Support : Une station météo Réalisation : Etude du pluviomètre électronique Support : Une...
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Le Pluviomètre Support : Une station météo Réalisation : Etude du pluviomètre électronique Problématique : Une station météo est présente au lycée ; elle est constituée d’un thermomètre au mercure, d’un pluviomètre (à vidage manuel), d’une girouette (traditionnelle) et d’un anémomètre. On veut automatiser la mesure des précipitations.
Support : Une station météo Réalisation : Etude du pluviomètre électronique Support : Une station météo Réalisation : Etude du pluviomètre électronique
Support : Une station mto Ralisation : Etude du pluviomtre
lectronique Support : Une station mto Ralisation : Etude du
pluviomtre lectronique Problmatique : Une station mto est prsente
au lyce ; elle est constitue dun thermomtre au mercure, dun
pluviomtre ( vidage manuel), dune girouette (traditionnelle) et dun
anmomtre. On veut automatiser la mesure des prcipitations.
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Sommaire Prsentation Globale Cahiers des charges Station mto Le
pluviomtre en gnrale Pluviomtre maison Notre pluviomtre Auget
Prsentation Premier contact Etude du systme Principe de
fonctionnement mcanique Capacit de stockage de notre auget
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Sommaire Exploitation du systme Interrupteur lame souple
Fonctionnement Pourquoi lI.L.S ? Interactivit Carte ControlBoy
Pourquoi avoir besoin dune carte dacquisition ? Quest ce que
Controlboy ? Pourquoi crer un programme ? Coordination des groupes
Prsentation du programme et de lalgorigramme
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Prsentation Globale Notre but finale, dans la ralisation de
notre pluviomtre lectronique, est d Afficher et de mmoriser la
hauteur des prcipitations cumules . Notre support est une station
mto. Le jury attend de notre part un pluviomtre raccord un
afficheur qui indique la hauteur des prcipitations.
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Prsentation Globale Il est demand de raliser un pluviomtre
lectronique permettant dafficher la hauteur des prcipitations. De
prvoir une commande de remise zro (dans notre cas, la touche 0 du
clavier ControlBoy)
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Station mto La station mto est ne de la mtorologie. La
mtorologie tudie les phnomnes atmosphrique tels que les nuages, les
dpressions, les prcipitations afin de comprendre comment ils se
forment et volue. Ceci est aussi a but prventif ( prvoir les
ouragans ) La mtorologie est lune des branches de la gophysique qui
se consacre ltude des lments du temps (temprature, prcipitations,
vents, pression, etc.) et la recherche de modles sur les mouvements
de latmosphre.
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Le pluviomtre en gnrale Une station mto comporte plusieurs
appareils
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Le pluviomtre en gnrale Dfinition : Le pluviomtre est relatif
la pluviomtrie. La pluviomtrie est ltude de la rpartition des
pluies dans lespace et dans le temps. Leau est suppose uniformment
rpartie et non sujette lvaporation. Les mesures effectues sont
exprimes en millimtres (mm) ou bien en litres par mtre carr (l/m)
Benedetto Castelli : Inventeur du pluviomtre en 1639. Ordre de
grandeur : Guyane 3600 mm / an Grenoble 1000 mm / an Mali 100 200
mm / an Crues du Sud-est de la France 100 700 mm / vnement.
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Le pluviomtre en gnrale Ils existent plusieurs sortes de
pluviomtre, en voici une liste non exhaustive:
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Pluviomtre maison
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Prsentation Dans le cadre de notre Station mto, le lyce nous a
fournis un pluviomtre auget de marque inconnu. Ce pluviomtre est
muni dun entonnoir, dun auget, dun socle et dun I.L.S
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Premier contact Lors du premier contact avec le pluviomtre,
nous avons commenc par dboter lentonnoir de son socle. Ceci nous a
permis de dcouvrir lauget, ce stade, la prsence de lI.L.S dans le
systme nous tait encore inconnue. Aprs quelques recherches sur le
web, nous avons pris connaissance des diffrents lments qui le
composaient.
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Etude du systme
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Principe de fonctionnement mcanique Leau de pluie accumule dans
lentonnoir tombe dans une des deux parties de lauget. Lorsque la
masse deau accumule dans lauget est suffisamment importante, lauget
bascule. (Par exemple, pour la photo de gauche, lauget basculera
vers la droite, ainsi on obtiendra la photo de droite !)
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Principe de fonctionnement mcanique
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Lorsque le basculement se produit, laimant fix au bout du
pendule vient effleurer lI.L.S plac dans le socle. Grce aux forces
lectromagntiques prsentent, lI.L.S se fermera, ce qui ferme par la
suite le circuit lectronique.
