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[EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic [Stricoire]



  1. #1
    stricoire

    [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic [Stricoire]

    Bonjour a tous!

    presentation:
    L'idée est de faire un systeme de datalogger de données meteo en vue de l'implantation d'une eolienne et de panneaux solaire dans une habitation.
    Le but serait de pouvoir recupérer ces informations sur une année pour estimer le potentiel du site et dimmenssionner l'instalation en consequence.

    -----------------------------------------------------
    cahier des charges:
    le cachier des charges est en deux parties.
    Une partie de base qui correspond a l'objectif principal et une partie optionnelle qui sera eventuellement developpée plus tard mais qu'il ne faut pas bloquer par les choix techniques.
    bien sur si vous avez des idées de trucs a ajouter je suis prenneur

    base:
    - enregistrement de la vitesse (sur 8 bits minimum) et de la direction du vent (sur 3 bits minimum)
    - prix minimum (voire recup dans la mesure du possible. on ne doit pas depasser 30 euros tout compris)
    - log toutes les 10mn
    - maintenance minimum (relevé des données mis a par)
    - autonomie et capacité memoire minimum de 2 mois (pour pouvoir partir en vacances )
    - etancheité totale (bien sur puisqu'il sera entierement a l'exterieur et ce pendant au moin une année)

    option:
    - enregistrement de températures ( precision de 0.5° de -25 a +125 pour pouvoir gerer l'interieur d'un panneau solaire thermique)
    - enregistrement de la luminosité (pour le panneau solaire)
    - enregistrement de la production electrique (pour quand l'eolienne sera la)
    - moyennage de mesures plus frequentes pour ameliorer la precision
    - autonomie electrique totale grace a des petits panneaux solaires
    -----------------------------------------------------
    choix techniques:
    j'ai pris un pic 16f628 car il est simple a programmer (je debute), peu onéreux et que la vitesse et le nombre d'entrée/sortie n'est pas critique.
    je le fait tourner a 4 mhz avec un quartz car la precision sera critique car la mesure de vitesse devrais se faire par un calcul du nombre d'impulsions sur une durée donnée (et mesurée grace a la clock du pic).
    j'utilise un systeme de mesure sans contact pour eviter l'usure (de type fourche optique)

    -----------------------------------------------------
    Etat du projet:
    - j'ai fabriqué un programmateur de pic qui me sera indispensable pour la suite
    - j'ai fabriqué une eolienne a coupelle (comme sur les anemometres nautiques) a base de materiaux de recup (demis balles de ping pong, baguette de fibre de carbone fine, roulement a bille et fourche optique d'imprimante, tuyau plastique d'aquarium, capsule kinder)
    - j'ai commencé a programmer un pic 16f628 pour la mesure de vitesse du vent (pour le moment une interuption est generée a chaque pas de la fourche optique et ca change l'etat d'une led) (18 impulsion/tour)

    j'hesite actuellement entre l'utilisation d'une carte sd/mmc pour l'enregistrement et une eeprom de bonne capacitée.
    carte sd/mmc:
    avantages:
    - capacité bien sur (j'aurais une vie d'autonomie )
    - possibilité de detacher le support pour le lire sur l'ordinateur
    - pas d'electronique suplementaire pour l'acquisition
    - prix
    inconvenients:
    - developpement du protocole de communication pic/sd

    eeprom:
    avantages:
    - simple a mettre en oeuvre
    inconvenients:
    - besoin de connecter l'ordinateur directement sur la carte
    - capacité (voir calculs un peu plus bas)
    - prix


    problematique:

    une mesure:
    8 bits (vitesse)+3 bits (direction)=11 bits
    nombre de mesures par mois a raison d'une mesure pour 10 mn:
    6*24*30=4320

    soit 47520 bits/ mois (46,4kb) donc pres de 100kb pour 2 mois
    En ajoutant une mesure de température je double quasiment ce resultat.

    il me faut donc au moins une eeprom de 256kb pour tenir 2 mois et ca risque de poser probleme pour la luminosité et la production electrique.
    A moins de compresser mes données avant l'enregistrement (je vais reflechir a ca).

    pour le moment je penche vraiment pour l'option sd

    Mon principal probleme pour le moment c'est que je n'ai aucune infos sur ce que donne la communication avec la carte sd et que du coup ca risque d'etre tres difficile de developper le protocole de communication en aveugle.

    et comme je n'ai pas trouvé de librairie pour le 16f628 c'est un peu tendu

    bon ben voila.
    Si ca interesse du monde...

    -----


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  3. #2
    Gérard

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    Bonjour,
    Le 16F628 est un peu petit pour ton applic. et n'a pas de CAN si tu traites la T° avec un capteur ana.
    Pour la mémoire, je pencherais pour plusieurs boitiers type 24C512 sur le même bus I2C, on peut en mettre jusqu'à 8.
    Bonne continuation pour ton projet.
    Gérard.

