Station météo de base

Dans ce projet (en développement), nous voulons recueillir des données météo avec notre carte Arduino UNO. Nous avons les capteurs suivants : BMP180 (pression atmosphérique et température), DHT11 (ou DHT22 pour les températures sous 0°C) (humidité relative et température), intensité lumineuse. Nous écrivons les données sur une carte SD.

Note : Il est possible d’ajouter des capteurs, comme une sonde de pluie, anémomètre, orientation du vent (boussole). Mais à chaque sonde ajoutée, le projet se complique légèrement. Mais on peut comparer plus de données (investigation scientifique).

Note aux débutants : La présente documentation a pour but d’inspirer, non pas d’être copiée-collée sans comprendre le programme et les circuits. Car le copier-coller en Arduino ne fonctionne pas nécessairement.

Le matériel

Voici la liste du matériel utilisé dans le projet. Voir ce document pour des liens vers des suggestions d’achat.

• Carte Arduino UNO
• Blindage carte SD
• Blindage platine d’expérimentation
• Piles 3,7 V + bloc piles
• Interrupteur
• Fiche mâle 9 V
• Capteur : BMP180, DHT11 ou DHT22 (mesure de température moins bonne que BMP180), intensité lumineuse
• DEL rouge
• Panneaux solaires (Ne pas utiliser avec les piles 3,7 V au Lithium ion, risque de surcharge et d’explosion)
• Cabane d’oiseau (pour accueillir le matériel) réalisée par ma fille

Photo du matériel de base (cliquer sur image pour agrandir).

Le montage

Voici les connexions pour les capteurs. Voir les différentes pages en lien avec les capteurs traités individuellement pour plus de détails.

Capteur BMP180	Carte UNO
VIN	3,3V
GND	GND
SCL	SCL ou A5
SDA	SDA ou A4

Capteur DHT11	Carte UNO
VCC	5V
Data	D 3
GND	GND

Intensité lumineuse	Carte UNO
–	GND
S	A0
centre	5V

 

La programmation

Note : Voir au bas de la page pour télécharger les trois libriairies nécessaires pour faire fonctionner le programme ci-dessous.

Nous avons «assemblé» les programmes déjà documentés pour la gestion des diverses sondes. Voici notre version en test (3 juin 2016).

/*Projet station météo de base
Voir les liens pour plus de détails sur chaque partie du projet
Écrire des données sur une carte SD

Pression atmosphérique

Capteur humidité et température ambiante

Intensité lumineuse et distance


RÉCIT MST 2016, version du 3 juin 2016
*/

//Capteur BMP180 - pression et température
#include <Wire.h>
#include <BMP180.h>
// création objet
BMP180 barometer;

//Capteur DHT11 - humidité relative et température
#include <dht.h>
#define dht_apin 3 // Capteur connecté à la borne numérique 3 
dht DHT;

//Carte SD et horloge
#include <SPI.h>
#include <SD.h>
File fichierSD;
#include "RTClib.h"
RTC_DS1307 rtc;

//Capteur intensité lumineuse. ATTENTION, plus la valeur du capteur est grande, moins l'intensité lumineuse est grande.
#define int_lum A0 

#define del_rouge 4
#define duree 600000 //durée entre les mesures en ms, ici 10 min

void setup()
{
 // Démarrage de la communication avec le moniteur série
 Serial.begin(57600);
 
 //Pour le capteur DHT11===============================
 pinMode(dht_apin, INPUT);

 //Pour capteur intensité lumineuse
 pinMode(int_lum, INPUT);

 //Pour DEL rouge
 pinMode(del_rouge,OUTPUT);
 
