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DÉPARTEMENT DE PHYSIQUE
Filière : Science de la matière physique
Parcours :Physique Electronique
Projet de fin d’étude
STATION D’ACQUISITION DES DONNES PAR ESP32
Thème
Réalisé par :
 El Marzougui Ismail
Drissi Soukaina
N° du Groupe :G7
2021-2022
Plan
Généralités
Matériels
et
logiciels
utilisés
Simulation
et
réalisation
pratique
Introduction
Notre projet consiste à réaliser une station météo et surveiller
l'alimentation des panneaux solaires à base d’ESP 32 et des logiciels à fin
de partager les donnés avec d'autres utilisateurs sur les plateformes de
l’IOT.
Généralités
Panneaux
photovoltaïques
Station météo
1 2
Station météo
on appelle une station météo, tous les appareils qui enregistrent et fournissent des
informations concernant les mesures physiques liées aux variations du climat .
1
Connectée
La station météo connectée est techniquement assez similaire aux stations classiques.
Elle s’en différencie surtout car elle transmet des données sur le smartphone et autres
appareils avec internet
Shéma bloc
1
2
Panneaux photovoltaïques
Un panneau solaire est un dispositif convertissant une partie du rayonnement solaire en
énergie thermique ou électrique, grâce à des capteurs solaires photovoltaïques .
Les panneaux photovoltaïques se composent de cellules photovoltaïques qui sont créés
à partir de 2 couches semi-conducteurs
2
Lorsque les deux couches sont mises en contact, les électrons en excès de la partie n diffusent
spontanément vers la région déficitaire. Les couches n et p deviennent alors respectivement positive et
négative. Il se crée donc un champ électrique qui tend à repousser les électrons excités par les photons
vers la couche n, et les trous vers la couche p, où des collecteurs se chargent de les récolter. On peut
ainsi mesurer une différence de potentiel entre les deux structures. Si la cellule est illuminée et que l'on
ferme le circuit en raccordant ses deux bornes à un réseau électrique ou sur un appareil, un courant
électrique est fourni par la cellule.
Matériels et logiciels utilisés
1
ESP 32
3
Arduino
4
Thingspeak
2
Les capteurs
1
Définition
L’ESP32 est une carte électronique qui possède en effet une connectivité assez complète,
permet l’acquisition de données provenant de capteurs, l’envoi de signaux de données ou le
contrôle de circuits de puissance.
Via le port USB
Utilisation d'une tension
non régulée entre 5V et 12V
-Utilisation d'une tension régulée
de 3,3 V
EN : broche du
régulateur 3.3 V
15 ADC (convertisseur
analogique-numérique)
GPIO 34,35,36 et 39 à
utiliser comme entrée
9 capteurs
tactiles (2,4,15,12,1
3,14,27,32 et 33)
4 interfaces SPI
1
1
https://wokwi.com/projects/327915163875279444
2
Définition
Un capteur est un organe de prélèvement d'information qui élabore à partir d'une grandeur
physique, une autre grandeur physique de nature différente (très souvent électrique).
Capteur
Grandeur
physique
Signal
électrique
Energie
- température
- pression
- force
- signal logique (TOR)
- signal analogique
- signal numérique
Capteurs passifs
Capteur de température et humidité DHT11
Etendue de mesure humidité:
De 0% à 100% avec une précision à 2-
5%
Etendue de mesure température:
De -40°C à 80°C avec une précision
±0.5°C
Consommation:
2.5mA max pendant la conversion Alimentation:
3 to 5V alimentation et
DATA
Nombre de pins:
4 pins, 0.1" espacement
01
02
03
04
05
2
Caractéristiques
Capteurs actifs
2
Capteur de tension
Le module est conçu sur la base du principe du diviseur de résistance, ce qui peut réduire la tension
d'entrée de l'interface du terminal de 5 fois et la tension d'entrée analogique Arduino maximale est de
5V.
DC 0.02445V ~ 25V.
Plage de mesure :
DC 0 ~ 25V
Tension d’entrée :
DC 0.02445V ~ 25V.
Résolution de mesure
01
02
03
2
Caractéristiques
3
Définition
C’est un logiciel de programmation par code, qui contient une cinquantaine de commandes différentes. A
l’ouverture, l’interface visuelle du logiciel ressemble à la Figure des boutons de commande en haut, une page
blanche vierge, une bande noire en bas.
3
4
Définition
Thingspeak est une application open source pour « l’internet des objets » ; permettant de stocker et collecter
les données des objets connectées en passant par le protocole HTTP via Internet ou un réseau local.
4
Les étapes à suivre
Simulation et réalisation pratique
Code
Arduino
Montage
du
système
Capteur DHT11 à 4
broches
Esp 32
Breadbord
Câble USB
type A / B
Fils
Résistance de
5 à 10 kΩ
Câblages : Connexion de DHT11A à ESP 32 :
 La broche DATA à la broche D0 de la carte ESP32
La broche VCC à la broche 3.3V de la carte ESP32
La broche GND à la broche GND de la carte ESP32
Manipulation 1
Fils
Capteur B25
Carte ESP 32
Batterie Câble USB type A / B
Manipulation 2
Conclusion
Dans ce projt, notre travail a consisté à réaliser une station météo connectée et surveiller l’alimentation des
panneaux solaires. . Commençant par l’utilisation de la carte microcontrôleur ESP 32 qui traite et convertie
les données collectées par les capteurs utilisés, puis relier le système de mesure au PC (support d’affichage)
par un câble USB. Et en fin, écrire un programme sur Arduino IDE qui sert à afficher les résultats sur le
moniteur série et en même temps sur une application Web « Thingspeak » qui offre des possibilités de
traitement des données avancées. Ainsi que leur partage avec d’autres utilisateurs via le réseau internet.
