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- Station météo via Ethernet -
« La mécanique & l'électronique »




Sommaire

Partie I : GENERALITES

Avant-propos

Partie II : L'ANEMOMETRE

II.1 - La mécanique :
II.2 - L'électronique :
II.2.1 - Le principe :
II.2.2 - Le schéma :
II.2.3 - La liste des composants :
II.2.4 - Le typon :
II.2.5 - L'implantation:
II.2.6 - Les réglages :

Partie III : LE PLUVIOMETRE

La mécanique :
L'électronique :

Partie IV : LA GIROUETTE

La mécanique :
L'électronique :



I - GENERALITES

Voici des exemples de fabrication de capteurs pour la station météo.
Bien sur vous pouvez utiliser des capteur dit « du commerce ».


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II - L'ANEMOMETRE

II.1 - La mécanique :

Voici comment fabriquer un anémomètre, à très peu de frais.clin d'oeil

Matériel :

Voici le résultat!


Anémo

Photo N°1 : nom premier anémomètre.

II.2 - L'électronique :

II.2.1 - Le principe :

Une carte interface est nécessaire. Un capteur optique à fourches est utilisé (voir photo N°2). Celui-ci génère des impulsions de forme rectangulaire symétrique (voir disque associé photo N°3). Puis ces signaux passent par un conditionneur transformant ces derniers en une tension analogique, puis celle-ci est envoyée au micro-contrôleur (Broche 39, PA1) pour être gérée.

EE_SX670

Photo N°2 : capteur à fourches

Disque_Anemo

Photo N°3 : disque à 2 encoches



Le rayon : c'est la distance entre l'axe de rotation et l'axe de détection du capteur. Ici, 27 mm pour mon anémomètre. Cettte valeur est paramétrable sur la page "Station météo. Le nombre d'encoche (ici 2) est aussi paramétrable sur cette même page.

II.2.2 - Le schéma électronique :

Schéma de principe du conditionneur de l'anémomètre. FdC_niveau1
Pour avoir des mesures fiables, l'alimentation doit être supérieur à 12V (régulation). Si vous utilisez une alimentation externe, pensez à relier les masses entres-elles. La diode électroluminescente D1, sert à visualiser les impulsions générées par le capteur à fourches.

II.2.3 - Liste des composants :

Voici la liste des composants :


II.2.4- Le typon :

Voici le typon de la carte interface anémomètre :

FdC_niveau1

II.2.5 - l'implantation des composants :

FdC_niveau1

Téléchargement du schéma, voir chapitre : Téléchargements


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II.2.6 - Les réglages :

Les valeurs ont été calculées pour avoir une fréqence maximum en entrée de 240Hz. Ce qui correspond à une vitesse de plus de 120 Km/H (Ouragan, échelle de Beaufort : 12). Sur la carte interface, l'ajustable RV1 vous permet de régler la tension de sortie.
Etalonnage :
1 - Le disque fait "maison possède 2 encoches donc :
- Vous devez avoir pour une fréquence de 15Hz = 1V.(à valider...).
2 - si avez un disque avec plus d'encoches, disons 4 (toujours un nombre pair):
- Vous devez avoir pour une fréquence de 30Hz = 1V, ou 15Hz = 0.5V.(à valider...).





III - LE PLUVIOMETRE

III.1 - La mécanique :

Rappel : pour 1 mm d'eau mesuré = 1 litre/m² tombé.
Voici comment fabriquer le pluviomètre , à très peu de frais.
Achetez un pluviomètre en grande surface... Par exemple : clin d'oeil


Pluvio

Blague à part, pour la mesure de la quantité de pluie tombée, je propose deux méthodes.

Première méthode :

On comptera les gouttes d'eau.
Une électrovanne peut-être commandé via la page Internet pour vidanger le réservoir.


pluvio_gouttes

Deuxième méthode :

Pluviomètre à augets.
On utilisera un pluviomètre à augets du commerce ou fabriqué. La contenance de l'auget sera de 1 ou 2 mm d'eau.
Chaque basculement sera mémorisé. La remise à "0" de cette mesure se fera via la page dédié avec le bouton "RAZ niveau pluie". Avec ce type de capteur, pas besoin de vidanger!

Pluvio_auget

III.2 - L'électronique :

Voici le principe de câblage du détecteur de niveau eau pour le pluviomètre :
Prendre un câble avec 2 fils (souple ou rigide), dénudez les deux extrémité des 2 fils (étamez si nécessaire) et plongez-les au fond du réservoir.
FdC_niveau2 FdC_01

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IV - LA GIROUETTE

IV.1 - La mécanique :

La girouette (rose des vents) possédera 16 positions.
Le codage ce fait avec 4 capteurs en binaire, type "code Gray" (voir tableau ci-dessous). Il faudra positionner 4 capteurs optiques ou inductifs sur un disque, constitué de zones transparentes et noires ou avec des zones de cuivre ou non.

Codage de la girouette

Position Code Tension Capteur Capteur Capteur Capteur Rose des vents
flêche Gray PA5 (V) G_E7 G_E6 G_E5 G_E4 Direction
00
0000 0.18_0.24
0
0
0
0
NORD
01 0001 0.40_0.44 0 0 0 1 Nord-Nord-Ouest
02 0011 0.90_1.00 0 0 1 1 Nord-Ouest
03 0010 0.66_0.72 0 0 1 0 Ouest-Nord-Ouest
04 0110 1.63_1.74 0 1 1 0 OUEST
05 0111 1.96_2.02 0 1 1 1 Ouest-Sud-Ouest
06 0101 1.40_1.52 0 1 0 1 Sud-Ouest
07 0100 1.18_1.26 0 1 0 0 Sud-Sud-Ouest
08 1100 3.26_3.36 1 1 0 0 SUD
09 1101 3.56_3.62 1 1 0 1 Sud-Sud-Est
10 1111 4.16_4.30 1 1 1 1 Sud-Est
11 1110 3.82_4.30 1 1 1 0 Est-Sud-Est
12 1010 2,69_2,80 1 0 1 0 EST
13 1011 3.02_3.12 1 0 1 1 Est-Nord-Est
14 1001 2.46_2.58 1 0 0 1 Nord-Est
15 1000 2.20_2.30 1 0 0 0 Nord-Nord-Est

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Voici le résultat!

Rose

AVERTISSEMENTS :

Les pistes du disque doit être positionnées face au sol, voir figure ci-dessous, sinon inverser la position de vos capteurs pour obtenir les bonnes directions.
Les pistes doivent être étamées avec de l'étain chimique à froid, pour éviter la corrosion de celles-ci.

Disque_Pos

IV.2 - L'électronique :

Voici comment fabriquer la rose des vents:
Personnellement j'utilse des capteurs inductifs industriel de diamètre 8 mm. Vous pouvez aussi utiliser des capteurs optiques.
Référence exemple :Télémécanique XS4P08NA340. Ils sont étanches et plus solides. Mais un peu cher. XS4

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