Fabriquer un thermomètre / baromètre / altimètre avec Arduino, 2ème partie

Nous avons câblé le capteur, il ne reste plus qu’à écrire le programme qui nous permettra d’obtenir la température, la pression atmosphérique et l’altitude.

La première chose à faire, c’est de pouvoir communiquer avec le module BMP085. Nous aurons besoin de 2 fonctions de lecture, pour lire respectivement des valeurs de 8 et 16 bits.

Nous sommes à présent capables de lire des valeurs du module. Cool! On va en avoir besoin pour lire les 11 coefficients de calibration, stockés dans l’EEPROM du BMP085. Ces valeurs vont nous permettre de calculer la pression absolue. Il suffit de les lire une seule fois, au début du programme. Nous allons les mettre dans la fonction setup().

 

Une fois que les valeurs de calibration sont lues, il nous faut encore deux variables pour calculer la température et la pression : ut et up. Ce sont les valeurs de température et pression non compensées, notre point de départ pour déterminer les valeurs réelles de température et pression. A chaque fois qu’on veut obtenit la température ou la pression, il faut lire au préalable ces valeurs.

La température non compensée est sur 16 bits (type int), la pression sur 32 bits (type long).

 

Dans ces deux fonctions, nous utilisons la fonction delay() pour laisser le temps au BMP085 de terminer ses traitements.

Le paramètre d’oversampling (OSS) indique au capteur de calculer une moyenne de plusieurs mesures, afin d’avoir une précision accrue. Ici, il est désactivé.

La durée d’attente est le maximum indiqué dans le datasheet du module, mais nous pourrions à la place nous baser sur le pin EOC (End Of Conversion) pour connaitre avec précision le moment où le BMP05 a terminé de lire les données. Tant qu’il travaille, le pin EOC est à l’état LOW, et dès qu’il a terminé, il passe à HIGH.

 

Nous avons toutes les variables requises pour calculer la température et la pression. Dans le datasheet, une formule assez cool nous donne la température, et une autre, beaucoup, beaucoup plus barbue, nous donne la pression.

Merci à Jimbo, chez Sparkfun, d’avoir transcrit tout ça en C, ça fait vraiment plaisir 🙂

 

Bon alors là, on est pas mal ! Encore une fonction pour calculer l’altitude à partir de la pression :

 

 

Calculons tout ça dans la boucle principale, et envoyons les résultats dans le port série:

 

 

Et voilà la sortie, au chalet, par cette soirée de février :

Ce qui est assez réaliste aujourd’hui, puisqu’on estime être à 930 m rééls. Mais selon la météo, on se retrouve dans une fourchette de 870 à 1000 et quelques…

 

Je tiens une fois encore à remercier l’article de SparkFun, dont cet article est essentiellement une traduction. Je vous invite à le lire pour plus de précisions. Sans lui, je me serais tapé la tête contre le lambris… J’y serais probablement arrivé, mais en beaucoup plus de temps 🙂

 

Fabriquer un thermomètre / baromètre / altimètre avec Arduino

Ça y est, j’ai reçu mon Arduino Uno ! Je l’ai commandée chez Lextronic, livrée en 1 semaine et demie.

Dans la foulée, comme ces salopards n’offrent pas les frais de port, même pour une commande de plus de 100€, je me suis équipé en capteurs et composants divers pour amortir lesdits frais de port.

En même temps, me direz-vous, à quoi servirait une carte Arduino sans capteurs et composants divers? A rien. Bon, on est d’accord.

Du coup, j’ai commandé un capteur qui fait thermomètre et baromètre, le BMP085.

Et l’altimètre dans tout ça ? Hé bien il existe une formule qui lie la pression atmosphérique à l’altitude, elle est présentée ici.

Comme on peut le constater, cette formule utilise une pression de référence de 1013,25 hPa au niveau de la mer. Ce qui signifie que l’altitude calculée ne pourra jamais être précise et va inexorablement varier, car nous ne vivons pas dans une bulle avec une pression régulée…

Par beau temps, l’altitude calculée sera inférieure à celle calculée par mauvais temps (anticyclone vs. dépression).

Mais bon, nous ne cherchons pas à connaitre l’altitude au mètre près! Sinon, il faut s’orienter vers un module GPS, qui fournira une information bien plus précise sur l’altitude. Maiiiis pas la température ni la pression atmosphérique. Faut faire des choix dans la vie.

La carte Arduino et le module BMP085 vont discuter selon le protocole I2C, et c’est la classe Wire fournie dans la bibliothèque d’Arduino qui va nous aider dans cette discussion.

Avant tout, je tiens à préciser que les informations proviennent essentiellement du tutorial du BMP085, chez SparkFun. Je me suis hautement appuyé sur eux pour mettre en place ce montage.

Alors en fait, le capteur possède une petite EPROM qui contient des valeurs d’étalonnage. Ces valeurs vont nous servir de référence pour calculer les valeurs réelles de pression et température.

Pour extraire ces valeurs de référence, avec la librairie Wire, on donne l’adresse de la valeur dans l’EPROM, le nombre d’octets à extraire(typiquement 1 ou 2) et hop.

 

Prêt ? on y va.

Alors tout d’abord, commençons par le montage. Il faut alimenter le capteur, mais alors attention: la tension maximale acceptée est de 3.6V ! Utilisons donc la tension régulée à 3.3V fournie par notre carte Arduino. Nous allons donc connecter la masse à la borne GND et le 3.3V à la borne VCC du capteur.

Pour la communication entre la carte Arduino et la bébête, nous allons relier respectivement la borne SDA (Serial DAta) du capteur au pin A4 de l’Arduino (oui oui, dans les entrées analogiques), et la borne SCL (Serial CLock) au pin A5.

Les pins A4 et A5 de l’Arduino sont utilisés par défaut par la classe Wire pour les données et le signal d’horloge.

Pour la faire courte, donc :

VCC -> 3.3V
GND -> masse
SDA -> A4
SCL -> A5

 

Dans le prochain article, je vais vous présenter le programme qui permet d’exploiter l’engin.