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Capacit de stockage de notre auget Cot gauche cot du filCot
droit 2.93.6 3.03.4 3.13.6 Moyenne de 3,2 mL
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Capacit de stockage de notre auget Calcul de notre capacit deau
pour lauget en mm : Capacit deau 3,2g 1g = 1 cm 3 Surface de
captation = 214 cm On a donc, pour chaque basculement, une
rsolution de 0,15 mm. Ceci signifie, que lorsque lauget bascule, le
programme incrmente la valeur de 0,15 mm.
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Interrupteur lame souple Dfinition : LInterrupteur lame souple,
dit I.L.S, se compose de deux lames souples polarises, scelles sous
vide dans une ampoule en verre. LI.L.S fonctionne grce au champ
magntique dun aimant.
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Fonctionnement Voici les trois tapes possible de lI.L.S en
fonctionnement normale Lorsque laimant nest pas au dessus de
linterrupteur, la lame nest pas soumise au champ magntique, le
circuit est donc Ouvert. Lorsque laimant est au dessus de
linterrupteur, celui si est soumis au champ magntique ; ainsi, la
lame souple sera attire par laimant qui viendra se plaquer contre
la deuxime borne de linterrupteur. Le circuit sera donc Ferm.
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Fonctionnement Pour savoir si lI.L.S est Ouvert ou Ferm au
repos, nous avons ralis le montage suivant :
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Pourquoi lI.L.S ? Linterrupteur lame souple, permet, lorsquil
est soumis au champ magntique de laimant, une fermeture du circuit.
Grce ce systme, notre carte lectronique (cf. Partie ControlBoy)
dtectera les impulsions gnres. Pour tudier les impulsions, nous
avons ralis le cblage suivant grce laide du professeur dlectronique
:
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Pourquoi lI.L.S ?
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Interactivit Pour pouvoir afficher la mesure de la
prcipitations sur notre afficheur, il nous faillais relier lI.L.S
notre carte lectronique. Pour cela, on a tout dabord simuler ce
raccordement a laide dun circuit imprim reprsentant les diffrents
ports plac dans la nappe, des grips fils, et une carte
lectronique.
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Interactivit
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Pourquoi avoir besoin dune carte dacquisition ? Pour rcuprer
les informations provenant de lI.L.S, on a besoin dune carte
lectronique qui puisse le faire. La carte ControlBoy est reli au
pluviomtre par le biais de ladaptateur.
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Pourquoi avoir besoin dune carte dacquisition ? Ce systme
permet : De rcuprer rapidement les informations de lI.L.S Dafficher
sur un afficheur les valeurs que lon souhait De rassembler toutes
les informations provenant des autres systmes. Cependant, il y a
quelques inconvnients : Encombrement de la carte ControlBoy
Caractre daffichage restreints pour lafficheur (virgule)
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Quest ce que Controlboy ? Control boy F1 est un automate
compltement indpendant avec un microprocesseur, une mmoire vive,
une mmoire EEPROM ( Electrically- erasable programmable read-only
memory ou mmoire morte effaable lectriquement et programmable ),
des entres analogiques et digitales, et des sorties digitales.
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Pourquoi crer un programme ? Pour afficher les mesures du
pluviomtre sur lafficheur de la carte ControlBoy, on a besoin dun
programme qui puisse mesurer cette quantit deau tombe. Ce programme
permettra de faire la transition entre lafficheur et le
pluviomtre.
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Pourquoi crer un programme ? En plus de mesurer leau de pluie
tomb, notre programme est capable de : Remettre a zro la mesure
(touche 0) Dafficher lancienne prcipitation (touche 1)
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Coordination des groupes Dans notre cahier des charges, il est
stipul que les travaux des diffrents groupes devront tres coordonns
afin de prvoir lintgration de tous les travaux au sein dune seul et
mme carte de commande. Pour coordonner les diffrents travaux, nous
avons rpartis les diffrents PORTS de la carte.
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Prsentation du programme et de lalgorigramme
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Comme expliqu dans la partie prcdente, lI.L.S fonctionne avec
le programme. Lorsque que le circuit se ferme, c'est--dire, lorsque
lI.L.S se ferme, on a alors le PORT 4 qui est activ (=0). On pourra
ainsi grce au programme incrmenter notre mesure de 150 m (car on a
une rsolution de 0.15mm) par rapport lancienne mesure. Le
programme, grce diffrentes boucles, pourra compter la quantit deau
tombe. If PORTA.4 = 0 then i = i + 150 tempo(32765)
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Prsentation du programme et de lalgorigramme function
tempo(cnt) For cnt=cnt to 0 step -1 next return 0 end function
Cette fonction, ou sous programme, permet de raliser une
temporisation Nom : tempo Variable de temps : cnt
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Prsentation du programme et de lalgorigramme
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On trouve aussi dans ce programme des boucles qui permettent la
remise a zro de la variable (dans notre cas) i if k = 48 then
lcdinit() j = i i = 0 print "Reset"...
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Prsentation du programme et de lalgorigramme Mais aussi des
boucles qui permettent laffichage de lancienne prcipitation. if k =
70 then lcdinit() print "Derniere " print "Precipitation "
