Physico-Chimique#
Conseils de montage
Nous vous invitons à vous réferer à ce document pour assembler la centrale SETIER Physico-Chimie. Pour cet assemblage, il est conseillé de vous placer dans une salle éclairé et calme, certaines étapes pouvant-être minutieuse. S’Assurer d’avoir l’ensemble du matériel et des outils nécessaires avant de débuter l’assemblage. Pour cela, voir les listes ci-dessous.
Informations
SETIER est un projet participatif ouvert à tous, cependant l’assemblage des dataloggers associés requiere le respect des règles de sécurités associées à l’utilisation de cartes électroniques notamment. Les dataloggers SETIER doivent être assemblés dans un contexte professionel par des personnes ayant des connaissances en électronique. L’équipe SETIER ne peut en aucun cas être responsable de tout dommage matériels ou humain qui pourrait subvenir lors de l’assemblage ou de l’utilisation d’un datalogger SETIER. De plus, l’équipe SETIER ne pourra être portée responsable si le datalogger ne fonctionne pas à la fin de l’assemblage.
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Données Techniques#
Propriétés techniques des capteurs |
Specifications |
Unités |
Capteurs |
Grandeur associée |
Tension d’entrée (VCC) |
3.3 à 5.5 |
V |
SEN0169-V2 Sensor |
pH |
Intervalle de mesures |
0 à 14 |
unité pH |
SEN0169-V2 Sensor |
pH |
Température d’utilisation |
0 à 60 |
°C |
SEN0169-V2 Sensor |
pH |
Résolution |
0.1 |
unité pH |
SEN0169-V2 Sensor |
pH |
Temps de réponse |
< 1 |
min |
SEN0169-V2 Sensor |
pH |
Durée de vie de la sonde |
6 |
mois |
SEN0169-V2 Sensor |
pH |
Longueur de cable |
5 |
m |
SEN0169-V2 Sensor |
pH |
Tension d’entrée (VCC) |
3 à 5 |
V |
DFR0300 Sensor |
Conductivité |
Interval de mesures |
0 à 20 |
mS/cm |
DFR0300 Sensor |
Conductivité |
Température d’utilisation |
0 à 40 |
°C |
DFR0300 Sensor |
Conductivité |
Durée de vie de la sonde |
6 |
mois |
DFR0300 Sensor |
Conductivité |
Longueur de cable |
1 |
m |
DFR0300 Sensor |
Conductivité |
Tension d’entrée (VCC) |
5 |
V |
SEN0464 Sensor |
Potentiel Redox |
Interval de mesures |
-2000 à 2000 |
mV |
SEN0464 Sensor |
Potentiel Redox |
Température d’utilisation |
5 à 70 |
°C |
SEN0464 Sensor |
Potentiel Redox |
Précision (à 25°C) |
10 |
mV |
SEN0464 Sensor |
Potentiel Redox |
Tension d’entrée (VCC) |
3.3 à 5 |
V |
SEN0237 Sensor |
Oxygène Dissous |
Intervalle de mesure |
0 to 20 |
mg/L |
SEN0237 Sensor |
Oxygène Dissous |
Durée de vie de la sonde |
12 |
mois |
SEN0237 Sensor |
Oxygène Dissous |
Durée de vie de la membrane |
1-2 |
mois |
SEN0237 Sensor |
Oxygène Dissous |
Durée de vie de la soude |
1 |
mois |
SEN0237 Sensor |
Oxygène Dissous |
Longueur de cable |
2 |
m |
SEN0237 Sensor |
Oxygène Dissous |
Matériel et outils nécessaires#
Afin d’assembler la centrale physico-chimique SETIER, le matériel nécessaire est le suivant :
Liste du matériel :
Component |
Number |
Cost per unit € |
Total cost € |
Manufacturer |
Ref. manufacturer |
Web reference |
|---|---|---|---|---|---|---|
Arduino MKR Wifi 1010 |
1 |
33.61 |
33.61 |
Arduino |
782-ABX00023 |
https://www.mouser.fr/ProductDetail/Arduino/ABX00023?qs=%252BEew9%252B0nqrAwxv2YQYWyPw%3D%3D |
Arduino MEM Shield |
1 |
19.55 |
19.55 |
Arduino |
782-ASX00008 |
https://www.mouser.fr/ProductDetail/Arduino/ASX00008?qs=%252BEew9%252B0nqrB6JgKBlp7dtg%3D%3D |
Arduino MKR Connector Carrier |
1 |
19.4 |
19.4 |
Arduino |
782-ASX00007 |
https://www.mouser.fr/ProductDetail/Arduino/ASX00007?qs=%252BEew9%252B0nqrD3EEw%252BoCBXVA%3D%3D |
