Conception du programme pour les capteurs
Avant de continuer
Enregistrements
Vérifier que CHACUN de vos répertoires Devoirs/filoe/2SI contiennent :
- le diaporama : 1_Recherches_initiales_NOM1_NOM2_NOM3
- les bons de commande 2_Bon_de_commande_Lextronic et 2_Bon_de_commande_Gotronic
- un dossier 3_Programmes_pour_carte_pico contenant au moins les 5 premiers exercices du site Make Play Piper
Rappel et notation
Même si le travail se fait en binôme ou en trinôme, chaque élève se doit d'avoir les documents dans son répertoire devoir/filoe/2SI/.
L'absence de ces documents et / ou la mauvaise qualité de ces documents sera sanctionné par une mauvaise note.
Objectif
Objectif
L'objectif est de concevoir le programme permettant :
- la détection du niveau de fumée ;
- la mesure de température à proximité du boîtier ;
Le programme sera exécuté par la carte de traitement numérique Raspberry Pico.
On va programmer cette carte :
-
pour commencer en Drag et drop : on utilisera le site https://bipes.net.br/ide/
-
puis ensuite en Micropython : on utilisera le logiciel Thonny
Enregistrements
Créer un dossier 4_Schéma_Programme_des_capteurs.
Ce dossier devra contenir à terme :
- le schéma de votre prototype Pico + capteur fumée + capteur température (Schéma_cablage);
- deux graphiques (Graphique_1 et Graphique_2) ;
- les code sous Bipes (programme_capteur_temperature, programme_capteur_temperature_fumee, programme_capteur_temperature_fumee.xml, programme_capteur_temperature_fumee_alerte, programme_capteur_temperature_fumee_alerte.xml)),
- le résultat de la console sous Bipes (console_capteur_temperature, console_capteur_temperature_fumee et console_capteur_temperature_fumee_alerte).
TRAVAIL N°1 PAR GROUPE DE 2 OU DE 3 : Câblage des capteurs
Voici une photo du câblage à réaliser :
Question 1
Se munir du matériel puis procéder au câblage dans le respect de la photo.
La référence Gotronic :
- du capteur de température est 35208
- du capteur de fumée est 36702 (il faudra aller sur fiche technique pour trouver la bonne image)
Question 2
A l'aide des références des capteurs sur Gotronic, rechercher une image de chacun des capteurs.
Sous Paint, créer une image de taille suffisante, puis y placer l'image de chacun des capteurs et de la Raspberry Pico.
Toujours sous Paint, à l'aide de traits de couleurs, indiquer comment sont interconnectés les capteurs à la Raspberry Pico.
Enregistrer votre schéma dans le répertoire 4_Schéma_Programme_des_capteurs sous le nom Schéma_cablage.
Important
Votre schéma se doit être lisible, propre et compréhensible.
TRAVAIL N°2 PAR GROUPE DE 2 OU DE 3 : Programme de récupération des données issues du capteur de température
Dans un premier temps, on s'intéresse au capteur de température.
Le capteur de température fournit une tension (que l'on nommera tension_temperature) à la carte Raspberry Pico (on nommera temperature la température).
Quand il fait une température de 0°C la tension fournie par le capteur de température est de 0V.
Quand il fait 100°C la tension fournie par le capteur de température est de 1V.
Quand il fait 200°C la tension fournie par le capteur de température est de 2V.
Le comportement du capteur est linéaire.
Question 3
Sur Paint, tracer proprement le graphique de temperature en fonction de tension_temperature.
Enregistrer votre graphique dans le répertoire 4_Schéma_Programme_des_capteurs sous le nom Graphique_1.
Question 4
Donner la relation entre la température (temperature) et la tension fournie par le capteur (tension_temperature).
Coup de pouce
La relation est du type :
Il s'agit ici de trouver la valeur de k.
La tension fournie par le capteur de température (tension_temperature) est convertie en une donnée numérique (que l'on notera donnee_temperature) par la Raspberry Pico.
Lorsque la tension fournie par le capteur (tension_temperature) est de 0V la donnée numérique (donnee_temperature) vaut 0.
Lorsque la tension fournie par le capteur (tension_temperature) est de 3.3V la donnée numérique (donnee_temperature) vaut 65536.
Le comportement est linéaire.
Question 5
Sur Paint, tracer proprement le graphique de tension_temperature en fonction de donnee_temperature.
Enregistrer votre graphique dans le répertoire 4_Schéma_Programme_des_capteurs sous le nom Graphique_2.
Question 6
Donner la relation entre la tension fournie par le capteur de température (tension_temperature) et la donnée numérique obtenue (donnee_temperature).
Coup de pouce
La relation est du type :
Il s'agit ici de trouver la valeur de k'.
Question 7
Sur Bipes (en Drag et drop), saisir le programme incomplet suivant :
Sur Bipes (en Drag et drop), compléter les zones avec les point d'interrogation à l'aide des 2 relations trouvées dans les questions précédentes.
Tester le programme en exécutant le programme puis en cliquant sur Consoles dans Bipes.
La température ambiante de la salle de classe est sensée apparaître.
Faire une capture d'écran du programme Bipes et l'enregistrer sous le nom programme_capteur_temperature dans le répertoire 4_Schéma_Programme_des_capteurs.
Faire une capture d'écran des résultats issus de la console Bipes et l'enregistrer sous le nom console_capteur_temperature dans le répertoire 4_Schéma_Programme_des_capteurs.
TRAVAIL N°3 PAR GROUPE DE 2 OU DE 3 : Programme de récupération des données issues du capteur de fumée
Question 8
Sur Bipes (en Drag et drop), ajouter dans la boucle du programme précédent la partie de programme incomplet suivante :
Compléter la zone manquante en inspirant de la relation trouvée à la question 6.
Tester le programme en exécutant le programme puis en cliquant sur Consoles dans Bipes.
La température ambiante de la salle de classe est sensée apparaître ainsi qu'une valeur entre 0 et 3.3 représentative du niveau de fumée (cette valeur va être proche de 0 car il n'y a pas heureusement pas de fumée dans la salle, ouf 👍).
Faire une capture d'écran du programme Bipes et l'enregistrer sous le nom programme_capteur_temperature_fumee dans le répertoire 4_Schéma_Programme_des_capteurs.
Depuis Bipes, télécharger le programme au format XML et enregistrer ce fichier dans le répertoire sous le nom programme_capteur_temperature_fumee.xml.
TRAVAIL N°4 PAR GROUPE DE 2 OU DE 3 : Programme de récupération des données issues du capteur de fumée
Question 9
Modifier le programme de telle façon que le message "Alerte" apparaisse, en plus des valeurs, dans la console quand la température dépasse 28°C ou que la valeur fumee dépasse 1,5.
Depuis Bipes, télécharger le programme au format XML et enregistrer ce fichier dans le répertoire sous le nom programme_capteur_temperature_fumee_alerte.xml.