Bonjour,
Je n'avais pas lu les conditions pour poster dans la rubrique "PROJETS".
Ce projet est une réponse à une question récurrente sur les meures de niveau (eau, ou autres fluides).
Je posterai la suite, avec une vidéo de démo, si ce projet est digne d’intérêt. Ce système est fiable, très facile à réaliser et d'un prix dérisoire.
Voici déjà le schéma:
Dernière modification par mag1 ; 14/09/2015 à 12h37.
Si il y a des erreurs ci dessus, c'est que je n'ai pas eu le temps de les corriger...
Bonjour,
On attend quelque chose de plus étoffé? Ou alors c'est trop simple, avec ces µC, ça ne peut pas fonctionner.
Vidéo de démo:
https://www.youtube.com/watch?v=BGjQ-qrzGYs
MM
Dernière modification par mag1 ; 15/09/2015 à 10h11.
Si il y a des erreurs ci dessus, c'est que je n'ai pas eu le temps de les corriger...
Hello et Félicitations ! C'est impressionnant sur la vidéo la réactivité de la mesure. C'est effectivement un sujet digne d’intérêt car il existait peu de solution simple et d'ailleurs en DIY à en croire la dernière discussion sur ce thème.
Il faudrait transcrire les explications de la vidéo en texte, et pour moi il mérite amplement une belle place dans la rubrique projet, en fournissant des précisions sur l'algo logiciel (mm si tu te réserves les droits et ne souhaite pas poster le code exact)
Est-ce que tu projettes d'effectuer un comparatif d'essais sur différents types de liquides qui fonctionne (alcool, essence, solvants, etc..), ou pas, ou plus ou moins bien.. ? Cela démultiplierait l’intérêt de ton système
Merci ranarama pour cette première réponse.
Dans cet essai, la conductivité de l'eau n'a pas d'importance et la position de l'électrode 0v est sans effet.
Seules compte l'épaisseur et la surface de la gaine thermorétractable qui entoure la barre métallique.
Tous les liquides conducteurs donneront (je pense) le même résultat.
Pour les liquides isolants, il faudrait deux électrodes parallèles (ou un tube et une électrode centrale) et les constantes diélectriques du liquide interviendraient. (A suivre)
Je donnerai tous les codes, je ne commercialise rien.
Les codes ?
Voici celui de l'émetteur, d'une incroyable complexité, deux lignes en boucle avec une pause pour actualiser la mesure toutes les 200ms (suffisant ici)
MMCode:;EMETTEUR SERIE pour sonde capacitive MM 13/09/15 #picaxe 08M2 ;directive picaxe utilisé ;***** Nominations des variables*********** symbol baud= N4800_4 ;**** Nomination des ports symbol sonde = C.4 ;port commande touch symbol portS = C.1 ;port liaison série ;****** Boucle de mesure et liaison série *********** Do touch16 [%11001001],sonde,w13 ;w13 (type word est composé des deux bytes (b27;b26) serout portS,baud,(b27,b26) ;Envoi des deux octets de w13 par serout pause 200 ;Faut pas aller trop vite loop
Si il y a des erreurs ci dessus, c'est que je n'ai pas eu le temps de les corriger...
J'ai du mal à comprendre les 2 premières lignes !Envoyé par mag1
Mais c'est simple et ça marche !
A quoi correspond la pin C4 du 08M2 ?
C'est sans doute que je m'explique mal
Je pense que du fait qu'il n'y a aucun courant en circulation, le potentiel Ov se retrouve sur la surface de l'eau en contact avec la gaine isolante. De fait, la distance entre le fil de cuivre et la barre est sans effet sur la mesure.
C4 est une broche du 08M2 compatible ADC
Si il y a des erreurs ci dessus, c'est que je n'ai pas eu le temps de les corriger...
Bonjour,
C'est intéressant, mais il y a deux choses que je n'ai pas comprises.
Comment est faite la sonde ? Un simple fil isolé ?
La ligne "touch16 [%11001001],sonde,w13" elle fait quoi ? elle lit la valeur du CAN ???
Merci
Oui, la sonde peut être un simple fil isolé, genre câble électrique de 2.5mm², dans la vidéo, c'est un morceau de tringle à rideaux, plus large, isolée par une gaine thermorétractable et un bouchon de colle en bas, directement soudé sur C.4 en haut.Bonjour,
C'est intéressant, mais il y a deux choses que je n'ai pas comprises.
