Processeur informatique

07- Le capteur de température Arduino

Tutoriel : Apprendre à utiliser un composant de votre kit électronique Arduino à monter, le capteur de température

💡 Nous nous retrouvons pour apprendre à utiliser le capteur de température grâce à votre carte Arduino.

Si vous ne l'avez pas encore fait, nous vous suggérons de lire le tutoriel pour apprendre à utiliser le programme Arduino IDE.🧐

Si vous n'avez pas encore d'Arduino, vous pouvez acheter le kit garanti au meilleur prix.

Ce kit électronique Arduino à monter pour débutant vous fera apprendre l'électronique par des jeux grâce à nos tutoriels adaptés au kit.

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Si vous souhaitez accéder directement au code final du tutoriel :

Composants de votre kit électronique Arduino nécessaires pour ce tutoriel :

- carte Arduino

- La breadboard

- 3 fils connectés

- le capteur de température 62AB LM35

 

A connaitre avant de démarrer ce tutoriel

Pour le câblage de ce tutoriel Arduino il est nécessaire de s'intéresser aux caractéristiques des différents éléments de notre montage 🔌

Le capteur de température

🔥  Comme son nom l'indique, un capteur de température permet de mesurer la température ambiante. Dans cette expérience, vous allez lire la valeur brute (comprise entre 0 et 1023) du capteur de température, calculer la température réelle, puis l'afficher via le moniteur série. Vous ne savez pas ce qu'est le moniteur série ? Vous le découvrirez en réalisant ce tutoriel !

Le capteur 62AB LM35 est un capteur de température basse tension de précision. Il fournit une valeur de tension linéairement proportionnelle à la température en degrés Celsius. Il ne requiert aucun étalonnage externe pour fournir une précision de ±2°C sur la plage de températures comprise entre −40°C et +125°C. La tension de sortie peut être facilement convertie en température 🌡️ à l'aide du facteur d'échelle de 10 mV/°C.

Si la face plate portant une inscription se trouve face à vous, cela signifie que la broche centrale est votre broche de signal, que la broche de gauche est celle de la tension d'alimentation (3,3 V dans ce tutoriel) et celle de droite se connecte au GND de votre carte Arduino.

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Broche connecté au pole négatif ( GND )

Broche d'alimentation

Connecté au pôle positif (3,3V

Broche de signal

La carte Arduino

Les caractéristiques précises des résistances sont développées dans ce tutoriel qui vise à découvrir la carte Arduino. Dans ce tutoriel nous aurons besoin d'utiliser le logiciel de la Arduino et de téléverser des fichiers depuis l'ordinateur vers la carte Arduino ce qui est expliqué ici

La Breadboard

🥖 Les caractéristiques précises de la breadboard sont développées dans ce tutoriel qui vise à découvrir la breadboard. Nous allons seulement nous arrêter sur la caractéristique qu'il faut connaitre pour ce montage, le sens du courant dans une breadboard. ➡️

Ce schéma explique comment sont connecté les différents points de la breadboard

bread board explication.png

Il est important de noté que les deux côtés de la breadboard sont indépendant et ne communique pas. Lors de votre montage il faut toujours utilisé un seul côté de la breadboard.

Etape 1 - Le câblage

Câblage pour utiliser votre capteur de température 🌡️

Pour ce tutoriel nous utiliserons le pin 3,3v de la carte Arduino ⚡ afin de délivrer la tension nécessaire pour ce montage.

Voici un schéma du montage à réaliser :

Une fois le schéma réalisé vous pouvez brancher la Arduino à l'ordinateur via le câble usb.

Si vous avez un problème, vérifiez que vous avez bien placé la tension 3,3v et le GND sur les bonnes broches du capteur de température, en effet celui ci ne fonctionne que si le courant passe dans un sens précis.

 

Sinon, vérifiez si les câbles sont bien branchés aux bonnes bornes pins de la carte Arduino.

Etape 2 - Lire les informations du capteur

L'application Arduino IDE

Ouvrez l'IDE Arduino sur votre ordinateur. Le code ci-dessous est en en langage Arduino, c'est lui qui donnera des ordres à votre circuit. Si vous n'avez pas encore utilisé le programme IDE Arduino, le tutoriel "votre premier programme Arduino vous expliquera ce logiciel pas à pas

Lorsque que vous allez ouvrir le programme vous allez tomber sur cette page:

fenetre_arduino Montage tutoriel Arduino capteur température apprendre découvrir cable branchement meilleur kit électronique

Pour pouvoir utiliser notre capteur de température, nous allons devoir communiquer avec elle et lui donner l'ordre de s'allumer. Pour l'allumer, il va falloir appliquer une tension positive à ses bornes, ici de 3,3V.

La cathode de la LED est déjà reliée de façon permanente au port GND qui correspond à 0V.  Il suffit donc d'appliquer une tension de 3,3V (HIGH) qui va sortir du port 3,3v de la Arduino, pour allumer le capteur💡.

Un programme Arduino se présente toujours de la même façon. Une partie "setup" et une partie "loop". Chacune contient une suite d'instructions placées entre les symboles { et }.


La fonction setup est appelée une seule fois au démarrage de l'Arduino. Elle permet d'initialiser l'Arduino, de définir les variables, les pins, les librairies... 


Une fois que tout est initialisé, la fonction loop prend le relai et exécute les ordres ligne par ligne jusqu'à la dernière, puis reprend à la première et ainsi de suite...  🔄

L'Arduino va lire une fois la partie setup, puis va exécuter les ordres de la partie "loop" ligne par ligne jusqu'à la dernière avant de recommencer à la première, et ceci jusqu'à ce que vous le débranchiez (vous pouvez également à tout moment appuyer sur le bouton "reset" pour retourner à la première ligne). Avant la partie setup vous devez cependant éfinir certains éléments du programme pour l'IDE Arduino. C'est à cela que sert cette ligne de programme à placer avant la partie setup.
 