 //Initialisation de l'instance de la carte SD===================
 if(!SD.begin(10)) { //pour la broche utilisée par votre carte voir http://www.worldofgz.com/electronique/ecrire-et-lire-des-donnees-sur-une-carte-sd/
 Serial.println(F("Initialisation impossible !"));
 digitalWrite(del_rouge,HIGH);//DEL rouge pour problème
 return;
 }
 else {
 Serial.println(F("Initialisation OK"));
 }

 delay(500);//On donne du temps pour démarrer
 // Démarrage de la communication I2C avec le capteur BMP180===============
 Wire.begin();
 
 // on démarre la fonction de lecture du baromètre
 barometer = BMP180();
 // vérification si le capteur est présent et fonctionnel
 if(barometer.EnsureConnected())
 {
 Serial.println("Connection au BMP180 OK."); // Envoyer sur le moniteur série
 // Lorsque connecté, on réinitialise (reset) le capteur
 barometer.SoftReset();
 // On initialise le capteur
 barometer.Initialize();
 }
 else
 { 
 Serial.println("Pas de capteur.");
 digitalWrite(del_rouge,HIGH);//DEL rouge pour problème
 }
}

void loop()
{

 // Lecture des capteurs.
 long currentPressure = barometer.GetPressure();
 float currentTemperature = barometer.GetTemperature();
 DHT.read11(dht_apin);
 moniteur();//on envoie les données sur moniteur série pour vérifier si ça fonctionne
 
 //Écrire sur carte SD
 //Ouverture du fichier
 fichierSD = SD.open("meteo.txt", FILE_WRITE);
 
 //Test pour écriture
 if(fichierSD) {
 Serial.println(F("Ecriture en cours"));
 //Ecriture : 
 maintenant();//fonction qui écrit la date et heure de la prise de donnée
 fichierSD.print(',');//séparateur
 fichierSD.print(currentPressure);
 fichierSD.print(',');//séparateur
 fichierSD.print(currentTemperature);
 fichierSD.print(',');//séparateur
 fichierSD.print(DHT.humidity);
 fichierSD.print(',');//séparateur
 fichierSD.print(DHT.temperature); 
 fichierSD.print(',');//séparateur
 fichierSD.println(analogRead(int_lum));
 fichierSD.close();
 }
 else {
 digitalWrite(del_rouge,HIGH);//DEL rouge pour problème
 }
 
 delay(duree); // Attendre «duree» avant prochaine lecture.
 
}

//Fonction qui écrit la date et l'heure dans le fichierSD===
void maintenant() {
 DateTime now = rtc.now();
 
 fichierSD.print(now.year(), DEC);
 fichierSD.print('/');
 fichierSD.print(now.month(), DEC);
 fichierSD.print('/');
 fichierSD.print(now.day(), DEC);
 fichierSD.print(' ');
 fichierSD.print(now.hour(), DEC);
 fichierSD.print(':');
 fichierSD.print(now.minute(), DEC);
 fichierSD.print(':');
 fichierSD.print(now.second(), DEC);
}

//Fonction pour envoyer données sur moniteur série, test
void moniteur(){
 // Lecture des capteurs.
 long currentPressure = barometer.GetPressure();
 float currentTemperature = barometer.GetTemperature();
 DHT.read11(dht_apin);
 
 // Envoyer la pression au moniteur série
 Serial.print("Pression: ");
 Serial.print(currentPressure);
 Serial.print(" Pa");
 
 // Envoyer la température au moniteur série
 Serial.print("\tTemperature: "); // \t fait une tabulation
 Serial.print(currentTemperature);
 Serial.print("°C");
 
 //Sonde DHT11

 Serial.print("\tHumidité = ");
 Serial.print(DHT.humidity);
 Serial.print("% ");
 Serial.print("\tTempérature 2 = ");//deux capteurs nous donne une température
 Serial.print(DHT.temperature); 
 Serial.print("°C ");
 
 //sonde intensité lumineuse
 Serial.print("\tIntensité lumineuse = ");
 Serial.print(analogRead(int_lum));
 
 Serial.println(); // Démarrer une nouvelle ligne.
}

Librairies nécessaires pour faire fonctionner le programme ci-haut.