Comment est faite la sonde ? Un simple fil isolé ?
La ligne "touch16 [%11001001],sonde,w13" elle fait quoi ? elle lit la valeur du CAN ???
Merci
La broche C.4 a plusieurs fonctions possible, E/S, CAN (ADC ou ADC10) 8 ou 10 bits, avec touch (ou touch16) , c'est un capacimètre, destiné à fabriquer des touches capacitives, renvoyant un nombre de O à 65535, suivant la capacité mesurée.
Dans le code, l'octet de configuration entre crochets divise par 4 la sensibilité par défaut.
MM
Dernière modification par mag1 ; 15/09/2015 à 23h59.
Si il y a des erreurs ci dessus, c'est que je n'ai pas eu le temps de les corriger...
hello,
j'avais réalisé, il y a une demi-douzaine d'années, un proto, d'architecture voisine, pour mesurer le niveau d'essence dans une moto
deux modules,
l'un au plus près du capteur avec un 555 CMOS et un tiny25
une liaison série (en niveaux TTL, non inversés)
un récepteur à mega8, avec affichage sur un seul afficheur à LED 7 segments
le tiny 25 n'a pas de quartz et sa fréquence d'émission est fluctuante selon la température et pour éviter d'en mettre un au récepteur, un break est envoyé en début de trame, permettant à l'horloge du récepteur de s'ajuster à chaque trame. L'UART est en émission seule sur le tiny25, simulé par soft.
L'UART de réception est aussi simulé. Le récepteur décode le capacimètre constitué par le module d'émission.
le capteur est fait par deux tubes en fer coaxiaux, trouvés chez bricoleroyrama, d'une vingtaine de cm, voir photo
je n'ai pu m'en servir longtemps et n'ai donc pas de retour d'expérience effectif, par utilisation sporadique de l a moto, et la moto (35 ans) a été détruite par un courageux refus de priorité suivi d'un délit de fuite
Ce sujet est en fait assez répandu sur le Net
saluts
Cool,
Quelqu'un pourrait nous expliquer comment fonctionne le principe de la fonction capacimètre "touche" ?
Cela pourrait permettre de transposer le principe sur d'autres microcontrôleurs.
Merci
Mais oui, bien sûr, les picaxes ne sont que des pics modifiés. A l'origine, cette fonction est destinée à fabriquer des touches capacitives.
Il faut plonger dans les AN de Microchip
http://www.microchip.com/wwwAppNotes...pnote=en549837
http://www.microchip.com/Development...tNO=DM183026-2
Bonne lecture
MM
Dernière modification par mag1 ; 16/09/2015 à 20h22.
Si il y a des erreurs ci dessus, c'est que je n'ai pas eu le temps de les corriger...
Bonjour,
Je continue.
J'ai lu le projet de Tropique sur les sondes capacitives et tout ce qui concerne les sondes et les principes de mesure s'applique ici. La différence est dans la facilité de mise en œuvre et de réglage du système. La commande Touch et son octet configuration concentre les différents réglages des PICs d'origine.
L'influence des capacités parasites est minimisée, tout étant contenu dans le µC, le fait de tenir le circuit de la sonde à la main n'a pas d'effets sur les mesures.
En réponse à une question précédente, voici une vidéo avec un essai avec de l'alcool ménager et de l'huile de table.
Ces essais confirment ce que j'ai déjà dit sur l'influence de la conductivité des liquides.
Deux cas:
Pour les liquides qui n'ont pas une conductivité nulle, c'est le cas de l'eau et de l'alcool. les conductivités sont différentes, on le vérifie en y trempant les pointes de touches d'un ohmmètre, dans les mêmes conditions, quelques dizaines de kohm pour l'eau à un Mohm env. pour l'alcool. Et pourtant, les valeurs retournées par la commande touche sont quasiment les mêmes, avec le même réglage de l'octet de configuration. La capacité de la sonde dépend de l'épaisseur de l'isolant et des surfaces immergées.
