FINESSOMÈTRE DIGITAL
Par Arnaud Martinez
Figure 1. Le premier proto (juin 2023). Cliquez sur l'image pour voir la vidéo.
Voici
l'avancement du "finessomètre" digital. Le capteur mesure l'angle,
calcule la finesse puis transmet par radio vers un récepteur qui
l'affiche. L'idée c'est d'accrocher le récepteur sur un élévateur
pour avoir un display de la finesse air en temps réel. Il y a encore du
travail mais le résultat du proto est encourageant !
C'est bien un inclinomètre numérique qui mesure l'angle entre la carte
électronique et l'horizontale. En fait le capteur est doté d'un
accéléromètre 3 axes et d'un gyroscope 3 axes. L'accéléromètre donne le
vecteur gravité lorsque le système est au repos (sans perturbations).
Le gyroscopes donne les vitesses angulaires. En faisant
l'intégration des vitesses angulaires du gyroscope on obtient
l'évolution de l'angle dans le temps. En faisant une fusion des deux
capteurs on obtient avec précision l'angle entre le capteur et
l'horizontale. Ensuite juste calculer la tangente pour obtenir l'angle
de plané.
Pour l'instant c'est fait sur un microcontroleur un peu obscure mais je
réfléchis à migrer vers un Arduino pour que tout le monde puisse
suivre. Le premier prototype est construit autour d'un capteur MPU6050,
une radio Nrf24l01+ et le contrôleur est un STM8 mais je pense migrer
vers un Arduino pro-mini.
Je l'alimente avec un pile rechargeable NiMh en taille AAA suivie d'un Boost converter pour fournir 3.3v
Le récepteur c'est une autre radio Nrf24l01+, un display TM1637, et un
Arduino nano, que je vais sûrement aussi remplacer par un pro mini.
Je veux ajouter une carte SD sur le récepteur pour enregistrer les
mesures de finesse et faire des graphiques plus tard à la maison.
Plusieurs améliorations sont possibles, comme ajouter un GPS ou une
sonde pitot, mais dans un premier temps je veux garder le système
simple.
Figure 2. Vérification du fonctionnement. Finesse = 1 / tan (alpha) et alpha est l'angle par rapport à l'horizontale.
LAB NOTES:
1. Nous publierons prochainement des plans détaillés et des
instructions pour cet appareil électronique, qui restera dans le
domaine public.
2. Voir aussi notre "finessòmetre" mesureur de finesse géométrique
(pendule gravitationnel), utilisé à la fin des années 80, lorsque la
mesure de la finesse de la montagne était recommandée pour calculer si
nous allions atteindre le terrain d'atterrissage.