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Projet-ScIn MOOREV_ Trigger-Caméra Modulation Fréquence

INTRODUCTION

Le but de notre projet ARE est de déclencher une caméra Go Pro à l’aide d’une carte électronique Arduino dans le but de récolter des données. Les données qui seront les causes du déclenchement pourront être le pH de l’eau, la température etc. Cela appelle aussi à une adaptation de la caméra au milieu avec un processus d’éclairage la nuit, un potentiel processus de détection des espèces. Le cœur du sujet résidera donc dans le fait de déclencher la caméra sous l’action de certaines conditions nécessaires. Le dessein final serait de mettre le système dans des conditions réelles en milieu extérieur, ce pendant plusieurs jours, afin d’en observer les résultats.

Objectif : Intégration d'une carte mesures de pH + température et d'une Arduino pour la programmation du déclenchement  d'une caméra Go Pro autonome.

Il s'agit d'interfaçage de l'Arduino avec les cartes de mesures de pH SENSE0161 (ou ADCM355), avec enregistrement des mesures sur carte microSD, pour pouvoir réveiller  la caméra sur un seuil de mesure de température ou de pH.

Matériel fourni :

1 Arduino Nano
1 carte support microSD 
2  Cartes mesure SENSE0161 DFRobot avec electrodes pH
2 cartes mesures  ADUCM355 WATER QUALITY SENSOR (T°C + pH ou REDOX(ORP)
2 sondes T°C long. 30 cm - thermistance (Thermocoax)

Code pour déterminer la température

const int sensorPin = A0;
const float refResistor = 5600;  // valeur de la résistance de référence en Ohms
const float thermistorNominal = 10000;  // valeur nominale de la thermistance en Ohms
const float tempNominal = 25.0;  // température nominale de la thermistance en degrés Celsius
const float bCoefficient = 3950;  // coefficient b de la thermistance
const float voltage = 5.0;  // tension d'alimentation de la sonde en volts

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(sensorPin);
  float resistance = refResistor * (1023.0 / sensorValue - 1.0);
  float temperature = 1.0 / (log(resistance / thermistorNominal) / bCoefficient + 1.0 / (tempNominal + 273.15)) - 273.15;
  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(temperature);
  Serial.println(" degrees Celsius");
  delay(1000);
}

Code de déclenchement de caméra

#include <OneWire.h>

// Définir la broche de données pour le capteur DS18B20
#define ONE_WIRE_BUS 2

// Initialiser l'objet OneWire
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

void setup() {
  // Ouvrir une communication série à 9600 bauds
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // Initialiser le capteur
  byte addr[8];
  if (!oneWire.search(addr)) {
    // Si aucun capteur n'est détecté, attendre
    delay(1000);
    return;
  }

  // VĂ©rifier que le capteur est bien un DS18B20
  if (addr[0] != 0x28) {
    // Si ce n'est pas un DS18B20, attendre
    delay(1000);
    return;
  }

  // Initialiser la communication avec le capteur
  oneWire.reset();
  oneWire.select(addr);
  oneWire.write(0x44); // Lancer la conversion de température

  // Attendre la fin de la conversion
  delay(1000);

  // Lire la température
  oneWire.reset();
  oneWire.select(addr);
  oneWire.write(0xBE); // Demander la lecture de la température
  byte data[9];
  for (byte i = 0; i < 9; i++) {
    data[i] = oneWire.read();
  }
  int temp_raw = (data[1] << 8) | data[0];
  float temp_celsius = (float) temp_raw / 16.0;

  // Afficher la température
  Serial.print("Température: ");
  Serial.print(temp_celsius);
  Serial.println(" °C");