Pour l'huile, liquide non conducteur, avec la même sonde, ce n'est plus l'épaisseur de l'isolant (qui ne sert à rien), mais les surfaces et la distance entre les électrodes qui interviennent, d’où un réglage différent de l'octet de configuration pour multiplier la sensibilité de la sonde par 4.
Voici une vidéo de ces essais, on y voit l'effet du changement de sensibilité (alcool-huile) par l'octet de configuration, la réponse résiduelle ( tube sec) est multipliée par 4.
https://www.youtube.com/watch?v=qOhm...ature=youtu.be
A suivre
MM
Dernière modification par mag1 ; 17/09/2015 à 16h41.
Si il y a des erreurs ci dessus, c'est que je n'ai pas eu le temps de les corriger...
Bonjour,
La linéarité de la commande Touch16, voici un graphique sur les mesure effectuées sur la platine d'essais:
Et le tableau résumant l'effet du réglage de l'octet de configuration
La résolution est par programme de 1%, si l'écart entre les valeurs 0% et 100% retournées par la commande touch16 /100 est au moins de 100.
Ce qui n'est pas le cas des vidéos de démo, surtout pour l'huile, sans modifier le programme, il faudrait augmenter les surfaces et diminuer l'épaisseur du diélectrique pour une variation plus importante de la variable touch16.
La précision dépend aussi de la précision de la calibration, sur 100 mm, il n'est pas facile d'être précis. 1 mm d'erreur sur le 0%, plus 1 mm sur le 100%, égal 2 mm multipliés par 4 à 40 cm de hauteur. L'erreur de calibration est plus faible en calibrant le 100 % à la hauteur max.
A suivre,
MM
Dernière modification par mag1 ; 18/09/2015 à 13h27.
Si il y a des erreurs ci dessus, c'est que je n'ai pas eu le temps de les corriger...
Bonjour,
Bientôt la fin;
Une erreur sur la courbe excel précédente, les ordonnées ne sont pas divisées par 10, mais par 100.
Deux types de défauts sont détectées:
Le dépassement de capacité ou un court circuit des électrodes, si la valeur de la variable dépasse 65535, la commande "Touch16" envoie 0, ce qui est une anmalie.
La commande "serin"du récepteur à un paramètre "Timeout", en cas de dépassement du temps fixé, il est possible de dérouté vers un sous programme d'alarme.
Voici une vidéo rapide de la détection de ces anomalies:
https://www.youtube.com/watch?v=46JMfXTKo5U
Le code récepteur, largement commenté,
Quatre sous programmes pour quatre fonctions distinctes tournent en boucle.
Le sous programme calibration est appelé sur demande à la mise sous tension. Il rappellera des souvenirs "Calculez une droite connaissant deux points de cette droite".
Le sous programme Alarme seuil lit le potar de réglage, avec une hystérésis de 2% pour la stabilté.
Que manque -t-il ?Code:;Ex: Sonde de niveau capacitive MM 13/09/2015 ;**** calibration de la sonde à la mise sous tension. *************** ;**** La réponse de la comande TOUCH est considérée comme linéaire ;**** La droite est de la forme pct(%) = pente x mesur - Y0 ***** ;**** Le sous programme "calib:" mesure deux points arbitraires 0 et 100% ********* ;**** Calcule les paramètres pente et Y0 et les met en mémoire **** ;**** Affiche les étapes successives ************** #picaxe 08M2 ;****** Nominations variables ******** symbol baud= N4800 ;****** variables word ********* symbol pente = w12 symbol mesur = w13 symbol var2 = w11 symbol var1 = w10 symbol Y0 = w9 symbol seuil = w8 symbol seuilh = w7 ;******* Nominations ports *********** symbol valid = pinC.3 ;poussoir de validation symbol LED = C.0 symbol POTAR = C.4 symbol LCD = C.1 symbol SONDE = C.2 ;******* Début Programme principal ***************** pause 200 ' initiation LCD pullup %01000 ;pullup sur C.3 read 0,word pente, word Y0 ; lecture des paramètres de la droite enregistrée if pente =0 or valid=0 then gosub