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Rapport Technique STATION MÉTÉIOROLOGIQUE I. RÉSUMÉ Dans le projet, nous nous s

Rapport Technique STATION MÉTÉIOROLOGIQUE I. RÉSUMÉ Dans le projet, nous nous sommes concentrés sur le développement d'une plate-forme météorologique complète, qui est une combinaison des unités suivantes : un microcontrôleur (atmega328) le protocole SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) , LabView, Proteus. PAGE 1 II. INTRODUCTION L'observation météorologique a une très longue histoire. Dès le début de l'agriculture végétale, les gens se préoccupent des intempéries, mais toujours été difficile à prévoir sans instruments conçus pour mesurer des conditions spécifiques. La station météorologique personnelle a la possibilité d'afficher un tableau étonnamment large de conditions météorologiques, que ce soit la température, l'humidité interne et externe, la précipitation, la direction du vent et de la vitesse, le refroidissement éolien, la pression atmosphérique, le point de rosée, l'indice de chaleur, ou même solaire et un rayonnement ultraviolet. Et toutes ces informations peuvent être recueillies sans même quitter la maison ! Ce type de technologie de pointe peut sembler comme il serait très complexe et trop sophistiqué pour l'homme commun à utiliser, mais, en réalité, qui est loin de la vérité. Bien entendu, les experts météorologiques vont tirer le meilleur parti des machines, mais l'équipement est plus qu'assez facile pour les amateurs d'utiliser aussi bien. Les stations météorologiques sont soit par câble ou sans fil. Dans la plupart des cas, les câblés utilisent un câble pour fixer la console d'affichage à l'intérieur d'un boîtier de capteur intégré. Ceux-ci sont généralement moins chers que leurs homologues sans fil. Cependant, les utilisateurs auraient à percer un trou dans le mur pour passer le câble. Stations météorologiques sans fil, le plus cher des deux, utilisent des signaux radio au lieu d'un câble pour permettre aux capteurs de communiquer avec la console intérieure. La plage libre maximale du signal varie considérablement entre les modèles (à partir d'environ 80 et aller aussi haut que 1000), mais la portée effective prend en compte les obstructions du signal doit passer à travers, comme les murs, ainsi que toutes les sources qui pourraient éventuellement fournir interférences électromagnétiques, comme les micro-ondes ou moniteurs de bébé. En règle générale, la distance à laquelle le signal peut effectivement atteindre à partir de la console à l'ensemble du capteur est estimée à moitié à un tiers de l'étendue de cette station sans fil spécifique lorsque le signal est sans entrave. On pouvait s'y attendre, de nombreuses stations météorologiques électroniques possèdent la capacité d'interface avec un ordinateur comme si elle était une console d'affichage, un peu plus avancé et plus de fonctionnalités. Cette fonctionnalité peut être inclus dans l'emballage ou être disponible en tant que service public supplémentaire. L'avantage de l'accrochage de l'équipement météorologique à un ordinateur est la collecte de données avancées et la possibilité d'organiser les données en graphiques qui peuvent être analysés plus facilement. En outre, la capacité d'un ordinateur d'accès à Internet vous permet de placer des données météorologiques sur votre propre page Web ou partager les informations recueillies avec une autre personne ou d'un groupe. PAGE 2 PAGE 3 III. Théorie 1. Les capteurs 1.1. Température : La température est considérée comme une grandeur physique liée à la notion immédiate de chaud et froid. La température est la manifestation, à l'échelle macroscopique, du mouvement des atomes et molécules. Ainsi une température élevée signifie une grande « agitation » atomique [2]. L’unité internationale de température est le kelvin (K). Le degré Celsius (°C) est une autre unité très répandue en Europe. Certains pays anglo-saxons et les Etats-Unis utilisent une autre unité : le degré Fahrenheit (°F). La plus basse température du système Celsius est -273,15 °C correspondant à 0 K. Les formules de transformations d’unités sont les suivantes : °C = 0,55x (°F – 32), K = °C + 273,15, °F = 32 + (1,8 x°C). Générale ment, la température est représentée sous forme de courbe [2]. 