  4. #3
    HULK28

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    Désolé Gérard c'est 4 max pour ce format, seulement 2 bits d'adresses, en tout cas chez Atmel.
    Tu as peut-être trouvé un autre fabricant qui autorise 8?

    Edit: autant pour moi Microchip donne 3 bits d'adresses pour ces E²PROM, sorry.
    Dernière modification par HULK28 ; 30/11/2006 à 22h22.

  5. #4
    HULK28

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    Le Pic16F877 serait pas mal pour cette application.

  6. #5
    HULK28

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    Citation Envoyé par stricoire Voir le message

    et comme je n'ai pas trouvé de librairie pour le 16f628 c'est un peu tendu
    Tu comptes travailler dans quel langage?
    Si c'est en C, j'ai des routines éprouvées à te filer.
    Si c'est en assembleur, tu as ce qui faut sur le site de Microchip.
    Si c'est en Basic tu as Gérard

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

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    pour le moment je travaille en assembleur.
    J'arrive pas a trouver de compilateur c gratuit sous linux.
    mais si tu as des routines c pour le 16f628 je suis preneur. J'en ai trouvé que pour le 877.
    En fait j'ai deja le pic et j'aimerais bien le pousser un peu quite a faire un gros soft donc je passerais au 877 que si je n'ai pas d'autre solution.
    pour la memoire eeprom en effet ca peut etre jouable j'avais peur du prix mais j'en ai trouvé a 4 euros donc ca peut rentrer dans le budget.
    Et pour la compression j'ai penssé a un truc simple: pour les temperature qui varient lentement entre deux prises je stocke la derivée (différence avec la mesure precedente) sur 4 bits donc je peut avoir une variation entre -3.5 et +3.5 degrés en 10 mn (ca devrais amplement suffire) et je stocke une toutes les 24 mesures la valeur sur 12 bits (pour ne pas risquer de corrompre trop de données en cas d'erreur) je passe donc de 47520 bits/mois a 18720 bits/mois pour la temperature soit environ 150kb pour les mesures de vitesse, direction du vent + temperature sur 2 mois.
    Donc en effet une eeprom de 512 devrais suffire (de toute facon je preparerais un support de ci suplementaire pour le cas ou ce serait trop limite)

    Mais dans tous les cas si j'arrive a ecrire sur la sd la question se posera meme plus je sortirais un truc tout formaté en tableau open office

    merci pour vos conseils

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  10. #7
    HULK28

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    Fais bien le tour complet des ressources dont tu auras besoin pour ce projet afin de bien choisir ton PIC surtout pour les besoins en RAM et A/D.
    Le 16F876A (28 pattes) est le petit frère du 877A et mieux équipé que le 628 qui n'est qu'un 84 évolué.
    Comme le disais Gérard, il vaut mieux avoir des A/D intégrés que des A/D extérieurs en I2C qui vont te bouffer du code.
    Lorsque tu auras fais un schéma avec ce qui va autour on te dira mieux si ça peut le faire ou pas.
    @+

  11. #8
    stricoire

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    alors en fait j'ai deja fait une petite apli de lecture de capteur de temperature numerique que je comptais utiliser pour la suite.
    Je pensse donc utiliser des capteurs numeriques (pour diminuer les fils).
    Au niveau prix et consomation y a il une différence importante?

    pour la ram vous penssez que ca risque d'etre limite?
    je vous fait un shemas ok

  12. #9
    stricoire

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    bon j'ai regardé un peu sur le net et les capteurs numeriques ne tiennent pas a l'argument du prix.
    pour ce qui est des fils c'est pas vraiment critique c'etait plus pour la simplicité de cablage.
    je vais jetter un oeil au 16f628 (j'en ai un sous la main) mais ca vas me forcer a me replonger dans les cours
    En plus ca vas me permetre d'utiliser la carte sd et ca c'est sympa

    je suis toujour prenneur des lib pour l'i2c sur 16f628
    merci

  13. #10
    invite76a

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    Citation Envoyé par stricoire Voir le message
    Bonjour a tous!

    - possibilité de detacher le support pour le lire sur l'ordinateur
    - pas d'electronique suplementaire pour l'acquisition
    - prix
    inconvenients:
    - developpement du protocole de communication pic/sd
    Bonjour,
    Si tu veux faire cela avec un PIC16, je serai content de t'apporter ma contribution... en te conseillant d'éviter de perdre ton temps. Peut être à la limite avec un pic 18, et encore, si il n'a pas qq Ko de ram,..
    Fais ne recherche de "fat16" sur google.

    th.

