Centrale Météo Arduino & Python

Présentation Générale

Contexte

Ce projet consiste à réaliser une centrale météo (partie électronique) ainsi qu'une interface informatique (partie informatique).

• La partie électronique est constituée d'une carte microcontrôleur Arduino, programmable par un langage proche du C, et appelé Wiring. Plusieurs capteurs sont reliés au microcontrôleur.
• La partie informatique est constituée d'une interface graphique homme machine (IHM) programmée sous langage Python 2.7.

Les deux parties communiquent via port série : la carte Arduino est connectée au PC via port USB, qui sera reconnu logiciellement comme un port série « classique », grâce au module Python PySerial.

Évaluation

La note finale de ce projet sera constituée de :

• Test en fin de séance 1 (portant sur l'étude des documents techniques & Python) : 15%
• Fiche de suivi avec validations successives des différentes étapes de la réalisation pratique : 60%
• Test en fin de séance 5 : 15%
• Fonctionnement final du projet : 10%

Documents à disposition

Vous disposez de documentations techniques constructeurs et de fichiers de simulation. L'ensemble des documentations techniques est disponible sur le site http://nliebeaux.net/, ainsi que d'autres sites internet, en particulier http://www.arduino.cc/.

Séquences indicatives

• Python
• Arduino & liaison série
• centrale météo: mise en œuvre du capteur d'humidité & électronique associée
• centrale météo: mise en œuvre du capteur de température.
• interface graphique Tkinter
• génération oscillations pour capteur d'humidité

Le Projet

Synoptique

Le synoptique du projet vous est proposé ci-dessous :

La carte Arduino

En fonction de la carte Arduino à votre disposition, vous vous reporterez aux pages suivantes pour avoir un aperçu général des fonctionnalités de la carte:

• Arduino Uno
• Arduino Duemilanove (2009)

La Mesure de Température

La mesure de température consiste à mettre en œuvre le capteur DS1620.

Travail à faire.

• compte-tenu de la doc technique du DS1620, dessiner les chronogrammes nécessaires à la commande du capteur. Combien de signaux sont nécessaires ?
• quelle est la commande pour lire la température ?
• combien de bits sont nécessaires pour transmettre une commande au capteur ? Pour lire la température ? Au final, combien de bits sont nécessaires ?

La Mesure d'Humidité

La mesure d'humidité se fait par la mise en œuvre d'une humidistance HS1215.

Travail à faire.

• d'après la doc, quel est le nom du montage utilisé pour la mesure d'humidité ?
• quel signal doit être placé à l'entrée du montage ?
• quelle autre grandeur physique doit aussi être mesurée afin d'obtenir la valeur du taux d'humidité ?
• comment récupérer l'information ? quelles fonctions doivent alors être mises en œuvre pour accéder à l'information d'humidité ?
• proposer un montage électronique permettant de réaliser les fonctions précédentes ?

L'interface graphique

Le module Python TKinter servira à la réalisation d'une interface graphique permettant de récupérer et d'afficher les données reçues de la carte Arduino.

Travail à faire.

• combien de contrôles prévoir ? De quels types ?
• comment les positionner ?

Matériel par Poste

Le matériel à disposition est le matériel habituellement disponible en salle de TP : alimentation continue double, générateur de fonctions, multimètre. Pas de soudure, mais pensez aux pinces coupantes.

Les composants en libre service sont à retirer dans le bureau de Mme Rustico.

• 1 générateur BF
• 1 alim DC +12/12 et +5/0.
• 1 oscilloscope numérique
• 1 carte module Filtrage Sallen Key + Redressement

Plus particulièrement, ce projet mettra en œuvre les composants suivants :

• capteur de température DS1620,
• capteur d'humidité H1215P,