SnowPi

SnowPi, contraction entre Snow et Raspberry Pi, un nano-ordinateur. Le nom donné à un dispostif destiné à observer l’évolution des cristaux de neige durant l’hiver alaskien. Ici je vous livre l’histoire de la mise en place du dispositif, Simon pour sa part vous expliquera le pourquoi du commun du projet sur son blog. Je vous parlerais des résultats tout au long de l’hiver.

Fairbanks, 113 Roxie Road, 29 novembre 2013.

En fin de l’hiver dernier, après avoir découvert l’existence d’un microscope bon marché, pouvant se brancher via un port USB à un ordinateur de suivre la métamorphose des cristaux de neige au court de l’hiver. Connaissant mon léger côté geek, il m’avait demandé si je saurais faire communiquer une raspbberry PI, un micro ordinateur à 35$, avec le microscope et de développer un script pour acquérir une image régulièrement. J’avais tout de suite adéhrer à l’idée, surtout que jusqu’à présent personne n’a encore tenter l’expérience.

Bref, le printemps est passé, l’été puis l’automne : le projet est resté à l’état d’ébauche. Soudain, la neige est arrivé comme un rappel, le projet s’est retrouvé propulsé sur le devant de la scène. Finalement, il a pris corps dimanche dernier. Dans la bienfaisante chaleur de sa cabine sur Willow Run, Simon s’occupe d’assembler le circuit électronique comportant les LED, pour l’éclairage, et les thermocouplesle tout relier à une carte Arduino, permettant de déclencher l’éclaireage et de lire les températures. Pour ma part, je prépare la raspberry PI à sa fonction. Si l’écriture du script déclanchant la prise d’une photographie ne me pose pas de problème, l’installation du programme d’acquisition sur la raspberry PI est plus délicate, nécessitant la modification de diverses paramètres dans le code et la recompilation du programme.

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Finalement, peu après minuit tout semble fonctionner : la PI communique avec l’Arduino : le contrôle des LEDs et le module photographique fonctionne à merveille. Une ombre au tableau, le transfert des données de températures entre l’Arduino et l’ordinateur pose quelque problème. Par ailleurs, il nous faut encore gérer la discussion via les pines Tx/Rx entre les deux cartes pour libérer un port USB de la Pi afin d’y insérer une dispositif wifi pour la connecter au réaseau local. Bref, une bonne soirée de travail est encore nécessaire.

Mardi soir, de retour à sa cabine, nous découvrons qu’internet est coupé, car Simon, parfois tête en l’air, à oublier de payer la facture. Sans les ressources et les connaissances de google, la soirée avance bien plus rapidement que le projet. Finalement, après quelques heures, le nouveau script est finalisé, la lecture des températures et leur transfert à la Pi s’accomplit sans problème. Par contre, dès l’instant où les deux sont reliés via les pines Tx/Rx, plus rien ne fonctionne. Après avoir tenté de trouver une solution, peu avant 1h00 du matin, nous abandonnons. La Pi est reliée à l’Arduino via le câble USB, nous privant de tout moyen de communication avec le dispostif. Laissé à son plein gré, il fonctionnera de manière autonome toute la nuit.

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Le matin venu, à peine réveiller, Simon et moi bondissons auprès du dispostif. Le résulat est mitigé, si les photographies ont été prises à intervalle régulier, le fichier qui devrait contenir les valeurs des températures est vide, aucune ligne, pas la trace d’un moindre caractère. Au bout d’une heure de tentatives sans succès, la SnowPi attendra. Il était temps pour moi d’aller au travail. Le soir venu, me voici de retour à Willow run, où la connection internet a été rétablie. Quelques heures furent suffisantes pour solutionner la majorité des problèmes : les températures, avec désormé des valeurs plausibles, sont logguées avec succès sur la carte mémoire. Seule la communication Rx/Tx demeurait obscure. Finalement, le connecteur wireless et le microscope sont branchés sur un hub usb, relié à l’un des ports, l’Arduino sur le deuxième. Devant emmené des amis à l’aéroport, je laisse Simon placé le dispositif dans la neige.

Jeudi matin, je communique à Simon les commandes pour se connecter avec SnowPi afin d’en découvrir les premières images des cristaux. Un simple ping 1 commande permettant de savoir si un ordinateur à une certaine adresse est en ligne ou non [\foot] nous apprends que le dispostif n’est malhereusement pas connecté au réseau local. Prenant son mal ne patience, il devra attendre que je vienne le lendemain pour m’en occuper.

Après avoir récupéré de la soirée de Thanksgiving, vagué à diverses occupations, effectué une petite boucle en ski de fond, je files chez Simon. Première mauvaise surprise, seule une vingtaine de photographies ont été prises, alors qu’il devrait y en avoir plus du double. Deuxième mauvaise surprise, alors que les thermocouples fonctionnaient sans problème, deux sont décédés duran l’installation. Pour les points positif, la cause de l’absence de connection est rapidement découverte : la boîte contenant SnowPi est placé à la surface de la neige, et malgré la proximité de la cabine, le signal est presque inexistant. La solution est évidence, il suffit d’insérer le connecteur wifi au bout d’une extension USB et le placer en hauteur. La théorie semble bonne, la pratique est une autre paire de manche, car une fois l’extension en place, plus rien ne fonctionne : ni wifi, ni LEDs, ni photographies. Il est temps de prendre le taureau par les cornes, j’ai évidemment relié SnowPi à un clavier et à un écran. Ce qui l’est moins est que mon bureau est une simple planche en bois posé sur la neige et que je travaille accroupis, par -20°C. Définitivement l’Alaska vous propose des expériences inoubliables. Après trois bonnes heures à faire des va et vien entre l’intérieur pour me réchauffer et l’extérieur, je me rends à l’évidence, sans savoir pourquoi, le simple ajout de l’extension modifie la connection électrique de la Pi qui cesse d’aquérir images et température. J’espère que l’ajout d’un duplicateur de port USB, alimenté par un source de courant externe, sur lesquelles je branches microscopes, connecteur wifi et arduino pourra solutionner le problème. Rendez-vous samedi matin pour savoir si cela est le cas.

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Fairbanks, Willow Run, 30 novembre 2013

8h30, me voici de retour à Willow Run, le temps que Simon prépare le café, je connecte la Pi et les divers instruments sur le duplicateur de port USB. Comme par miracle, le microscope, la carte Arduino et le connecteur wifi ont suffisamment d’énergie et tout fonctionne à merveille. Cuchaule, café, miel, confiture et Haggel Slag un vrai délice en guise de petit déjeuner. Nous passerons le reste de la journée à peaufiner l’éclairage, déterrant et enterrant à nouveau le microscope et les LEDs. Après quelques derniers menus réglage de contraste et de luminosité, le résulat photographique est satisfaisant. Advienne que pourras, il ne nous reste plus qu’à surveiller au jour le jour, températres et transformations des cristaux.

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Notes:
1.

Comments

  1. […] PS: pour ceux qui veulent quelques détails techniques sur notre petit projet baptisé SnowPi, allez voir les explications exhaustives de Marc ici. […]

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