calib ; Vers calib: si paramètre nul ou nouvelle calibration Do 'BOUCLE PRINCIPALE gosub mesure gosub calcul gosub affich gosub AlarmSeuil loop ;******* Fin programme principal ***************** ;******* Les sous programmes: *********************** ;************** Mesure de la sonde, liaison RS232 *************** mesure: serin [2000,AlarmSonde],SONDE,baud,b27,b26 ;time out 2 secondes ;mesur=w13 = (b27;b26) ;reconstitution de la mesure brute if mesur =0 then gosub alarmsonde ;erreur de mesure, dépassement 65535 mesur=mesur/100 ;on garde les chiffres significatifs return '******** Affichage des valeurs lues *********** affich: bintoascii mesur,b1,b2,b3,b4,b5 ;décomposition ascii serout LCD,baud,(254,128,"niveau = ",b3,b4,b5, "%") ;envoi LCD série bintoascii seuil,b1,b2,b3,b4,b5 serout LCD,baud,(254,192,"Minimum = ",b3,b4,b5, "%") ;envoi LCD série return ;******* Calibration, Calcul paramètres, Affichage, Mise en mémoires *** calib: do:loop while valid=0 ;attente relachement poussoir serout LCD,baud,(254,1) ;effacement écran serout LCD,baud,(254,128, "calibration 0 %") ;titre do gosub mesure var1=mesur ;mesure du point 0% bintoascii mesur,b1,b2,b3,b4,b5 ;affichage serout LCD,baud,(254,192,"mesure 0% =",b3,b4,b5) ;pour voir loop while valid=1 ;attente validation serout LCD,baud,(254,128,"calibration 100%") ;titre do:loop while valid=0 ;attente relachement poussoir do gosub mesure var2=mesur ;mesure du point 100% bintoascii mesur,b1,b2,b3,b4,b5 serout LCD,baud,(254,192,"mesure 100%=",b3,b4,b5) loop while valid=1 if var1>var2 then calib ;erreur de procédure. retour début var2=var2-var1 ;différence des mesures (déja /100) pente= 10000/var2 ;delta % (=100 par def) x 100; / par var mesure /100 d'ou pente x 10000 Y0 = var1 * pente ;ordonnée origine d'ou,( % *100 = mesure/100 * pente - Y0 ) do:loop while valid=0 ;attente relachement poussoir write 0,word pente,word Y0 ;Mise en mémoire EEPROM serout LCD,baud,(254,1) ;Effacement écran serout LCD,baud,(254,128, "calibration ") ;affichage serout LCD,baud,(254,192, "effectu",1,"e ") ;1 est le é en CGRAM du LCD maison pause 1000 ;Temps d'affichage 1 seconde serout LCD,baud,(254,1) return ;*********** Calcul pourcentage *********************** calcul: mesur=mesur * pente ;un bout de l'équation if Y0>mesur then ;pour éviter de passer du côté obscur mesur=0 ;blocage à 0 else mesur=mesur-Y0 ;calcul poucentage (en centièmes de pourcents) endif mesur=mesur/100 ;unités de pourcentage return ;***** Alarmes dépassement Time Out liaison sonde (temporaire) et défaut sonde ********** AlarmSonde: if mesur=0 then serout LCD,baud,(254,128,"DEFAUT SONDE 000") else serout LCD,baud,(254,128," DEFAUT TIMEOUT ") endif pause 2000 ;temps de lecture serout LCD,baud,(254,1) ;effacement message return '******** Programme 1 en Temps partagé: Signalisation ************** AlarmSeuil: readadc POTAR,seuil ;lecture potentiomètre ;max vers 255% if mesur<seuil then ;comparaison high led ;allumage led endif seuilh=seuil+2 ;hystérésis 2% if mesur>seuilh then low led ;extinction led endif return
MM
Dernière modification par mag1 ; 19/09/2015 à 20h07.
Si il y a des erreurs ci dessus, c'est que je n'ai pas eu le temps de les corriger...
Bonsoir,
Si cela t'est possible, j'aimerai bien voir des oscillogrammes des signaux de la sonde.Que manque -t-il ?
Bonjour,
J'essayerai de répondre à cette question dès que possible.
Mais cela ne te dira pas grand chose des possibilités des µC PIC exploitées par cette commande "touch16".
La solution est dans les AN de Microchip, il y en a beaucoup sur les touches capacitives, en voici une qui explique assez bien le fonctionnement.
Il y a un bel oscillogramme à la fin:
http://ww1.microchip.com/downloads/e...tes/01250a.pdf.