Grove RS 485 |
1 |
4.69 |
4.69 |
Seeed-Studio |
713-103020193 |
https://www.mouser.fr/ProductDetail/Seeed-Studio/103020193?qs=vLWxofP3U2x0rKlJJj8lVg%3D%3D |
Gravity RTC |
1 |
7.4 |
7.4 |
DFRobot |
426-DFR0469 |
https://www.mouser.fr/ProductDetail/DFRobot/DFR0469?qs=EU6FO9ffTwe22wh0PfInCA%3D%3D |
Grove Voltage divider |
1 |
5.55 |
5.55 |
Seeed-Studio |
104020000 |
https://fr.farnell.com/seeed-studio/104020000/voltage-divider-board-arduino/dp/4007781?ost=104020000 |
Grove 4 pin Conversion cable |
5 |
2.88 |
2.88 |
Seeed-Studio |
110990210 |
https://www.mouser.fr/ProductDetail/Seeed-Studio/110990210?qs=1%252B9yuXKSi8A2O44lPDM%252BLw%3D%3D |
Jumper Wire |
50 |
13.46 |
13.46 |
OSEPP-Electronic |
LS-MMPJ-6 |
https://www.mouser.fr/ProductDetail/OSEPP-Electronics/LS-MMPJ-6?qs=wNBL%252BABd93OjwYkdMfv4tA%3D%3D |
Spacer M3x2cm |
8 |
1.08 |
8.64 |
Wurth-Elektronik |
710-971200354 |
https://www.mouser.fr/ProductDetail/Wurth-Elektronik/971200354?qs=wr8lucFkNMXVQ0nS%2FAg5sw%3D%3D |
Nut M3 |
20 |
8.18 |
8.18 |
Wurth-Elektronik |
560-293 |
|
Screw M3x8mm |
8 |
4.28 |
4.28 |
RS-PRO |
908-7661 |
|
Spacer M2x2cm |
10 |
0.808 |
8.08 |
Wurth-Elektronik |
710-971200244 |
https://www.mouser.fr/ProductDetail/Wurth-Elektronik/971200244?qs=wr8lucFkNMW86Ww6MhRnZQ%3D%3D |
Nut M2 |
20 |
7.41 |
7.41 |
Wurth-Elektronik |
560-271 |
|
Screw M2x8mm |
5 |
4.48 |
4.48 |
RS-PRO |
908-7637 |
|
Box Polycarbonate 344x289x117mm IP65 |
1 |
40.36 |
40.36 |
RS-PRO |
197-2014 |
|
Pushbutton |
1 |
8.5 |
8.5 |
ITW Switches |
265-0635 |
|
Grove Screw Terminal |
2 |
1.9 |
3.8 |
Seeed-Studio |
713-103020007 |
https://www.mouser.fr/ProductDetail/Seeed-Studio/103020007?qs=1%252B9yuXKSi8B56dS97ffOlA%3D%3D |
SEN0169-V2 pH Sensor |
1 |
55.81 |
55.81 |
DF-ROBOT |
426-SEN0169-V2 |
https://www.mouser.fr/ProductDetail/DFRobot/SEN0169-V2?qs=yqaQSyyJnNi6FEZd1levOw%3D%3D |
SEN0464 ORP sensor |
1 |
110.94 |
110.94 |
DF-ROBOT |
426-SEN0464 |
https://www.mouser.fr/ProductDetail/DFRobot/SEN0464?qs=Rp5uXu7WBW%252BKn9v3EChM%2Fw%3D%3D |
RS485 Modbus O2 Sensor |
1 |
289.19 |
289.19 |
Seeed-Studio |
314990633 |
|
DR-ECK1.0 conductivity Sensor |
1 |
168.19 |
168.19 |
DRAGINO |
DR-ECK1.0 |
|
4.7 kOhm Resistance |
1 |
1.27 |
1.27 |
RS-PRO |
707-7727 |
https://fr.rs-online.com/web/p/resistances-traversantes/7077726?gb=a |
Temperature Sensor |
1 |
20.61 |
20.61 |
RS-PRO |
124-1081 |
|
Female panel connector IP68 21mm 2 contacts |
1 |
19.3 |
19.3 |
RS-PRO |
124-6674 |
https://fr.rs-online.com/web/p/connecteurs-circulaires-industriels/1246674?gb=a |
Male cable connector IP68 21mm 2 contacts |
1 |
21.89 |
21.89 |
RS-PRO |
124-6683 |
|
AC/DC 3V Adaptator |
1 |
12.75 |
12.75 |
RS-PRO |
206-4908 |
|
WAGO 221 5 levers |
4 |
9.57 |
9.57 |
WAGO |
221-415 |
|
PVC panel |
1 |
1 |
3D Print |
|||
Cable gland |
5 |
15.1 |
15.1 |
RS-PRO |
822-9653 |
|
Micro SD Card 16Go |
1 |
12.09 |
12.09 |
SanDisk |
467-SDSDQAB-016G |
https://www.mouser.fr/ProductDetail/SanDisk/SDSDQAB-016G?qs=EgF7oUuTQmp8cNxoHCNycQ%3D%3D |
USB µUSB connector |
1 |
2.19 |
2.19 |
Qualtek |
562-3025033-01 |
https://www.mouser.fr/ProductDetail/Qualtek/3025033-01?qs=1mbolxNpo8c5JqM9YiGl1Q%3D%3D |
Le coût de ce matériel est, au 09/02/2026, de 939,17 Euros. Il vous sera également utile d’avoir ces différents outils :
|
|
Etape 1 : Assemblage de la partie électronique#
La première partie consiste à assembler les différentes cartes électroniques composant le datalogger, pour obtenir le câblage suivant le schéma ci-dessous.
