[[materiels:accueilmateriels|{{ :iconemaison.jpg?nolink&30|Sommaire Matériels}}]] ===== Capteurs - Environnement ===== [Mise à jour le 1/5/2024] ==== 1. Généralités sur les grandeurs physiques==== ===1.1 Température === * **Ressource** : Wikipédia ===1.2 Humidité === * **Ressource** : Wikipédia ===1.3 Pression === * **Ressource** : Wikipédia ---- ==== 2. Capteurs de température et de pression ==== {{ :materiels:capteurs:environnement:bmp280.jpg?nolink&250|BMP280 Adafruit}} === 2.1 BMP280 === == 2.1.1 Présentation == * //**Source**// : wiki Adafruit Ce capteur est basé sur le circuit BMP280 et mesure la pression atmosphérique, la température et l'altitude. Il communique avec un microcontrôleur via le bus I2C ou SPI. * //**Distributeur**// : Gotronic * //**Caractéristiques**// * Alimentation: 3,3 à 5 Vcc * Interface I2C (**SLA** = **0x76** ou **0x77** idem BME280): * sur connecteur Qwiic ou Stemma QT * sur pastilles femelles au pas de 2,54 mm * Interface SPI: * sur pastilles femelles au pas de 2,54 mm * Plages de mesure: * température: -40°C à 85°C * pression: 30 à 110 kPa * altitude: en fonction de la pression * Précision: * température: ±1°C * pression: ±1 hPa * altitude: ±1 m * Sortie 3,3 Vcc/100 mA maxi * Dimensions: 19,2 x 17,9 x 2,9 mm {{ :materiels:capteurs:acrobate.gif?nolink&40|}} * //**Documentation**// * PDF à télécharger ici \\ == 2.1.2 Bibliothèques == * [[#tab-bmp280duino_1|Arduino UNO]] * //Bibliothèque à installer dans l'IDE Arduino// \\ {{ :materiels:capteurs:environnement:libbmp280adafruit.png?nolink |}} \\ {{ :materiels:capteurs:environnement:code.png?nolink|}} == 2.1.3 Exemples de code == * [[#tab-bmp280duino_2|Arduino UNO]] * //**Resource**// : wiki Adafruit {{ :materiels:capteurs:distance:arduinoico.png?nolink&40|}} * **//Exemple de code pour un Arduino Uno, MKR1010//** \\ Dans l'IDE Arduino, sélectionner : Fichier → Exemples → Adafruit BMP280 Library → bmp280test ... ==== 3. Capteurs de température et d'humidité ==== === 3.1 HYT-221 === {{ :materiels:capteurs:hyt221.jpg?nolink&120|}} == 3.1.1 Présentation == * //**Source**// : GitHub Capteur capacitif **numérique d'humidité et de température** relative présentant une précision de base de ±1,8% HR, calibré et compensé en température. Communication via le **bus I²C** (**adresse 0x28** par défaut). * //**Distributeur**// : Gotronic * //**Caractéristiques**// * Alimentation: 2,7 à 5,5 Vcc * Consommation: <22 µA à 1 Hz (850 µA maxi) * Consommation en veille: <1 µA * Plage de mesure: - 0 à 100% HR - -40°C à 125°C * Précision: - ±1,8% HR - ±0,2°C * Hystérésis: < ±1% HR * Interface: I²C (**SLA** = **0x28** - modifiable entre 0x00 et 0x7F) * Dimensions: 16 x 10 x 6 mm {{ :materiels:capteurs:acrobate.gif?nolink&40|}} * //**Documentation**// * PDF à télécharger ici {{ :materiels:capteurs:htr:github.png?nolink&40|}} * Télécharger un exemple pour tester le capteur. \\ == 3.1.2 Bibliothèques == * [[#tab-hyt221duino_1|Arduino UNO]] * [[#tab-hyt221esp8266_1|ESP8266 (Arduino)]] * A venir * // Intégrée au code de l'exemple ci-dessous// \\ {{ :materiels:capteurs:environnement:code.png?nolink|}} == 3.1.3 Exemples de code == * [[#tab-hyt221duino_2|Arduino UNO]] * [[#tab-hyt221esp8266_2|ESP8266 (Arduino)]] * A venir * **Mise en oeuvre du capteur avec un afficheur OLED** * //Description// : mesure de la température et de l'humidité à l'aide d'un capteur **HYT221**, test des boutons-poussoirs et affichage sur un écran Oled Adafruit SH1107. \\ {{ :materiels:capteurs:environnement:affhyt221.jpg?nolink&650 |}} * //Matériels// * Carte à microcontrôleur : [[microc:uc:esp8266|Adafruit Feather Huzzah ESP8266 + Support Particle]] * Afficheur : [[materiels:afficheurs:ada1107|Adafruit OLED SH1107]] \\ * //Code Arduino// {{ :materiels:capteurs:distance:arduinoico.png?nolink&50|}}


