Projet ENIB2017 - Capteur Santé Environnemental

De Les Fabriques du Ponant
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Cette page est une fiche écrite dans le cadre de l'Inter Semestre ENIB 2017

Le contenu de cette fiche est en cours de rédaction, elle va s'étoffer pendant tout le mois de janvier !

Capteur Santé Environnemental

Le "capteur santé environnemental" est un capteur permettant de mesurer le taux d'humidité et la température et d'afficher les résultats en temps réel sur son ordinateur.

Auteurs

Ont participé à la rédaction de cette fiche :

Outils et matériaux

Liste du matériel.

Matériel

  • 1 Arduino UNO (Au centre de l'image).
  • 1 NodeMCU (Lecteur de carte SD, à gauche de l'image).
  • Capteurs DHT11 ou DHT22.
  • Stockage des données Carte SD.
  • 1 alimentation USB ou alimentation prise.

Logiciel

Sous windows: Télécharger le point .exe ici.
Sous ubuntu: Exécuter les commandes suivantes dans le shell:
sudo apt-get install qt5-default qt5-make qt-sdk libqt5serialport5 libqt5serialport5-dev

Réaliser le projet

Code

Arduino

  1. Ouvrir Arduino.
  2. Créer un nouveau document avec Fichier -> Nouveau et enregistrez le à un endroit quelconque, un dossier se créera automatiquement avec le fichier arduino à l'intérieur.
  3. Copier le code se trouvant à cette adresse et coller le à l'intérieur de votre fichier arduino.
  • Erreurs possibles:

Il sera peut-être nécessaire de:

- Changer la version de la librairie SD de l'Arduino. Pour cela, Croquis -> Inclure une Bibliothèque -> Gérer les bibliothèques -> Rechercher la librairie SD -> Installer la version 1.0.4.

- Changer la version de la librairie DHT de l'Arduino. Pour cela, Croquis -> Inclure une Bibliothèque -> Gérer les bibliothèques -> Rechercher la librairie SD -> Installer la version 1.2.3.

- Si l'erreur "Initialization failed!" s'affiche. Rajouter la ligne de code "pinMode(10, OUTPUT)" dans l'Arduino juste après le "Serial.begin()" au début du code.

Qt

  1. Ouvrir Qt creator.
  2. Créer un nouveau document.
  3. Copier/coller le code disponible ici.

Branchement

  1. Connecter l'Arduino UNO et le NodeCMU.

Image du branchement.

  1. Insérer la carte SD à l'intérieur du lecteur de carte SD du NodeCMU.

Image du branchement.

  1. Brancher les fils du capteur DHT au NodeCMU de la manière suivante:
    - Le fil le plus à gauche doit être brancher sur le 5V.
    - Le fil du milieu doit être relier à l'entrée Digital 2.
    - Le fil de droite doit-être relier à la masse (GND).
    Image du branchement.

  2. Relier l'alimentation USB de l'arduino sur un port USB de l'ordinateur.

Boîtier

Notice d'utilisation

  1. Brancher le câble USB de l'Arduino à l'ordinateur.
  2. Sur l'ordinateur ouvrir le document Arduino contenant le code.
  3. Téléverser le code vers l'Arduino.
    - Il est recommandé de vérifier le code avant de le téléverser.
    - En cas de problème de communication, vérifier ou modifier le port utiliser dans Outil -> Port.
  4. Ouvrir Qt Creator.
  5. Appuyer sur la flèche verte en bas à droite.
  6. Ta-dam!

Limites d'utilisation

Le capteur est fragile. L'utiliser dans des situations extrêmes peut fausser les valeurs ou l'endommager.

  • Ne pas utiliser le capteur à l'extérieur en cas de rosée.
  • Ne pas l'exposer aux polluants chimiques (Exemple: chlore)
  • Ne pas l'exposer au soleil et aux ultraviolets pour une durée prolongée.

Il est recommandé de stocker le capteur dans un lieu ou la température est comprise entre 10 et 40° et dont l'humidité relative est inférieur à 60%.

Comment ça marche?

Observations

Si tout fonctionne correctement, alors la température et l'humidité s'affiche en temps réel sur l'ordinateur:

Explications

  • Comment est-ce que ça fonctionne?
  1. Le capteur DHT envoie un signal électrique à l'arduino, ce signal électrique varie en fonction de la température et de l'humidité.
  2. L'Arduino convertit le signal et renvoie une valeur numérique de la température et de l'humidité à l'ordinateur.
  3. L'ordinateur récupère ces données et affiche la température et l'humidité en temps réel.

Plus d'explications

  • Comment est-ce que le capteur mesure la température et l'humidité?

Le capteur DHT est doté d'un condensateur et d'une thermistance.
- L'impédance du condensateur varie en fonction de l'humidité dans l'air.
- La thermistance est une résistance dont l'impédance varie en fonction de la température.
Ces variations d’impédance entrainent une variation de la tension aux bornes des composants. Ces variations de tensions sont mesurables et permettent d'évaluer le taux d'humidité et la température dans l'air avec une bonne précision.

Un léger bémol, en plus de l'eau, le capteur est aussi sensible aux vapeurs produites par les composants chimiques. Une exposition prolongée peut endommager de façon permanente le capteur.

Et dans la vie de tous les jours ?

Ce capteur permet de mesurer l'évolution de la température et de l'humidité au cours du temps. Pratique pour savoir si son habitat est bien isolé ou non.

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Sources et ressources utiles

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