Schéma électronique#
1. Assemblage des cartes Arduino MKR#
Ces cartes permettent le pilotage des différents éléments connectées au datalogger (capteur, bouton…) ainsi que l’enregistrement des données associées (mesure, date…).
Insérer la carte MKR MEM Shield sur la carte MKR Connector Carrier, puis insérer la carte MKR WIFI 1010 sur la carte MKR MEM Shield.
Le résultat obtenu est le suivant.
2. Branchement de la carte d’acquisition du capteur pH#
Cette carte d’acquisition gère la mesure du capteur pH, qui sera branché ultérieurement sur la prise BNC.
Prendre la carte d’acquisition du capteur pH et un câble Grove Picot.
Brancher les câbles du câble Grove Picot sur la carte d’acquisition comme suit : câble rouge sur câble rouge, câble noir sur câble noir et câble jaune sur câble bleu. Le câble blanc reste nu, le protéger avec du scotch.
Brancher l’autre extrémité du câble Grove Picot sur le port « A0 » de la carte Arduino CARRIER.
3. Branchement de la carte d’acquisition du capteur Redox (ORP)#
Cette carte d’acquisition gère la mesure du capteur ORP, qui sera branché ultérieurement sur le bornier à vis.
Prendre la carte d’acquisition du capteur ORP et un câble Grove Picot.
Brancher les câbles du câble Grove Picot sur la carte d’acquisition comme suit : câble rouge sur câble rouge, câble noir sur câble noir et câble jaune sur câble bleu. Le câble blanc reste nu.
Brancher l’autre extrémité du câble Grove Picot sur le port « A1 » de la carte Arduino CARRIER.
4. Branchement du module Grove Diviseur de tension#
Ce module permet de mesurer la tension de batterie du système. Le sytème étant alimenté en 12 V, il est important de changer la position du Switch.Ce module permet de mesurer la tension de batterie du système. Le sytème étant alimenté en 12 V, il est important de changer la position du Switch.
Prendre la carte diviseur de tension et brancher le câble Grove Connector fourni avec. Changer la position du Switch pour le passer sur 10.
Brancher l’autre extrémité du câble diviseur de tension dans le port « A5-A6 » de la carte MKR CONNECTOR CARRIER.
5. Branchement du module de communication RS485#
Ce module permet de connecter un dispositif de mesures utlisant le processus de communication RS485.
Prendre la carte module de communication RS485 et brancher le câble Grove Connector fourni avec.
Brancher l’autre côté du câble de la carte module de communication RS485 vers le port « SERIAL » de la carte MKR CONNECTOR CARRIER.
6. Branchement du module Grove Relay#
Le module Grove Relay permet de piloter l’alimentation électrique d’un composant, comme un interrupteur. Il sert ici à piloter le bouton poussoir.
Prendre le module Grove Relay et brancher le câble Grove Connector fourni avec.
Brancher le module Grove Relay sur le port « D0 » de la carte MKR CONNECTOR CARRIER.
7. Branchement du premier module Grove Screw Terminal#
Le module Screw Terminal permet d’interfacer à l’aide de câble différents éléments qui seront ensuite gérés par le microcontroleur. Ici, il permet d’interfacer le capteur de température.
Prendre le module Grove Screw Terminal et brancher son câble dessus.
Brancher le module Grove Screw Terminal sur le port « D1 » de la carte MKR CONNECTOR CARRIER.
8. Branchement du second module Grove Screw Terminal#
Le module Screw Terminal permet d’interfacer à l’aide de câble différents éléments qui seront ensuite gérés par le microcontroleur. Ici, il permet d’interfacer le bouton poussoir.
Prendre le module Grove Screw Terminal et brancher son câble dessus.
