Les capteurs semblent simples : plus, moins, signal. Pourtant, quatre erreurs reviennent régulièrement, et aucune n'est forcément liée au capteur lui-même.
Commencez par ce que vous devez mesurer
Ne commencez pas par le connecteur ou le protocole. Définissez d'abord :
- la grandeur à mesurer et le principe de mesure adapté ;
- la plage, la précision, la résolution et le temps de réponse nécessaires ;
- l'environnement : température, humidité, poussière, vibrations, lumière et perturbations ;
- le montage mécanique, le champ de vision, la distance ou le contact avec le milieu ;
- la sortie ou le bus, l'alimentation, les niveaux logiques et l'étalonnage éventuel.
Un capteur de CO2, un capteur de distance et un capteur à effet Hall peuvent tous figurer dans la catégorie capteurs, mais ils mesurent des grandeurs différentes et imposent des exigences différentes pour le montage, l'alimentation et la lecture. Vérifiez ces points dans la fiche technique de la référence exacte avant de choisir connecteur, câble et interface.
Voir la collection de capteurs et filtrer selon la grandeur et les caractéristiques requises par l'application.
Tension : 3,3 V ou 5 V — et le signal ?
La tension d'alimentation d'un capteur peut différer du niveau logique de sa sortie. Un capteur alimenté en 5 V ne fournit donc pas automatiquement un signal de 5 V. Vérifiez dans la fiche technique, broche par broche : alimentation, type de sortie, niveaux maximaux, brochage et éventuelle alimentation d'interface séparée telle que VDDIO.
Ne reliez directement un signal que si le capteur et le microcontrôleur sont électriquement compatibles. Un pont diviseur correctement calculé peut parfois convenir à un signal lent et unidirectionnel. Pour l'I2C, les autres signaux bidirectionnels ou un type de sortie inconnu, choisissez un convertisseur de niveau ou une interface adapté aux deux fiches techniques.
Analogique, numérique ou bus
Un capteur analogique fournit une tension proportionnelle à la grandeur mesurée. Une LDR ou une NTC produit une tension variable, lue sur une entrée analogique puis convertie en valeur mesurée. C'est simple, mais sensible au bruit sur de longs câbles.
Un capteur numérique fournit un niveau haut ou bas : un seuil est dépassé ou non. Cette solution est robuste et facile à lire, mais elle ne restitue pas les valeurs intermédiaires.
Un capteur sur bus communique par protocole. I2C et SPI sont les plus courants. L'I2C utilise deux lignes (SDA et SCL) partagées par plusieurs capteurs. Il utilise des résistances de rappel vers le bon rail logique, mais leur valeur n'est pas universelle. Vérifiez la tension, la vitesse, la capacité totale du bus, le nombre d'appareils et les résistances déjà présentes sur les modules.
Longueur de câble et bruit
Les longs câbles et les capteurs analogiques font mauvais ménage. Chaque mètre de câble peut capter du bruit. Un capteur d'humidité du sol sur deux mètres de fil peut donc fournir des valeurs instables sans être défectueux.
I2C et SPI sont destinés aux liaisons courtes ; la longueur fiable dépend de la vitesse, du câblage, de la topologie, de la charge capacitive, du bruit et des appareils utilisés. Pour une liaison longue, choisissez une interface conçue pour cette distance.
Commencez petit, puis développez
Testez d'abord chaque capteur séparément : câbles courts, alimentation connue et programme d'exemple simple. Fonctionne-t-il de manière stable et fournit-il les valeurs attendues ? Ajoutez seulement ensuite les autres capteurs.
Deux capteurs ayant la même adresse sur un bus I2C sont une source d'erreurs fréquente. Vérifiez l'adresse I2C de chaque appareil dans la fiche technique avant d'assembler le bus.
Avant de brancher
- Que doit mesurer le capteur et dans quelle plage ?
- Quelles tensions d'alimentation et quels niveaux logiques s'appliquent à chaque broche ?
- La sortie est-elle analogique, push-pull, open-drain ou sur bus ?
- Le brochage, le protocole, l'adresse et la vitesse sont-ils corrects ?
- Testez d'abord un seul capteur avec des fils courts et une alimentation connue.
Erreur courante
Le connecteur s'insère, donc cela fonctionne. C'est faux. Vérifiez la tension, le brochage et le niveau du signal avant la connexion. Un capteur mal branché peut s'endommager, endommager le microcontrôleur ou simplement ne rien faire.
Parcourez la collection de capteurs, puis filtrez par grandeur mesurée, sortie, plage et tension d'alimentation. Vérifiez toujours la fiche technique actuelle avant de commander.