// Matériels : Adafruit Feather Huzzah ESP8266  + Support Particle, Adafruit OLED SH1107, HYT221, câble Qwiic
// Logiciel : Arduino

// A ajouter
#include 
#include 
#include 
#include 

// Adresse I2C par défaut de HYT 221, 271, 371
#define HYT_ADDR 0x28

#define BUTTON_A 0
#define BUTTON_B 16
#define BUTTON_C 2

// Constructeurs
Adafruit_SH1107 display = Adafruit_SH1107(64, 128, &Wire);

void setup()
{
  // Bus I2C
  Wire.begin();
  Wire.setClock(400000);
  display.begin(0x3C, true); // L'addresse de l'afficheur est 0x3C par défaut

  // Configuration de l'affichage
  display.setRotation(1); // Affichage horizontal
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(SH110X_WHITE);
  display.clearDisplay(); // Pour ne pas afficher le logo Adafruit chargé
                          // automatiquement à la mise sous tension
  // Connexion des boutons-poussoirs
  pinMode(BUTTON_A, INPUT_PULLUP);
  pinMode(BUTTON_B, INPUT_PULLUP);
  pinMode(BUTTON_C, INPUT_PULLUP);
}

void loop()
{
  double humidity;
  double temperature;

  // Efface le buffer
  display.clearDisplay();

  // Test des boutons
  display.setCursor(0, 0);

  if (!digitalRead(BUTTON_A))
    display.print("[A]");
  if (!digitalRead(BUTTON_B))
    display.print("[B]");
  if (!digitalRead(BUTTON_C))
    display.print("[C]");

  // Titre
  display.setCursor(30, 0);
  display.println("HYT221");

  Wire.beginTransmission(HYT_ADDR); // Début de la transmission avec le capteur HYT221
  Wire.requestFrom(HYT_ADDR, 4);    // Nécessite 4 octets

  // Read the bytes if they are available
  // Les deux premiers octets sont l'humidité, les deux suivants la température
  if (Wire.available() == 4)
  {
    int b1 = Wire.read();
    int b2 = Wire.read();
    int b3 = Wire.read();
    int b4 = Wire.read();

    Wire.endTransmission(); // Fin de la transmission avec le capteur HYT221

    // Calcul de l'humidité
    int rawHumidity = b1 << 8 | b2;
    rawHumidity = (rawHumidity &= 0x3FFF);
    humidity = 100.0 / pow(2, 14) * rawHumidity;

    // Calcul de la température
    b4 = (b4 >> 2);
    int rawTemperature = b3 << 6 | b4;
    temperature = 165.0 / pow(2, 14) * rawTemperature - 40;

    // Affichage
    display.setCursor(0, 12);
    display.print("Temperature: ");
    display.print(temperature);
    display.println("C ");
    display.print("Humidite: ");
    display.print(humidity);
    display.println("% ");

    // Infos
    display.setCursor(5, 52);
    display.print("Appuyer sur A, B, C");
    display.display();
  }
  else
  {
    display.println("Pas de mesure");
  }
}

