Réalisez une mini station météo avec un Arduino et une matrice à Leds

Cette application va vous permettre de réaliser une mini-station météo à l'aide du module Mikroe-1993 7x10 R Click et du module DHT22 Click. La station sera capable d'afficher la tendance du temps qu'il fait (ou fera) par le biais de 3 petits pictogrammes animés (soleil rayonnant, nuage défilant ou pluie tombante). La mini-station fera également défiler la valeur de la température ambiante ainsi que le niveau d'humidité de l'air mesuré par le module DHT22 Click.

Les modules ClickBoard™ sont de petits modules additionnels développés par la société MikroElektronika. Ils sont conçus pour s’enficher facilement sur une multitude de cartes de développement via l’interface mikroBUS™, un standard matériel et logiciel pensé pour simplifier le prototypage. Elles permettent d’ajouter rapidement une fonctionnalité sans câblage complexe. Leur format DIL vous permettra également des les utiliser sur des plaques breadboard (boite de connexions sans soudure).

La présentation du module MIKROE-1993 utilisé dans l'application qui va suivre a déjà fait l'objet d'une description complète dans notre Blog Pilotage d'une matrice 70 leds avec un Arduino. Le raccordement entre l'Arduino et le module Click Board MIKROE-1993 7x10­R­Click reste identique à celui décrit dans le blog cité ci-avant.    

Présentation du capteur DHT22

Le DHT22 est un capteur numérique de température et d'humidité très populaire en électronique et domotique. Il peut mesurer des températures allant de -40°C à +80°C avec une précision d'environ ±0,5°C, ainsi que l'humidité relative de 0 à 100% avec une précision de ±2-5%.
 
Ce capteur présente plusieurs avantages notables. Il délivre un signal numérique, ce qui évite d'avoir besoin d'un convertisseur analogique-numérique. Son prix est très abordable et son interface de communication est simple puisqu'il n'utilise qu'un seul fil de données. Il consomme très peu d'énergie et arrive déjà calibré en usine, ce qui facilite grandement son utilisation.
 
Ce capteur se connecte facilement aux microcontrôleurs comme Arduino, Raspberry Pi ou ESP8266/ESP32, ce qui le rend idéal pour divers projets tels que des stations météo personnelles, des serres automatisées, des systèmes de surveillance climatique ou encore des contrôles de ventilation. Il représente une amélioration significative par rapport au DHT11, offrant une meilleure précision et une plage de mesure plus étendue, ce qui en fait un choix privilégié pour les projets nécessitant des données climatiques fiables.
 

Description du fonctionnement de la mini Station Météo

Le programme reprend une grande partie des initialisations et fonctions utilisées dans l'application du journal lumineux défilant (vu dans un blog précédent), lesquels nous serviront à afficher les informations de la station météo.
 
Vous pourrez toutefois trouver de nouvelles variables de type tableau à 2 éléments Soleil[ ][ ], Nuage[ ][ ] et Pluie[ ][ ] que nous avons utilisé pour mémoriser les animations des petits pictogrammes de prédiction de la météo.

Ces animations consisteront à faire défiler successivement des petits éléments graphiques sur la matrice.

En cas de temps sec, un soleil dont les rayons brilleront successivement sera affiché via ces animations.

Dans le cas d'un temps légèrement humide, un nuage se déplaçant de droite à gauche et de gauche à droite fera son apparition.

En cas de mesure d'un fort taux d'humidité, une petite animation (plus complète que sur les dessins ci-contre) simulera des gouttes de pluie qui tombent du ciel.

Une autre variable de type tableau à une seule dimension Messagel] = " est également utilisée en début de programme. Celle-ci servira à stocker le message qui défilera à l'écran. La variable est initialement configurée avec un message « vide » dans un premier temps, lequel sera composé au cas par cas par le programme avec les données récupérées grâce au capteur DHT22. La suite du programme reprend également l'initialisation des caractères A à Z et des chiffres 0 à 9 déjà vues dans le programme du journal défilant avec l'apparition de 3 nouveaux caractères °C, % et - qui seront utilisés lors de la composition du message affiché par la station météo. Le programme commencera par effectuer une temporisation de 3 secondes afin de laisser le temps au capteur DHT22 de se stabiliser (dans les faits ce dernier nécessite plusieurs minutes avant de délivrer des valeurs vraiment stables). On récupère alors la valeur de la température et du niveau d'humidité via le module « Dht22 click » et on vérifie si les 2 ont des valeurs nulles. Si tel est le cas, la platine « Flip & Click » considèrera qu'il y a un problème de communication avec le module « DHT22 click » (ou qu'il est absent) et le programme va configurer le message ERREUR DHT22 à afficher sur la matrice, lequel défilera en boucle.

        

Schémas de la mini-Station Météo

Selon que vous utiliserez le module ClickBoard MIKROE-1993 seul et directement raccordé à votre carte Arduino ou que vous utiliserez une carte d'interface MIKROE-1581, réalisez un des 2 schémas ci-dessous.
 

Utilisation directe du module MIKROE-1993 avec votre carte Arduino






Utilisation du module MIKROE-1993 en association avec la carte d'interface MIKROE-1581 et votre carte Arduino
 


    
   
Vous pouvez retrouver le code source de ce programme en cliquant ici : code source Arduino & modules Click Board