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Capteur de lumière visible, infrarouge et UV Grove - SI1145 avec micro:bit

Cette ressource montre comment utiliser le capteur SI1145 avec une micro:bit. Dans un premier temps, nous verrons comment récupérer les différentes mesures du capteur. Puis, dans la partie Exercice pratique, nous verrons comment créer une station de mesure de l'intensité lumineuse.

Qu'est-ce que la lumière ?
La lumière peut être considérée comme une onde, un peu comme le son ou les vagues à la surface de l'eau. Cependant, la lumière, contrairement au son, n'a pas besoin de milieu physique (comme l'air par exemple) pour se propager.
La lumière possède plusieurs propriétés physiques, et notamment une longueur d'onde : c'est la distance entre deux "pics" ou deux "creux" de l'onde. Une bonne représentation de la longueur d'onde est la distance entre les vagues sur la mer. Cependant, si la longueur d'onde des vagues est de l'ordre du mètre, la longueur d'onde de la lumière est elle de l'ordre du nanomètre, c'est-à-dire un milliard de fois plus petit.

longueur d

Lumière visible, lumière infrarouge, lumière ultraviolette
L'être humain n'est pas capable de percevoir toutes les longueurs d'onde de la lumière. En effet, notre perception de la lumière se limite à celles dont la longueur d'onde est comprise entre environ 380nm et 780nm. Toutes les autres "lumières" nous apparaissent comme invisibles. On nomme donc ces "lumières invisibles" selon deux termes principaux : 
  • les infrarouges, abréviés en IR correspondent aux ondes dont la longueur d'onde est supérieure à ce que notre vision est capable de percevoir. Les infrarouges sont donc toutes les ondes dont la longueur d'onde dépasse 800nm.
  • les ultraviolets, abréviés en UV correspondent aux ondes dont la longueur d'onde est inférieur à ce que notre vision est capable de percevoir. Les ultraviolets sont donc toutes les ondes dont la longueur d'onde n'excède pas environ 400nm.

spectre lumineux
Spectre électromagnétique (titre original : Electromagnetic spectrum, Creative Commons Attribution 4.0 International license, source)

On remarquera sur le schéma que les infrarouges et les ultraviolets sont divisés en plusieurs sous-catégories : gamma, X, UV pour les ultraviolets et IR, micro-ondes et ondes radio pour les infrarouges. Ces subdivisions proviennent de certaines propriétés qu'ont les ondes selon telle ou telle longueur d'onde. Par exemple, les ondes radio sont très utilisées pour la communication sans fil (wifi, bluetooth, radio, etc..), et les rayons X sont utilisés pour les radiographies médicales.

Les mesures réalisées par le capteur SI1145
Le capteur SI1145 est capable de mesurer la quantité de lumière visible, ainsi que d'infrarouges, exprimées en lumens. Il permet aussi de mesurer l'indice UV, qui est une mesure de la dangerosité que représente l'exposition de la peau aux rayons UV. En effet, les rayons ultraviolets, de par la forte énergie qu'ils transportent, sont capable d'endommager les cellules de la peau, et de provoquer des brûlures (coups de soleil).

Instructions de montage
Pour connecter le SI1145 à la micro:bit, il faudra insérer cette dernière dans le port prévu à cet effet du shield Grove, puis connecter le capteur au shield Grove sur le port I2C :

montage partie 2

Programme
Le programme suivant va afficher la lumière visible mesurée par le capteur sur la matrice de LED de la micro:bit. Pour afficher les autres valeurs mesurées par le capteur, il faut simplement modifier le bloc du SI1145 en cliquant sur le menu déroulant du bloc.

Instructions de montage
En reprenant le montage de la partie précédente, il faudra déconnecter le SI1145 du port I2C, et le connecter à la multiprise I2C. Il faudra ensuite connecter l'écran LCD Grove à la multiprise I2C, puis la multiprise I2C au port I2C du shield Grove. Les câbles reliés à la multiprise peuvent être connectés sur n'importe quel port de la multiprise :

Montage partie 3

Exercice
Le but de ce programme est d'afficher toutes les valeurs du capteur, en faisant défiler les différentes valeurs sur l'écran LCD :

Vous êtes toujours bloqué ? Pas question de vous laisser seul !
  • Nous vous invitons à nous envoyer un mail à : support@vittascience.com  

N'hésitez pas à joindre des captures d'écrans : de votre programme / de vos messages d'erreurs / ou toute autre information pouvant être utile. 

 Afin de vous aider au mieux, nous regarderons le(s) programme(s) qui pose(nt) problème ensemble (prévoyez d'avoir votre montage sous la main pour le RDV). 

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