Il y en a d'autres:
AN1298
AN1334
AN1375
AN1478
AN1492
On y parle pas de mesures de niveau, qui est une élucubration toute personnelle.
MM
Dernière modification par mag1 ; 20/09/2015 à 10h29.
Si il y a des erreurs ci dessus, c'est que je n'ai pas eu le temps de les corriger...
hello,
la fonction touch16 est utilisée dans la note d'application citée, par un PIC24FJ256
une recherche dans la datasheet (par mot-clé) ne donne pas la caractéristique en fonction de la température, du générateur de courant. Il peut donc dériver tout à son aise, tout en restant dans les specs du µC
S'il est effectivement affecté d'une dérive (que je n'ai pas trouvée, même si elle existe), il reste toujours bon pour la détection de touche capacitive, mais l'intérêt diminue pour la mesure de niveaux, surtout si la mesure est en extérieur et tout au long de l'année.
dans mon cas (mesure de niveau d'essence de moto) j'ai préféré maîtriser plus finement le courant par un C555 dont le courant de pin d'entrée est de plusieurs ordres de grandeur plus faible que le courant utile de mesure (produit par une simple résistance de caractéristiques connues, débitant sur un condensateur connu lui aussi)
le microcontrôleur n'a donc plus qu'à mesurer une période, et en déduire le niveau
mes notes sur ce projet ont été crashées, et je ne compte pas le remettre en chantier avant le début 2016
saluts
Bonjour,
Après test de l'influence de la température sur la mesure, zibuth27 a raison, il y a une dérive non négligeable (env. 10% entre 20 et 50°C)
Mais après une petite modif, sans ajout d'aucun élément, la mesure est maintenant stable au % près entre les températures de -20°C à +50 °C (au moins).
Vidéo dès que possible, pas le temps en ce moment.
A suivre
MM
Si il y a des erreurs ci dessus, c'est que je n'ai pas eu le temps de les corriger...
hello,
ce n'est pas que "j'aie raison" c'est simplement que je ne l'ai pas vu spécifié dans la datasheet (mais cela aurait pu m'échapper), et que le monde du semiconducteur est intrinsèquement sensible à la température !
pour ma part, comme j'achète une moto néo-rétro, sans jauge d'essence, je vais réactiver le projet, avec attentions sur la température avec gamme visée de -20 à +40
quelles sont tes modifs pour tenir les variations de température ?
saluts
Ben si, tu avais raison de mettre le doigt sur un problème que j'avais zappé.
Je n'ai pas de motivations particulières pour que le niveau soit insensible à la température, si ce n'est d'essayer de faire un truc qui fonctionne correctement.
MM
Si il y a des erreurs ci dessus, c'est que je n'ai pas eu le temps de les corriger...
hello,
quelques critères de conception utilisés sur ma jauge, et adaptés à mon utilisation:
choix du capteur : tu as, comme moi exclu les capteurs résistifs, à vessie immergée, etc)
par contre tu choisis des fils parallèles, au risque de l'influence plus grande des variations de capacité extérieure. J'ai préféré le capteur coaxial, moins influençable
type de capacimètre: j'ai choisi un C555, plutôt qu'une entrée directe du µC, pour
- moins d'influence de la température (les seuils du 555 sont fixés en interne par des rapports de résistances, bien plus stables que des valeurs absolues)
- le courant qui passe dans le RC de mesure est bien plus important que le courant de fuite d'entrée (bien sensible, lui, à la température) et le C555 a un courant d'entrée bien plus faible que son ancêtre le NE555
- le C555 dans ce montage est plus interchangeable que le µC direct
- il reste les tempcos (coeffs de sensibilité température) de la résistance de charge et de la capa, dans mon cas suffisamment faibles pour la résolution demandée
la linérarisation de la courbe de charge du condensateur ainsi que la prise en compte du facteur de forme du réservoir sont faits dans le second µC qui gère aussi l'affichage
la fonction électronique du montage est un capacimètre, dont les conducteurs sont bien définis, mais dont l'isolant présente des variations que je maîtrise moins mais restent acceptables dans mon cas. Dans la sensibilité à la température, je ne prends en compte la sensibilité de l'essence et de son taux d'humidité, je compte sur une recalibration saisonnière du réservoir plein
saluts
