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Projet Ballon Météo Raspberry PI
Le ballon météo est un procédé de télémesure (mesure à distance) de la valeur météorologique en altitude
(pression, température et humidité de l'air, direction, vitesse du vent et altitude).
Cette technique, mise au point en 1927 en France, permet la connaissance précise de la structure verticale de l'atmosphère (connaissance de l'origine et des mouvements des masses d'air, localisation
des couches de turbulences et nuageuses. Renseignements bien utiles par exemple dans le domaine de la navigation aérienne.
Le ballon est très léger avec une capacité de charge faible, le Raspberry est parfaitement adapté à cette contrainte de poids. Le diamètre du ballon est généralement de 2 mètres au sol et de 10 mètres vers 30 km d'altitude. Il s'élève à une vitesse de 5m/s. Car plus on monte en altitude plus la pression atmosphérique diminue, ainsi le volume du ballon-sonde augmente avec l'altitude jusqu'à l'éclatement.
La nacelle redescend au sol à l’aide d’un parachute. Un module GSM envoie les coordonnées gps de la nacelle au sol afin que l’utilisateur puisse la récupérer.
Cahier des charges
1- Durant son ascension, le ballon sonde météo enregistre (toutes les 5 secondes environ) la pression (hpa), température (°c) ,humidité (%) et CO2(ppm) de la masse d'air qu'il traverse Simultanément, nous mesurons la vitesse, direction du vent et l’altitude, ces mesures sont déduites d'après la trajectoire du ballon grâce au module GPS. Nous stockerons dans une base de données (en local dans le raspberry pi) l’ensemble de ces mesures. Le parcours est enregistré dans un fichier local (format gpx ) afin de le lire et de le visualiser facilement sur une carte google map en ligne. Avec une caméra pi des photos et vidéos seront prises lors de différentes phases du vol puis stockées sur la carte sd du pi pour voir un aperçu visuel du déplacement du ballon à son retour sur terre.
2- Toutes les données sont stockées dans le raspberry afin de les récolter, lors de l’atterrissage de la nacelle sur le sol à l’aide d’un parachute nous installons un module gsm qui enverra un message indiquant la position gps du ballon, l’utilisateur pourra facilement récupérer la nacelle.
3- Gestion capteurs météo et capteur de qualité de l'air en i2c (python 3 : smbus2):
- Capteur température et humidité HTU21D(F)
- Capteur pression LPS25HB
- Capteur qualité de l'air iAQ-Core Indoor Air Quality Sensor Module
- Gps Shield for Arduino™ and Raspberry-PI.
4- Gestion du module gsm E-blocks(eb 066) liaison série avec uniquement des commandes AT car en langage python 3. Envoi d’un message avec les coordonnées gps du lieu d’atterrissage de la nacelle.
5- Mise en place d’une base de données mysql qui stocke toute les 5 secondes les mesures de température, pression, humidité, CO2, altitude, longitude , latitude, date et heure (python 3).
6- Création fichier format gpx pour une lecture facile sur une carte en ligne du déplacement du ballon et de son altitude(python 3).
7- La caméra pi est gérée par le serveur Motion afin de stocker des photos et vidéos. Gestion des déclenchements en python 3.
8- Mise en œuvre du Serveur apache 2 sur le raspberry pi gestion d’un Site html5(css, html, javascript, ajax) qui permet de visualiser les différentes mesures en connectant le raspberry sur un réseau LAN.
9- Ce système est alimenté par une batterie rechargeable, le choix et le dimensionnement de celle-ci est primordial afin de ne pas polluer l’environnement en cas de perte de la nacelle.
Projet élèves