{{ :arduino:uc:platformioico.png?nolink&50|}} Télécharger le projet PlatformIO pour VSCode. \\ \\ === 3.2 DHT22 === * //Source// : Wiki Seeed studio == 3.2.1 Présentation == {{ :materiels:capteurs:environnement:dht22.jpg?nolink&150|DHT22 - ADAFRUIT}} Ce capteur de température et d'humidité (version pro DHT22) compatible Grove utilise une thermistance CTN et un capteur capacitif et délivre une sortie digitale régit par un protocole 1 fil spécifique (différent du 1 wire de Dallas). * //**Distributeur**// : Gotronic * //**Caractéristiques**// * Interface: compatible Grove * Alimentation: 3,3 à 6 Vcc * Consommation: 1,5 mA * Plage de mesure: * température: -40°C à 80°C (±0,5°C) * humidité: 5 à 99% HR (±2%) * Temps de réponse: 6 à 20 secondes * Interface : signal TOR (protocol spécifique 1 fil) * Dimensions: 40 x 20 x 11 mm {{ :materiels:capteurs:acrobate.gif?nolink&40|}} * //**Documentation**// * PDF à télécharger ici \\ == 3.2.2 Bibliothèques == * [[#tab-dht22duino_1|Arduino UNO]] * [[#tab-dht22pico_1|RPi Pico (µPython)]] * A partir du gestionnaire de bibliothèques de l'**IDE Arduino**, installer : \\ {{ :materiels:capteurs:environnement:bibliodht22.png?nolink |}} A venir \\ == 3.2.3 Exemple de code == * [[#tab-dht22duino_2|Arduino UNO]] * [[#tab-dht22pico_2|RPi Pico (µPython)]] * **//Ressource//** : Wiki seeedstudio {{ :materiels:capteurs:distance:arduinoico.png?nolink&40|}} * //**Exemple de code pour une Arduino Uno, MKR1010**// \\ Dans l'IDE Arduino, sélectionner : Fichier -> Exemples -> DHT sensor library -> DHTtester \\ \\ A venir ==== 4. Capteurs atmosphériques ==== === 4.1 BME280, BME680 === == 4.1.1 Présentation == * //**Sources**// : site sparkfun {{ :materiels:capteurs:environnement:bme280qwiic.jpg?nolink|}} Capteur environnemental mesurant la **température, la pression barométrique et l'humidité** ! Ce capteur est idéal pour toutes sortes de capteurs météorologiques / environnementaux et peut être utilisé à la fois en **I²C** et en SPI. * //**Distributeurs**// : Gotronic * //**Caractéristiques**// * Alimentation: 3,3 à 5 Vcc * Plages de mesure: * température: -40°C à 85°C * humidité: 0 à 100% HR * pression: 300 à 1100 hPa * Précision: * température: ±1°C (±0,5°C pour le BME680) * humidité: ±3% * pression: ±1 hPa (0,12hPa pour le BME680) * Interfaces: * I2C: sur connecteur Qwiic de Sparkfun ou Stemma QT d'Adafruit. * **Adresse I2C** (BME280, BMP280): **SLA** = **0x76** ou **0x77** idem BMP280 * SPI: sur pastilles femelles au pas de 2,54 mm (connecteurs mâles à souder inclus) {{ :materiels:capteurs:acrobate.gif?nolink&40|}} * //**Documentation**// * PDF à télécharger BME280, BME680 \\ == 4.1.2 Bibliothèques == * [[#tab-bme280duino_1|Arduino UNO]] * [[#tab-bme280pico_1|RPi Pico(µPython)]] * [[#tab-bme280esp32_1|ESP32 (Arduino)]] A venir * // A installer dans le Raspberry Pi Pico// * Télécharger le code de la **bibliothèque BME280** sur Github, le copier dans un fichier //BME280.py// et l'installer dans le dossier **/lib** sur le raspberry Pi Pico. Modifier éventuellement l'adresse du composant dans le code de la bibliothèque (**0x76** par défaut), ou **0x77** (par ex: sparkfun). * // A installer dans l'IDE// \\ {{ :materiels:capteurs:biblio_sparkfun_bme280.png?nolin |}} \\ * // Un premier exemple pour tester le capteur// \\ -> Fichier -> Exemples -> SparkFun BME280 -> **Example1_BasicReadings.ino** \\ {{ :materiels:capteurs:environnement:code.png?nolink|}} == 4.1.3 Exemples de code == * [[#tab-bme280duino_2|Arduino UNO]] * [[#tab-bme280pico_2|RPi Pico(µPython)]] * [[#tab-bme280esp32_2|ESP32 (Arduino)]] A venir * **Ressource** * MicroPython: BME280 with ESP32 and ESP8266 (Pressure, Temperature, Humidity) sur Random Nerd Tutorials //Exemple de code pour un **Raspberry Pi Pico**//


from machine import Pin, I2C
from time import sleep
import bme280 # bibliothèque du capteur (installée dans /lib

