Le capteur de pression utilisé est un MPX2100A MOTOROLA. La température du module est mesurée par un DS1820 DALLAS. Cette mesure de température est utilisée pour compenser la dérive du capteur de pression. La conversion analogique-numérique est réalisée par un circuit AD7714AN-5 Analog Device. La précision de l'acquisition est de 0,01% sur une pleine échelle de 20mV, soit une résolution d'acquisition de 20 microvolts.
Le calcul de l'altitude à partir de la pression est réalisé par un microcontroleur PIC16F84-10 MICROCHIP selon une approximation polynomiale du second degré qui assure une approximation suffisante entre 0 et 3500m. Le PIC assure également la conversion du résultat en une matrice de points et la génération directe des synchros et des pixels selon le format vidéo composite. Pour réaliser toutes ces opérations en temps réel, le PIC est une version 10MHz overclockée à 16MHz (ce n'est pas garanti par le fabricant, mais ça fonctionne sans problème). Les habitués du PIC pourront constater en analysant le source assembleur que la programmation est loin d'être évidente! La complexité est due au fait que la génération du signal vidéo impose un séquencement très strict et rapide, sans quoi l'image générée est instable.
Le bouton poussoir sert à la mise à zéro de l'altitude, opération à réaliser au sol pour s'affranchir des variation de la pression atmosphérique.
Le câblage de ce circuit est à la portée de toute personne sachant manier correctement un fer à souder (en utilisant peut-être toutefois sur une plaquette un peu plus grande pour faciliter le câblage). Si vous vous lancez, n'oubliez pas de m'envoyer un mail!
Chargez ici le fichier de programmation du PIC.

Circuit électronique Hélice anémométrique

Caractéristiques: Altimètre: 0 à 3500m, résolution 1m, précision: 2,5% Anémomètre: 0 à 30m/s, résolution 0,1m/s Voltmètre: 2 voies (nacelle + vidéo), gamme 0 à 18V,     résolution 10mV Thermomètre: -25 à +70°C, résolution 1°C Sortie: vidéo composite 625/50 standard PAL/SECAM Alimentation: 7V à 18V, 17mA Dimensions: L=53mm x l=38mm x H=12mm Poids: 20g

La différence majeure entre l'altimètre simple et l'altimètre-anémomètre est le microcontrôleur PIC16F876 qui remplace le PIC16F84. Celui-ci permet de réaliser un affichage de 6 lignes de 14 caractères, et grâce à son convertisseur analogique numérique intégré, d'ajouter une fonction voltmètre à deux entrées bien pratique pour surveiller en temps réel l'état de charge des accus de la nacelle. L'hélice d'anémomètre utilisé est un hélice professionnel disponible en tant que pièce de rechange chez Radiospares. La vitesse de rotation est transmise à l'électronique par couplage magnétique, ce qui permet une mesure extrêmement sensible et précise. Le circuit électronique possède un potentiomètre multitours permettant le réglage fin de l'anémomètre. L'écran de réglage affiche le facteur de conversion de l'anémomètre en m/s/Hz, et indique également la pression atmosphérique mesurée.

Ecran de réglage

Capteur magnétique

Caractéristiques: Fonction boussole: indication de 0 à 360°, résolution de 1°, indication des directions cardinales Etalonnage: procédure d'étalonnage permettant de s'affranchir des champs magnétiques parasites existant sur la nacelle Taille du capteur: Ø 12mm x H 12mm Poids: 3g

Le capteur magnétique utilisé est distribué par la société PEWATRON (SUISSE). On le trouve également (et en général moin cher) sous la marque DINSMORE. Ce capteur est constitué d'un aimant mobile dont la position est mesurée sans contact par des capteurs à effet hall placés à 90°. Il en existe en 2 versions: version analogique: 2 capteurs à effet hall fournissent 2 tensions continues représentant le sinus et le cosinus de la direction mesurée. version numérique: 4 capteurs à effet hall fournissent 4 signaux logiques dont le décodage permet de déterminer 8 positions (N, NE, E, SE, S, SW, W, NW). Le capteur analogique est utilisé ici. Les 2 tensions de sorties sont mesurées directement par le convertisseur analogique numérique 10 bits du PIC16F876. Le microcontrôleur réalise ensuite la division et le calcul de l'arctangente nécessaire à l'extraction de l'angle. Pour obtenir une bonne précision, un étalonnage du capteur est nécessaire afin de déterminer les valeurs extrêmes des sinus et cosinus fournis par le capteur. Celui-ci est réalisé en faisant faire 360° au capteur et en enregistrant les valeurs minimum et maximum dans l'EEPROM du PIC. Cette procédure d'étalonnage permet également de s'affranchir des éléments métalliques de la nacelle qui pourraient perturber le champ magnétique autour du capteur. Ce capteur a été installé par BN Chagny sur sa nacelle. La précision obtenue est excellente, à condition toutefois que le capteur soit parfaitement vertical pour que l'aimant suspendu reste libre et ne frotte pas sur le corps du capteur.

Ecran d'étalonnage