, et dont l'amplitude va être également multipliée par 4,5 dans l'opération.

    Une partie de ces perturbations est causée par l'Arduino lui-même, du fait du fonctionnement de ses circuits numériques.

    Par ailleurs, il suffit que la liaison entre le capteur et l'Arduino soit mal conçue pour qu'elle se comporte comme une belle antenne : en plus de la tension du capteur, on risque de mesurer les tensions induites par les émissions de France Inter et des cibistes, l'ondulation à 50 Hz du secteur, celle à quelques dizaines de kHz des lampes éco, etc. .
    Dernière modification par PA5CAL ; 23/02/2014 à 01h39.

  15. #12
    PA5CAL

    Re : Datalogger Meteo sous Raspberry

    On peut déjà insérer un filtre passe-bas à cellule RC pour atténuer fortement les perturbations. Et si la liaison vers le capteur d'irradiation est longue, il faudra peut-être utiliser un câble blindé.

    Après, si la précision requise n'est pas au rendez-vous, il faudra quand même songer à amplifier le signal avant de le présenter à l'entrée analogique de l'Arduino.
    Dernière modification par PA5CAL ; 23/02/2014 à 01h47.

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