Bonjour,
Dans le cadre de mes activités professionnelles, je suis en cours de conception et de réalisation d'un
dispositif d'acquisition de températures multivoies à base de MAX31855KASA (pour thermocouples de
type K) et de débit par débitmètre numérique à impulsion. Le dispositif se composera au final de :
- un Arduino Mega assurant l’intégralité de la gestion du dispositif
- distribution de l'alimentation (5V, 10V, 15V...) dans le dispositif à partir d'une alimentation externe 24V
- mesure de températures issues de 24 thermocouples de type K (par 24 MAX31855KASA) avec une fréquence configurable et maximale de 1 mesure par seconde pour chaque thermocouple
- indications visuelles par 24 diodes bicolores R/V (L-93WEGW) de la présence ou du dysfonctionnement d'un thermocouple (une diode par thermocouple)
- affichage des températures issues des MAX31855KASA sur des LCD 4X40 (deux écrans Midas MC4400A5W6-BNMLW) suffisent pour l'affichage complet des 24 températures)
- un écran LCD 4X20 (Midas MC42005A6W-BNMLW) permettant par l'intermédiaire de mini boutons poussoirs et de menus affichés sur l’écran de régler l'ensemble du dispositif (déclenchement des enregistrements, intervalle de temps entre chaque mesure...)
- une horloge temps réel DS1307 pour horodater les mesures
- une carte SD pour l'enregistrement des mesures
- la gestion d'un débitmètre numérique à impulsion
- réglage individuel du contraste et de l'éclairage des écrans (par mini bouton poussoir et par l'intermédiaire de potentiomètres numériques MCP4141-103E et de NE555/NE556 pour l'éclairage)
- une gestion de la connexion USB issue du PC : coupure de l'alimentation du port USB tout en gardant active la liaison série (pour éviter d'alimenter le boîtier par l'USB du PC quand l'alimentation externe n'est pas présente et que le câble USB est présent) avec détection et ouverture/fermeture par l’Arduino de la connexion série PC
Le système devant être capable de fonctionner selon 3 modes :
- autonome (sans aucune connexion vers un PC) avec un simple affichage des données sur les LCD en conservant les possibilité de réglage de la fréquence d'acquisition, du déclenchement des enregistrements sur la carte SD...
- connecté à un PC en utilisant le moniteur série de l'environnement Arduino pour la visualisation des données et la récupération des données de la carte SD, le paramétrage des acquisitions
- connecté à un PC en utilisant une interface graphique (espérée) conviviale développée en TCL/TK permettant d'interagir avec le dispositif et d'exporter les données sous format exploitable (texte, Excel...) pour le post-traitement. Une mise à jour du programme de l’Arduino sera éventuellement possible directement à partir de cette interface
En raison des contraintes (nombre important des entrées/sorties à effectuer), des solutions techniques et électroniques utilisées, certaines bibliothèques sont remplacées par des bouts de codes « maison »
(notamment en ce qui concerne les MAX31855KASA).
Un certain nombre de ces éléments sont déjà opérationnels (mesures de températures par MAX31855, 24 diodes bicolores d’état des thermocouples, 2 écrans LCD 4X40, gestion de la connexion USB, alimentation interne du boîtier...), d'autres ont été testé sur platine d'essai et doivent être fiabilisés sur CI (carte SD, utilisation de 19 boutons poussoirs pour les réglages en utilisant une interruption de l'Arduino, potentiomètres numériques pour l'éclairage des écrans...).
Je posterai quelques informations complémentaires (schémas de principe et PCB, bouts de codes, détails techniques…) à mesure de la réalisation des divers éléments en espérant que cela pourra servir à d’autres.
Cordialement.
MB_F_45
