Fabriquer une station APRS

Dans un premier temps, ce projet PICO_METEO s'adresse à ceux qui ont une expérience minimale dans le domaine de l'électronique. Pour les schémas j'ai utilisé EAGLE en version freeware. Je vous conseille de télécharger ce programme, et reprendre les fichiers ci-dessous pour tirer le circuit imprimé. J'ai testé l'impression en "PDF" mais en imprimant ensuite sur un papier, j'ai constaté que l'échelle n'était pas reproduite fidèlement.

Je n'ai pas "inventé" le TNC. J'ai adapté un TNC existant dont WB8WGA est le concepteur, j'ai adapté et simplifié le TNC pour la station météo... Ici vous avez le PDF du circuit original... et toutes les explications

Ci-dessous, les fichiers nécessaire à la construction.

 

Carte mère schéma ( BMP) Fichiers Eagle Demo .HEX
Carte TNC ( modem radio 1200bds ) schéma ( BMP) Fichiers Eagle Source .HEX
Carte CPU   A/D schéma ( BMP) Fichiers Eagle Source .HEX
Carte anémomètre thermique schéma ( BMP) Fichiers Eagle  

L'Afficheur utilisé est un grand standard  DEM 16217SYH-PY ou équivalant.  Votre afficheur doit avoir un port E, R/W, et DB0 à DB7. Si c'est le cas, branchez-le comme cette photo et ça roule ! Notez le petit pont, et la résistance.

 

La carte TNC ( modem radio ) n'est utile uniquement si l'on veux diffuser ses données sur un réseau APRS. La station météo fonctionne aussi très bien si le modem n'est pas branché.

 

Carte anémomètre thermique, la NTC dite "froide" est celle qui mesure la température ambiante. La NTC "chaude" est chauffée par la résistance de 82ohms, elles sont collées ensemble ! Le vent va refroidir la NTC chauffée par la résistance, l'ampli-op va donc compenser en augmentant la tension sur les bornes de la résistance de 82 ohms pour obtenir toujours le même écart de température entre la NTC froide, et la NTC chauffée. Il suffit ensuite de mesurer la tension sur R 82 Ohms pour connaitre la vitesse du vent. La carte CPU A/D va mesurer cette tension, et à travers une table mémorisée dans le PIC la vitesse du vent sera definie et envoyée à la carte mère pour l'affichage sur l'écran LCD, et emise sur le réseau APRS. Il est donc possible d'utiliser ma carte anémomètre thermique SEULE ! Il faut lui mettre 12 volts, et connectez un petit cadrant de récupération que vous graduerez selon vos observations. Sachez que la tension de sortie sur AN1 est de 2.5 volts à 0Km/h et 5.2v à 120Km/h environ... L'échelle n'est pas linéaire !
La sortie AN2 provient d'un detecteur d'électricité statique, qui chez moi est perturbé par le rayonnement du secteur 220v/380v. Le niveau de sortie change en fonction du moment de la journée, mais un signal 50Hz vient "perturber" ma mesure. Dès que les résultats seront meilleures j'y reviendrai. Mais ce n'est qu'une question d'emplacement de l'antenne du capteur...

La carte CPU A/D se met à l'exterieur, sur cette carte est monté un LM74 ( capteur de température numérique ) et un capteur d'humidité calibré  IH-3610. La carte mesure aussi les tension qui proviennes de l'anémomètre, et le niveau "d'électricité statique" Deux entrées sont libre pour  d'autres paramètres à mesurer. Le tout est envoyé à la carte mère par RS-485.

La carte mère affiche les valeurs, elle possède aussi un capteur de température DS1620 ( capteur de température numérique ) et une entrée pour un baromètre analogique. Elle envoie les données au modem radio pour le réseau APRS.

Pour vous convaincre que ce montage est fonctionnel, venez régulièrement sur ma page "meteo à Premier"

Voilà... si vous avez des question, écrivez-moi.   Plus bas, quelques images de la chose.

7 pages d'écran peuvent être selectionné à l'aide du potentiomètre. En voici quelques exemples...

Ecran indiquant la vitesse du vent  (moyenne / instantanée / maxi)

écran indiquant les températures et humidité

écran indiquant l'état de la liaison entre les différents modules

La carte mère... avec CPU  PIC 16F876

Le TNC avec PIC 16F88 pour l'envoi des trames sur le réseau APRS

 

 

Ci dessous, l'anémomètre accroché provisoirement à mon rateau TV  :-)

Vue de dessous l'anémomètre. On distingue les deux résistances de mesure, celles-ci sont protégée de la pluie grâce à ce couvercle de boîtier de derivation.

 

L'anémomètre à température constante à l'avantage d'être extrêmement sensible. Un dimensionnement  adapté de l'électronique permet d'étendre l'échelle de mesure jusqu'a plus de 150Km/h sans détériorations de pièces d'usure ( pas de roulement à bille ) Mon projet fournit une valeur moyenne de la vitesse du vent sur 1 minute. Mais Il a le désavantage d'être sensible à la pluie ( lui prévoir un toit ) et selon la précision des résistances de mesure, peut avoir un écart important ( 10Km/h )lorsque l'on passe de 20° à -30° Les vitesses mesurées peuvent donc varier de 10Km/h entre un hivers très rigoureux et l'été. l'inertie thermique ne permet pas de mesurer des pointes de vents montant très rapidement. Le problème serait peut-être contourné en utilisant des résistances de mesure au format SMD, mais là nous entrons dans un domaine qui n'est pas facile à souder pour tout le monde... ce n'est pas mon but.

 

Mise en place de l'abris météo, afin d'avoir une lecture de température correcte