  14. #11
    Gérard

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    Pour le capteur de T°, le LM335 est simple et pas cher.
    Il donne 10mV/°K, soit 2,73V pour 0°C.
    Le CAN interne (du 876/877) est facile à mettre en oeuvre.
    Gérard.

  15. #12
    stricoire

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    en fait je comptais pas gérer la fat.
    J'avais vu un autre datalogger une fois sur le net ou au lieux de créer le fichier avec le pic le gars avait juste créé un fichier remplis de FF de la taille qu'il voulais sur la carte (donc toute la carte si elle n'est dediée qu'a ca) et allais tout simplement changer la valeur des bits sans avoir a modifier la table d'allocation.
    Je trouvais que c'etait une solution simple et elegante de pas se faire chier
    Donc pour ecrire sur la carte j'ai finalement pas besoin de grand chose.
    Pour un pic 18 on trouve plein de trucs tout fait sur le net pour gerer la fat (16 et meme 32) mais rien pour un 16f628/627.

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  17. #13
    HULK28

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    Pourquoi veux-tu raisonner avec une fat (ce type de gestion de fichiers s'emploient sur les PC, pas sur les PIC), tu stockes tes octets en E²PROM à la queue leu-leu, c'est tout.

    Tu pourrais même te contenter d'un min et max par jour, je ne sais pas si un suivi permanent de la température est utile sur la longueur de la journée.

  18. #14
    stricoire

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    en fait je cherche a avoir des données relevées regulierement pour avoir une courbe de variation (savoir par exemple si le vent soufle plus le matin ou le soir) pour pouvoir estimer la production electrique d'une instalation eolienne.
    Et pour ce genre de truc un min et un max ne suffisent pas.
    Je pensait utiliser une fat car l'avantage principal que je vois a utiliser une carte sd c'est que je pourais la lire sur l'ordi tres facilement et rapidement (entre 2 mesures) et sans avoir a deplacer ni l'ordi ni le systeme de log.

  19. #15
    ela fye

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    et pourquoi ne pas enregistrer uniquement les changements ( de temperature )

    tu mets en route
    à T0 tu lis la t° tu la stockes - t0
    à T1 tu lis la t° ( t1) si elle est egale à la lecture de t0 tu ne stockes rien ..........
    si elle differente tu la stockes (t1)
    etc

    ca te permet de conserver une fréquence de mesure coherente (toutes les x secondes ou minutes)
    et de ne pas etre surpris par des resultats déroutants
    imaginons que ton capteur passe de l'ombre au soleil et inversement ( si tu maintiens un enregistrement toutes les 24 mesures......)

  20. #16
    popoye

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    site aller voir, ton projet a déja été réalisé au laboratoire ELIAUS,
    http://eliaus.univ-perp.fr/rubrique.php?id_rubrique=36

    pour anémometre et girouette le stage de Stéphane Bezold, et pour capteur solaire celui de Lucas Ripoll.

    Les relevés de température et de pression sont fait par une "grenouille" acheté dans le commerce.

    Ya toute une description du systeme, et les relevés sous forme graphique effectuer depuis plusieur années. Et les rapports de stage sont disponibles.....

  21. #17
    stricoire

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    en effet ca resemble pas mal
    il y a quelques differences: Stéphane Bezold recupere directement les données sur ordinateur il n'y a pas d'enregistrement embarqué donc.
    Lucas Ripoll a lui un systeme qui ressemble en effet plus a ce que je veux faire sauf que l'enregistrement se fait dans la memoire du pic et ne laisse donc qu'une semaine de mesure!
    Visiblement ce probleme est en passe d'etre resolu puisqu'un des sujet de stage proposé pour cette année concerne justement le stokage sur memoire externe.

    Mais il y a quand meme des truc a recuperer
    merci pour ce lien tres interessant!

  22. #18
    popoye

    Re : [EN COURS] Datalogger de données meteo a base de pic

    la recup des donné sur memoire externe peut se faire en I²C, en plus si tu utilise un capteur de température I²C, ca fait une grosse partie du boulo en moin.

    Pour le travaille de stéphane Bezold, il ne mémorise pas les donnée, mais tu change la partie du code qui les envoi sur le PC et tu remplace par une mémoirsation.

    Pour ton anémometre, attention les balles de ping pong "cuisent" au soleil (possibilité de les vernir avec un produit anti UV) mais si regarde chez les revendeurs, les nouvelles génération d'anémometre ne sont plus avec des "coupelles", mais simplement avec des "U", réalisable a partir de demi tubes en PVC, voir alu... faut un peut usinéer pour une bonne rotation, et tu obtient une hélice bien plus solide (pas de risque de rotation de ta demi balle autour de l'axe qui t'obligerai a ré-étalonner.

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