  // Attendre avant de recommencer
  delay(1000);
}

Code pour avoir le pH

/*
 # This sample code is used to test the pH meter V1.0.
 # Editor : YouYou
 # Ver    : 1.0
 # Product: analog pH meter
 # SKU    : SEN0161
*/
#define SensorPin A0            //pH meter Analog output to Arduino Analog Input 0
#define Offset 0.00            //deviation compensate
#define LED 13
#define samplingInterval 20
#define printInterval 800
#define ArrayLenth  40    //times of collection
int pHArray[ArrayLenth];   //Store the average value of the sensor feedback
int pHArrayIndex=0;
void setup(void)
{
  pinMode(LED,OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("pH meter experiment!");    //Test the serial monitor
}
void loop(void)
{
  static unsigned long samplingTime = millis();
  static unsigned long printTime = millis();
  static float pHValue,voltage;
  if(millis()-samplingTime > samplingInterval)
  {
      pHArray[pHArrayIndex++]=analogRead(SensorPin);
      if(pHArrayIndex==ArrayLenth)pHArrayIndex=0;
      voltage = avergearray(pHArray, ArrayLenth)*5.0/1024;
      pHValue = 3.5*voltage+Offset;
      samplingTime=millis();
  }
  if(millis() - printTime > printInterval)   //Every 800 milliseconds, print a numerical, convert the state of the LED indicator
  {
    Serial.print("Voltage:");
        Serial.print(voltage,2);
        Serial.print("    pH value: ");
    Serial.println(pHValue,2);
        digitalWrite(LED,digitalRead(LED)^1);
        printTime=millis();
  }
}
double avergearray(int* arr, int number){
  int i;
  int max,min;
  double avg;
  long amount=0;
  if(number<=0){
    Serial.println("Error number for the array to avraging!/n");
    return 0;
  }
  if(number<5){   //less than 5, calculated directly statistics
    for(i=0;i<number;i++){
      amount+=arr[i];
    }
    avg = amount/number;
    return avg;
  }else{
    if(arr[0]<arr[1]){
      min = arr[0];max=arr[1];
    }
    else{
      min=arr[1];max=arr[0];
    }
    for(i=2;i<number;i++){
      if(arr[i]<min){
        amount+=min;        //arr<min
        min=arr[i];
      }else {
        if(arr[i]>max){
          amount+=max;    //arr>max
          max=arr[i];
        }else{
          amount+=arr[i]; //min<=arr<=max
        }
      }//if
    }//for
    avg = (double)amount/(number-2);
  }//if
  return avg;
}

Code de déclenchement avec pH

// Inclure la bibliothèque pour la communication série
#include <SoftwareSerial.h>

// Définir les broches de communication série
SoftwareSerial pHSerial(2, 3); // RX, TX

// Définir la broche de commande de la caméra
const int cameraPin = 4;

// DĂ©finir les constantes pour la calibration du capteur de pH
const float pH7Voltage = 2.5;
const float pH4Voltage = 1.98;
const float pH10Voltage = 3.07;

// Fonction pour convertir la tension en pH
float convertToPH(float voltage) {
  float pH = 7 - (voltage - pH7Voltage) / (pH7Voltage - pH4Voltage) * 3;
  return pH;
}

void setup() {
  // Ouvrir la communication série pour le débogage
  Serial.begin(9600);
  // Configurer la communication série pour le capteur de pH
  pHSerial.begin(9600);
  // Définir la broche de commande de la caméra en mode sortie
  pinMode(cameraPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  // Lire la tension du capteur de pH
  pHSerial.write('R'); // Envoyer la commande pour lire la tension
  delay(1000); // Attendre la réponse
  while (pHSerial.available() < 4) {} // Attendre la réponse complète
  float voltage = (float)pHSerial.parseFloat() / 1000.0; // Convertir la réponse en voltage
  // Convertir la tension en pH
  float pH = convertToPH(voltage);
  // Afficher les résultats
  Serial.print("Voltage = ");
  Serial.print(voltage, 2);
  Serial.print(" V, pH = ");
  Serial.print(pH, 2);
  Serial.println();
  // Déclencher la caméra si le pH est inférieur à 7
  if (pH < 7) {
    digitalWrite(cameraPin, HIGH);
    delay(500);
    digitalWrite(cameraPin, LOW);
  }
  // Attendre une seconde avant de recommencer
  delay(1000);
}

Seul le code pH a été testé (Bien que les valeurs semblent surprenant, le code de déclenchement n'a pas pu être testé).

BIBLIOGRAPHIE

  1. Analog Input | Arduino Documentation. https://docs.arduino.cc/built-in-examples/analog/AnalogInput. Consulté le 30 mars 2023.

  2. analogRead() - Arduino Reference. https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/analog-io/analogread/. Consulté le 30 mars 2023.

  3. Nano | Arduino Documentation. https://docs.arduino.cc/hardware/nano. Consulté le 30 mars 2023.

  4. SPI - Arduino Reference. https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/communication/spi/. Consulté le 30 mars 2023.

  5. WiFi101 - Arduino Reference. https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/wifi101/. Consulté le 30 mars 2023.

  6. « Arduino - Temperature Sensor | Arduino Tutorial ». Arduino Getting Started, https://arduinogetstarted.com/tutorials/arduino-temperature-sensor. Consulté le 30 mars 2023.

  7. DS18B20 Temperature Sensor For Arduino - DFRobot Wiki. https://wiki.dfrobot.com/Gravity__DS18B20_Temperature_Sensor__Arduino_Compatible__V2_SKU__DFR0024. Consulté le 30 mars 2023.

  8. SKU SEN0161 PH Meter. https://wiki.dfrobot.com/PH_meter_SKU__SEN0161_. Consulté le 7 avril 2023.
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