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Crazy-Thermomètre

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Difficulté:

Comment capter la température et l’afficher sur un ruban à leds


Bonjour je suis élève en Première STI2D (Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable) option SIN (Système d’Information et Numérique) et je viens vous présenter le projet de Première qui nous a été demandé de réalisé par nos professeurs.
Ce thermomètre retranscrit la température captée (de -20°C à 40°C) et l’affiche sur le ruban à led (1led = 1°C) où tous les 5°C les leds changent de couleurs (couleurs les plus froides vers les plus chaudes).

Matériel :

Budget : Non défini

  • – 1 carte ArduinoUno(environ 20€)
  • – Quelques cerflex
  • – 1 plaque de support 115cm x 7cm idéalement en contreplaqué
  • – 1 alimentation 5V 4A min (environ 10€ sur les sites chinois)
  • – 1 platine d’essai
  • – 1 condensateur 1000µF 6.3V
  • – 1 résistance de 330 ohms
  • – 1 ruban à leds WS2812 1 mètre 60 leds (environ 15€ sur les sites chinois)
  • – 1 capteur de temperature DS1621 (entre 6 à 10€)

Etape 1 : Le capteur de température

Plusieurs choix de capteurs sont possibles : LM335, LM35, DS1621, DTH11
J’ai choisi le DS1621 car il peut mesurer des températures négatives contrairement au DTH11. Avec le LM35 et le LM335, il faut faire un montage avec des amplificateurs ; cela devient plus compliqué, plus cher et occupe plus de place.
Je me suis inspiré du site http://f-leb.developpez.com/tutoriels/arduino/bus-i2c/ pour réaliser la partie mesure de température. Dans un premier temps, j’ai réalisé le câblage du DS1621 sur platine d’essai et le programme affiche la température dans le moniteur série de l’IDE Arduino.

Etape 2 : Le ruban à leds

Avec les rubans à ledsNéopixel, nous pouvons paramétrer la couleur et l’intensité lumineuse de chaque led grâce à quelques instructions Arduino intégré dans la librairie qu’il faut télécharger https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixelet installer dans l’IDE Arduino.
Les principales instructions de cette librairie sont :
– Adafruit_NeoPixelstrip = Adafruit_NeoPixel(n, pin, NEO_GRB + NEO_KHZ800) où n représente le nombre de leds et pin le numéro de broche de l’Arduino
– strip.setPixelColor(n,red,green,blue) où n représente le numéro de la led et red, green et blue les couleurs
– strip.show() permet d’activer l’instruction précédente
Vous pouvez avec cette petite explication changer les couleurs si celles que j’ai mises ne vous conviennent pas.
Pour éviter de griller le ruban, il faut :
– mettre en série une résistance de 330 ohm entre la sortie de l’Arduino et l’entrée DIN du ruban.
– mettre un condensateur de 1000µF en parallèle avec l’alimentation du ruban.

Pour pouvoir câbler le ruban sur la platine, j’ai soudé des fils Dupont sur le connecteur du ruban. Ensuite j’ai protégé les soudures avec de la gaine thermorétractable.
Chaque led peut consommer jusqu’à 60mA. Nous avons 60 leds donc 60*60mA=3.6A. Il faut donc une alimentation assez puissante pouvant délivrer au moins 3.6A.

Etape 3 : La programmation et l’installation


Il faut programmer l’Arduino avec le programme Thermometre.ino, réaliser le câblage du capteur sur la platine d’essai puis brancher le ruban. Attention de relier les masses de l’Arduino, du ruban et de l’alimentation externe.
L’idéal est de coller le ruban sur une planche ou un cadre assez grand et de coller des petites étiquettes :
– -20°c sur la planche juste à côté de la première led
– -15°c à côté de la cinquième led
– -10°c à côté de la dixième led
– etc
– +40°c à côté de la dernière led.

Alimenter l’Arduino (en le branchant directement sur un ordinateur via son cable USB ou le brancher sur secteur à l’aide d’un adaptateur USB comme ceux de vos téléphones, adaptateur iPhone/iPod par exemple) puis allumer l’alimentation externe pour voir les variations de couleurs en fonction de la température. Je me suis amusé à mettre l’Arduino au congélateur (pas trop longtemps) avec des fils pour le ruban placé à l’extérieur. Ca marche !
Pour pouvoir tester toutes les leds, on peut remplacer dans le programme la ligne intled=map(temperature,-20,40,0,60); par led=n où n est un nombre compris entre 0 et 60.

Il nous reste maintenant à fixer le ruban à l’aide de cerflex ou colle sur son support au préalable troué aux extrémités afin de laisser passer les fils de connections qui rejoindront l’arduino également fixé de l’autre côté à proximité d’un des trou (précisons que la première led la plus proche de l’arduino représentera la température la plus basse).

Sources :

http://f-leb.developpez.com/tutoriels/arduino/bus-i2c/, https://learn.adafruit.com/adafruit-neopixel-uberguide/arduino-library


Bonjour  

pourais m'envoyer le fichier themometre.ino que je ne trouve pas

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Olivier83140

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