101001101
001000010
101001111
0 1 1 1 0 1 1
Merci pour votre attention
Fin

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  • 1. DÉPARTEMENT DE PHYSIQUE Filière : Science de la matière physique Parcours :Physique Electronique Projet de fin d’étude STATION D’ACQUISITION DES DONNES PAR ESP32 Thème Réalisé par :  El Marzougui Ismail Drissi Soukaina N° du Groupe :G7 2021-2022
  • 3. Introduction Notre projet consiste à réaliser une station météo et surveiller l'alimentation des panneaux solaires à base d’ESP 32 et des logiciels à fin de partager les donnés avec d'autres utilisateurs sur les plateformes de l’IOT.
  • 5. Station météo on appelle une station météo, tous les appareils qui enregistrent et fournissent des informations concernant les mesures physiques liées aux variations du climat . 1 Connectée La station météo connectée est techniquement assez similaire aux stations classiques. Elle s’en différencie surtout car elle transmet des données sur le smartphone et autres appareils avec internet
  • 7. 2 Panneaux photovoltaïques Un panneau solaire est un dispositif convertissant une partie du rayonnement solaire en énergie thermique ou électrique, grâce à des capteurs solaires photovoltaïques . Les panneaux photovoltaïques se composent de cellules photovoltaïques qui sont créés à partir de 2 couches semi-conducteurs
  • 8. 2 Lorsque les deux couches sont mises en contact, les électrons en excès de la partie n diffusent spontanément vers la région déficitaire. Les couches n et p deviennent alors respectivement positive et négative. Il se crée donc un champ électrique qui tend à repousser les électrons excités par les photons vers la couche n, et les trous vers la couche p, où des collecteurs se chargent de les récolter. On peut ainsi mesurer une différence de potentiel entre les deux structures. Si la cellule est illuminée et que l'on ferme le circuit en raccordant ses deux bornes à un réseau électrique ou sur un appareil, un courant électrique est fourni par la cellule.
  • 9. Matériels et logiciels utilisés 1 ESP 32 3 Arduino 4 Thingspeak 2 Les capteurs
  • 10. 1 Définition L’ESP32 est une carte électronique qui possède en effet une connectivité assez complète, permet l’acquisition de données provenant de capteurs, l’envoi de signaux de données ou le contrôle de circuits de puissance. Via le port USB Utilisation d'une tension non régulée entre 5V et 12V -Utilisation d'une tension régulée de 3,3 V
  • 11. EN : broche du régulateur 3.3 V 15 ADC (convertisseur analogique-numérique) GPIO 34,35,36 et 39 à utiliser comme entrée 9 capteurs tactiles (2,4,15,12,1 3,14,27,32 et 33) 4 interfaces SPI 1
  • 13. 2 Définition Un capteur est un organe de prélèvement d'information qui élabore à partir d'une grandeur physique, une autre grandeur physique de nature différente (très souvent électrique). Capteur Grandeur physique Signal électrique Energie - température - pression - force - signal logique (TOR) - signal analogique - signal numérique Capteurs passifs Capteur de température et humidité DHT11
  • 14. Etendue de mesure humidité: De 0% à 100% avec une précision à 2- 5% Etendue de mesure température: De -40°C à 80°C avec une précision ±0.5°C Consommation: 2.5mA max pendant la conversion Alimentation: 3 to 5V alimentation et DATA Nombre de pins: 4 pins, 0.1" espacement 01 02 03 04 05 2 Caractéristiques
  • 15. Capteurs actifs 2 Capteur de tension Le module est conçu sur la base du principe du diviseur de résistance, ce qui peut réduire la tension d'entrée de l'interface du terminal de 5 fois et la tension d'entrée analogique Arduino maximale est de 5V.
  • 16. DC 0.02445V ~ 25V. Plage de mesure : DC 0 ~ 25V Tension d’entrée : DC 0.02445V ~ 25V. Résolution de mesure 01 02 03 2 Caractéristiques
  • 17. 3 Définition C’est un logiciel de programmation par code, qui contient une cinquantaine de commandes différentes. A l’ouverture, l’interface visuelle du logiciel ressemble à la Figure des boutons de commande en haut, une page blanche vierge, une bande noire en bas.
  • 18. 3
  • 19. 4 Définition Thingspeak est une application open source pour « l’internet des objets » ; permettant de stocker et collecter les données des objets connectées en passant par le protocole HTTP via Internet ou un réseau local.
  • 21. Simulation et réalisation pratique Code Arduino Montage du système
  • 22. Capteur DHT11 à 4 broches Esp 32 Breadbord Câble USB type A / B Fils Résistance de 5 à 10 kΩ Câblages : Connexion de DHT11A à ESP 32 :  La broche DATA à la broche D0 de la carte ESP32 La broche VCC à la broche 3.3V de la carte ESP32 La broche GND à la broche GND de la carte ESP32 Manipulation 1
  • 23.
  • 24. Fils Capteur B25 Carte ESP 32 Batterie Câble USB type A / B Manipulation 2
  • 25. Conclusion Dans ce projt, notre travail a consisté à réaliser une station météo connectée et surveiller l’alimentation des panneaux solaires. . Commençant par l’utilisation de la carte microcontrôleur ESP 32 qui traite et convertie les données collectées par les capteurs utilisés, puis relier le système de mesure au PC (support d’affichage) par un câble USB. Et en fin, écrire un programme sur Arduino IDE qui sert à afficher les résultats sur le moniteur série et en même temps sur une application Web « Thingspeak » qui offre des possibilités de traitement des données avancées. Ainsi que leur partage avec d’autres utilisateurs via le réseau internet. 101001101 001000010 101001111 0 1 1 1 0 1 1
  • 26. Merci pour votre attention Fin