1.2. Humidité : L'humidité représente la quantité de vapeur d'eau présente dans l'air, sans compter l'eau liquide et la glace. On doit distinguer l’humidité relative et l’humidité absolue. L’humidité relative joue un rôle sur la formation du brouillard, de la rosée et des nuages [2]. En général, quand on parle de mesure d'humidité, on fait allusion à l’humidité relative exprimée en % [2]. L'humidité relative de l'air correspond au rapport de la pression partielle de vapeur d'eau contenue dans l'air sur la pression de vapeur saturante à la même température et pression. Ce rapport changera si on change la température ou la pression, ce qui rend sa mesure complexe. L’humidité relative est donc une mesure du rapport entre le contenu en vapeur d'eau de l'air et sa capacité maximale à en contenir dans ces conditions. L'humidité relative est souvent appelée degré hygrométrique. Elle suit une échelle allant de 0 à 100 %. Un air saturé en vapeur d’eau a une humidité relative de 100 % ; un air très sec, une humidité de 10 à 20 %. La pression de vapeur saturante et l’humidité relative dépendent de la température, plus la température de l’air est élevée, plus il peut contenir de vapeur d’eau [2]. On définit l'humidité absolue comme le rapport de la masse de vapeur d'eau, généralement en g sur le volume d'air humide en m 3 à la pression et la température PAGE 4 considérées. On peut aussi la définir comme le produit de l'humidité relative par l'humidité absolue de saturation [2]. 1.3. Boussole : Une boussole est un instrument de navigation constitué d’une aiguille magnétisée qui s’aligne sur le champ magnétique de la Terre. Elle indique ainsi le Nord magnétique, à distinguer du Pôle Nord géographique. La différence entre les deux directions en un lieu donné s’appelle la déclinaison magnétique terrestre. Selon la précision requise, on s'accommode de cette différence ou on utilise un abaque de compensation. Observé depuis la France (en 2016), les deux directions sont sensiblement identiques. IV. Méthode expérimentale Nous présentons la partie réalisation du prototype et la mise en œuvre des différents composants décrits au niveau du chapitre précédent. Nous décrivons le travail que nous avons réalisé, la conception matériel et logiciel ainsi que les outils utilisés. 1.1. Réalisation de la partie hardware Dans ce projet, nous avons utilisé le programme d’Arduino IDE pour développer le programme qui contrôle le circuit électronique de la station météorologique. Ce programme est exécuté sur le microcontrôleur. L'IDE Arduino permet :  éditer du code.  De compiler ce code dans le langage de l'Arduino.  De communiquer avec la carte Arduino grâce au terminal. PAGE 5 Figure 01 : Interface d’Arduino IDE Proteus est un logiciel utilisé pour simuler les circuits électrique et électronique et tester les programmes écrits pour les microcontrôleurs. Nous avons décidé de travailler avec ce simulateur car il est très utile, réduit le temps et le coût du développement. Figure 02 : Schéma de circuit Réalisé sur Proteus Afin de surveiller la station météorologique, on réalise une interface graphique sous LabView. Les icônes de l'instrument Input/Output : visa PAGE 6 clear, read, write, close’ sont utilisées. Il s'agit de permettre la réception et le traitement des données au fur et à mesure de leur envoi. L’interface graphique On explique dans les sections ci-dessous les étapes de réalisation de diagramme et de la face avant de notre interface de contrôle. La Figure 03 représente le digramme ou le fonctionnement interne du contrôleur. Ce diagramme assure les tâches suivantes :  Pour envoyer les informations de contrôle : On met d'abord une icône ‘visa clear’ liée à une entrée de contrôle ‘visa resource name’ et aux deux icônes ‘visa write’ chargées de l'envoi des données. L'une d'eux est connectée à un contrôleur numérique (il peut être considéré comme l'élément qui contrôle la vitesse du moteur), tandis que la deuxième icône est connectée à une lettre fixe (par exemple la lettre ‘v’). Le rôle de cette dernière est la séparation des numéros envoyés de la première icône ‘visa write’. Le processus d'envoi des données de contrôle du régime moteur est scellé en liant les deux icônes ‘visa write’ à deux icônes ‘visa close’  Pour recevoir les informations de contrôle : De la même manière, une icône ‘visa clear’ est associée à une entrée de contrôle ‘visa resource name’et à une icône ‘visa read’ qui permet de lire les données reçues. Ainsi, le processus se termine par un lien avec l'icône ‘visa close’.  Chaque block représente un capteur et un block pour data logging et l’email d’envoi. La face avant de la Figure 04 permet le contrôle graphique direct de notre application, via des boutons et des afficheurs comme suit : Le bouton rotatif envoi la valeur de la tension du moteur et l’autre bouton permet l’arrêt de la simulation  Un interrupteur électrique a été ajouté afin de choisir librement entre utiliser le Proteus ou le Labview. PAGE 7 La Figure 03 représente le digramme ou le fonctionnement interne du contrôleur Figure 04 permet le contrôle graphique direct de notre application V. Résultats PAGE 8 Réalisation et la simulation de la station météorologique en utilisent LabView, à l’aide de RS232 on uploads/Philosophie/ rapport-technique.pdf