Si vous vous demandez à quoi servent les // :  ce sont les symboles de commentaire. Ils permettent d'écrire des commentaires qui ne seront pas pris en compte par l'Arduino, pour aider la prochaine personne qui lira le programme à comprendre comment il fonctionne. 🕵️‍♂️

Les fonctions avant la partie setup

La fonction const int

La fonction const int va nous servir à informer la Arduino du numéro de la pin avec laquelle nous allons lire les informations du capteur de température. La partie "const " veut dire que la pin avec laquelle nous allons lire les informations ne vas pas changer durant tout le tutoriel ce sera une constante. Et la partie "int" signifie que cette constante sera un nombre entier.

Attention ⚠️ le capteur de température va nous fournir les informations dans un format analogue il faut donc se mettre sur un pin de la Arduino qui lit les informations au format analogue. On les remarque car leur nom commence par un "A" ( A0, A1, A2... ) et il y a noté au dessus d'elles "Analog in" sur la Arduino.

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Pour ce tutoriel nous allons choisir le pin A0 donc qui est associcé au nombre 0 et nous l'appelerons tempPin ce qui va nous donner comme première ligne de code :

Première ligne de code pour annoncer la pin utilisée

La fonction floats

La fonction floats sert à annoncer des variables qui s'ajusteront en fonction de la valeur que leur enverra le capteur.

Nous allons maintenant créer un autre nombre entier tempVal qui nous donnera la valeur de la température  et trois variables :

- la variable volts qui nous indiquera la valeur du courant qui déterminera la température

-la variable tempC qui traduira la valeur tempVal en degrées celcius

-la variable tempF qui traduiera la valeur tempVal en degrées farenheit

Ce qui nous donne en terme de code avant la partie setup :

La partie setup

La fonction Serial.begin

Ici la partie setup (configuration) sert à utiliser le moniteur série, vous utiliser la fonction Serial.begin pour communiquer entre la Arduino et le moniteur série de l'application IDE Arduino. La fonction définie le « débit en bauds », c'est-à-dire la vitesse de communication. Quand deux appareils communiquent, les deux doivent être réglés sur la même vitesse. Cette fonction définie la vitesse commune de communication entre les deux appareils, pour ce tutoriel nous utiliserons le débit en bauds de 9600.


Ce qui nous donne pour la partie setup :

Code de la partie setup

La partie loop

Dans cette partie loop nous allons utiliser trois fonctions :

- la fonction analogRead

- la fonction serialprint

- la fonction delay

La fonction analogRead

La fonction analogRead est la fonction qui permet de lire au format analogue les information de la pin où sont transmises les informations du capteur. Dans ce tutoriel nous voulons lire les information en analogue de la pin A0 que nous avons appelé tempPin. Cette valeur sera associé à l'entier tempVal. Ainsi tempVal sera égal aux valeurs brut de température en provenance du capteur.

La fonction serial.print

Cette fonction permet d'afficher les valeurs trouvées et des phrases dans le moniteur série il suffit de noter la fonction et de mettre dans ses parenthèse la valeur ou la phrase que nous souhaitons voir afficher dans le moniteur série.

Ainsi Serial.print( tempVal) nous donnera la valeur brut reçu de la part du capteur. Pour afficher la temp val dans le moniteur série et laisser un espace après on notera :

Cette fonction a une variante, la fonction Serial.println qui permet de faire un retour à la ligne.

Ensuite nous ferons quelques equations qui nous permettront de déterminer les valeurs des variables volts, tempC et tempF.

Pour trouver volts il suffit de multiplier tempVal par 3,3 et d'indiquer que la valeur comprise sera entre 0 et 1023 (cela permet d'enlever les erreurs absurdes et ainsi de ne pas perturber le programme ).

Pour tempC il suffit de faire l'équation (volts - 0,5) x 100

Pour tempF on passera des degrés Celcius à Farernheit par cette équation : ( tempC x 9,0 / 0.5 ) +32,0

En affichant les valeurs au fur et à mesure, cela nous donne ce code :

La fonction delay

Pour finir nous laisserons un temps de pause entre chaque lecture de température grâce à la fonction delay. La fonction delay est très simple il suffit de lui indiquer le temps de pause que nous souhaitons en millisecondes. Ici nous ferons une pause de 1 seconde donc 1000 millisecondes.

Voici le code final à obtenir :

 

Code complet

Utiliser le moniteur série

Ce code permet de donner des instructions à votre carte Arduino qui va envoyer les données du capteur de température à l'IDE Arduino. ➡️

Pour lire les données envoyer à l'IDE Arduino vous devez ouvrir le moàniteur série pour cela cliquez sur cette icône.

icone Montage tutoriel Arduino capteur température apprendre découvrir cable branchement meilleur kit électronique
code fleche montre icone Montage tutoriel Arduino capteur température apprendre découvrir cable branchement meilleur kit électronique

Si tout se passe bien ce tableau devrait s'ouvrir.

Code avant la partie setup

tableau_moniteur Montage tutoriel Arduino capteur température apprendre découvrir cable branchement meilleur kit électronique

Vous retrouverez alors toutes les données de votre capteur qui vous indiquera en temps réelle la température ambiante ! 🌡️☀️ 🌬️

Si les données apparaissent en temps réelle, vous avez réussi ce tutoriel ! Bravo !  🎆💃🥳

Bravo d'avoir réussi ce septième tutoriel ! 🖐️✌️ Pour la suite, nous allons étudier plus en détail le fonctionnement du capteur de température et d'humdité Arduino, et la programmation. Impatient d'en savoir plus ? Cliquez sur le bouton ci-dessous.