Thermomètre à sonde de platine.
Amplitude des mesures :-20 à +400 degrés.
L'appareil est capable de gérer 4 sondes pt100..
Mise à jour OTA (over the air)
transmission Mesh
Conception
Le thermometre utilise la variation de resistance en fonction de la temperature .
la fonction R=100*(1+3.908 *10^-3 * T - 5.775 10^-7 *T*T) mais la precision de la formule simplifiee R=100*(1+3.85*10^-3*T) est suffisante pour mon application
Ex de Resistance PT 100 en fonction de la temperature de -30 à +300
| T ° | R sonde ohm |
| -30 | 88,224025 |
| 10 | 103,902225 |
| 20 | 107,7929 |
| 30 | 111,672025 |
| 40 | 115,5396 |
| 50 | 119,395625 |
| 60 | 123,2401 |
| 70 | 127,073025 |
| 80 | 130,8944 |
| 90 | 134,704225 |
| 100 | 138,5025 |
| 110 | 142,289225 |
| 120 | 146,0644 |
| 150 | 157,320625 |
| 300 | 212,0425 |
Le principe consiste à mesurer la sortie d'un pont diviseur de tension alimente en 5 v régulé, avec une résistance fixe de 150 ohms. Les variations de tension sont très faibles et il faut utiliser un amplificateur ADS115 pour avoir des mesures précises.
Un exemple de calcul est simulé dans le tableau suivant.
| variables | valeur | unite | commentaire |
| alim : E | 5 | voltts | sortie régulateur |
| R1 | 150 | ohm | Résistance fixe |
| mesure: V | 2.2210 | volts | Tension sortie pont diviseur |
| Rsonde | 109.37 | ohm | Rsonde = E*R1/(E-V) |
| Tsonde | 24.34 | dg | Tsonde=(Rsonde-100)/0.385 |
Circuit électronique
Schéma Kicad de la fonction électronique.
L'alimentation se fait en 12v, un régulateur LM2596 abaisse la tension à 5V, puis alimente l'amplificateur ADS1115 à une tension très précise de 5V. Les 4 sondes pt100 sont reliés respectivement aux broches A0 à A4 de l'ADS1115. Le pont diviseur de tension entre les résistances pt100 et les résistances R3 à R6 limitent la tension aux alentours de 2.5V. Une liaison I2C communique avec l'ESP32 par les broches SDA et SCL.
Toutes les masses sont reliées entre elles
La trace des pistes s'effectue sur le logiciel Kicad. Une zone de masse est dessinée sur la face inférieure. Cette réalisation permet d'élaborer les fichiers Gerber qui seront envoyés en Chine sur le site PCBWAY. En retour, je réceptionne les 10 circuits imprimés pour souder les composants.
Programmation
Plutôt que de détailler ligne par ligne le code du programme, je vous invite à consulter les sites de programmation qui m'ont inspiré pour la réalisation du programme esp32_pt100.ino
Le principe est le suivant:
Lecture de la valeur de tension du pont diviseur avec l'ADS1115
Calculer la résistance et la température de la sonde
Envoyez une séquence JSON contenant les 4 valeurs de températures et accessoirement l'état des relais s'ils sont configurés.
Ces informations sont envoyées par la communication entre esp32 appelé Mesh.
L'ESP32 maitre transmet alors les donnes à Node-red par le courtier Mosqitto en MQTT
Enfin, la mise à jour du programme pourra se faire par WiFI sans liaison série technique OTA (Over The Air) par la librairie ElegantOTA
Références à consulter
https://randomnerdtutorials.com/esp-mesh-esp32-esp8266-painlessmesh/
https://passionelectronique.fr/tutorial-ads1115/
https://esp32cube.com/post/esp32-read-pt1000pt100-temperature-sensor-values/
https://randomnerdtutorials.com/esp32-ota-elegantota-arduino/
https://randomnerdtutorials.com/esp32-mqtt-publish-subscribe-arduino-ide/