# RP2 - Pin assignment
i2c = I2C(1,scl=Pin(7), sda=Pin(6), freq=400_000)

while True:
  bme = bme280.BME280(i2c=i2c)
  temp = bme.temperature
  hum = bme.humidity
  pres = bme.pressure
  print('Temperature: ', temp)
  print('Humidity: ', hum)
  print('Pressure: ', pres)

  sleep(5)

* ** Mise en oeuvre du capteur avec un afficheur OLED** * **Description** : mesure de de la température, de l'humidité et de la pression à l'aide d'un capteur **Sparkfun BME280**, test des boutons-poussoirs et affichage sur un écran Oled **Adafruit SH1107**. L'écran et le capteur sont reliés via le système Qwiic de Sparkfun. \\ {{ :materiels:afficheurs:bme280sh1107.jpg?nolink&600 |}} * //**Matériels**// * Carte à microcontrôleur : [[arduino:uc:esp8266|Adafruit Feather Huzzah ESP8266 + Support Particle]] * Afficheur : [[materiels:afficheurs:ada1107|Adafruit OLED SH1107]] * //**Code Arduino**// {{ :arduino:arduino.png?nolink&50|}} //Exemple de code pour un **ESP32 Feather Huzzah**//


// Matériels : Adafruit Feather Huzzah ESP8266  + Support Particle, Adafruit OLED SH1107, Sparkfun BME280, câble Qwiic
// Logiciel : Arduino

#include 
#include 
#include 
#include 
#include "SparkFunBME280.h"

#define BUTTON_A 0
#define BUTTON_B 16
#define BUTTON_C 2

// Constructeurs
Adafruit_SH1107 display = Adafruit_SH1107(64, 128, &Wire);
BME280 bme_280; // L'adresse du circuit BME280 est 0x77 par défaut

void setup()
{
  // Bus I2C
  Wire.begin();              // Initialisation
  Wire.setClock(400000);     // Fast I2C
  display.begin(0x3C, true); // L'addresse de l'afficheur est 0x3C par défaut

  // Configuration de l'affichage
  display.setRotation(1); // Affichage horizontal
  display.setTextSize(1); // Horizontal
  display.setTextColor(SH110X_WHITE);
  display.clearDisplay(); // Pour ne pas afficher le logo Adafruit chargé
                          // automatiquement à la mise sous tension
  // Test de la communication avec le capteur
  if (bme_280.beginI2C() == false)
  {
    display.println("DEFAUT(s)");
    display.println("1. Le capteur BME280 ne repond pas ! ");
    display.println();
    display.print("BLOCAGE du PROGRAMME");
    display.display(); // Transfert du buffer sur l'écran
    while (1)
      delay(10); // Blocage du programme
  }

  // Connexion des boutons-poussoir
  pinMode(BUTTON_A, INPUT_PULLUP);
  pinMode(BUTTON_B, INPUT_PULLUP);
  pinMode(BUTTON_C, INPUT_PULLUP);
}

void loop()
{
  // Efface le buffer
  display.clearDisplay();

  // Test des boutons
  display.setCursor(0, 0);

  if (!digitalRead(BUTTON_A))
    display.print("[A]");
  if (!digitalRead(BUTTON_B))
    display.print("[B]");
  if (!digitalRead(BUTTON_C))
    display.print("[C]");

  // Titre
  display.setCursor(20, 0);
  display.println("Sparkfun BME280");

  // Humidité
  display.setCursor(0, 12);
  display.print("Humidite : ");
  display.print(bme_280.readFloatHumidity(), 0);
  display.println("%");

  // Pression en hPa
  display.setCursor(0, 22);
  display.print("Pression : ");
  display.print(bme_280.readFloatPressure() / 100, 0);
  display.println("hPa");

  // Température
  display.setCursor(0, 32);
  display.print("Temp : ");
  display.print(bme_280.readTempC(), 1);
  display.print("C");

  // Infos
  display.setCursor(5, 52);
  display.print("Appuyer sur A, B, C");

  // yield();
  display.display(); // Transfert du buffer sur l'écran
  delay(10);
}

{{ :arduino:uc:platformioico.png?nolink&50|}} Télécharger le projet PlatformIO pour VSCode. === 4.2 SCD41 === * **Capteur de CO², température et humidité**. Voir [[materiels:capteurs:gaz:gaz|Capteurs - Gaz]] === 4.3 SGP30 === * **Capteur de qualité de l'air intérieur (CO², COV, éthanol, H2)**. Voir [[materiels:capteurs:gaz:gaz|Capteurs - Gaz]]