Brancher le module Grove Screw Terminal sur le port « D5-D6 » de la carte MKR CONNECTOR CARRIER.
9. Branchement du module Gravity RTC#
Le module Gravity RTC gère la temporalité des données enregistrées (RTC = Real Time Clock).
Prendre la carte Gravity RTC et un câble Grove Connector. Le brancher sur le module Gravity RTC. Sur l’autre extremité du câble, utilisé un tournevis plat fin afin d’inverser le câble rouge et noir, ainsi que le câble blanc et jaune. Les autres éléments compris dans boîte du module Gravity RTC sont inutiles.
Voir aussi
Afin de mieux comprendre comment inverser ces câbles, voir la vidéo suivante : https://www.youtube.com/watch?v=0G7iIwfuaJ8
Brancher l’autre coté du câble de la carte Gravity RTC vers le port « TWI » de la carte MKR CONNECTOR CARRIER.
L’assemblage des différentes cartes électroniques est terminé.
Etape 2 : Assemblage de la partie mécanique#
1. Préparation du support PVC ou bois#
Ici sera détaillée l’utilisation d’une plaque imprimée. Si vous ne possédez pas d’imprimante 3D, vous-pouvez vous adresser à un Fablab à proximité de chez vous.
Prendre la plaque.
Insérer les entretoises M2 de 1.5 cm et les entretoises M3 de 2 cm dans les trous prévus à cet effet. Elles peuvent être insérées dans les deux sens, au choix. Vous pouvez utiliser un marteau pour les enfoncer plus profondément.
Retourner la plaque, et insérer les vis M2 et les vis M3 dans les trous prévus à cet effet afin de fixer les entretoises.
Prendre la boîte, et percer un trou de 20 mm de diamètre sur le côté le plus court (voir indication ci-dessous).
Tourner la boîte de 90 degrés pour vous placer sur un des côtés le plus long, puis percer un trou de 12 mm de diamètre, puis un de 18 mm, puis à nouveau 3 de 12 mm (voir indication ci-dessous).
Tourner la boîte de 180 degrés pour vous placer sur l’autre côté le plus long, puis percer un trou de 13 mm de diamètre (voir indication ci-dessous).
Insérer les 4 WAGO dans les supports prévus à cet effet.
Placer la plaque à l’intérieur de la boîte, puis fixer-la à l’aide des 2 vis fournies avec la boîte. Vous pouvez également placer les presses étoupes dans les trous de la boîte associés.
2. Placement et fixation des cartes Arduino, Capteur et Grove#
Note
Pour les étapes qui suivent, il vous sera réguliérement demandé de fixer à l’aide de visser les différents composants. Il n’est pas nécessaire de forcer au moment du vissage.
Poser l’ensemble des cartes électroniques précédemment assemblées sur les entretoises prévues à cet effet.
Fixer à l’aide d’écrous M3 les cartes capteur ORP, capteur pH, Arduino et RTC. Puis fixer à l’aide d’écrous M2 les cartes RS485, voltage divider, screw terminal et relais.
3. Branchement du module Grove Voltage Divider#
Note
Pour les étapes qui suivent, il vous sera réguliérement demandé d’insérer des câbles dans différents borniers à vis, puis de les visser. Pour cela, il sera parfois nécessaire de d’abord dévisser le bornier à vis (voir image), afin de l”ouvrir, et permettre d’y insérer un câble avant de revisser pour fermer le bornier sur câble.
Couper un câble rouge et un câble noir de 20 centimètres, puis dénuder leurs extrémités à l’aide d’une pince à dénuder.
Insérer le câble rouge dans le bornier à vis VOL du module Grove Voltage Divider et le visser.
Insérer le câble noir dans le bornier à vis GND du module Grove Voltage Divider et le visser.
4. Branchement alimentation des cartes Arduino#
Couper et dénuder un câble rouge et un câble noir de 20 cm.
Insérer le câble noir dans le bornier à vis GND de la carte Arduino CARRIER, puis le visser.
Insérer le câble rouge dans le bornier à vis VIN de la carte Arduino CARRIER, puis le visser.
5. Branchement et fixation du bouton poussoir#
Couper un câble bleu de 20 centimètres, puis dénuder ses extrémités à l’aide d’une pince à dénuder. La couleur du câble n’a pas d’importance.
Prendre le bouton poussoir, dénuder l’extrémité de ses 2 câbles, puis l’insérer dans le trou prévu à cet effet. Le fixer avec la vis et le joint fourni avec.
Une fois le bouton poussoir inséré, visser le.
Attention
Le joint du bouton poussoir doit-être placé à l’extérieur de la boîte.
Bien serrer le bouton poussoir afin d’assurer l’étancheité du dispositif.
Prendre le câble bleu précédemment coupé, et insérer une de ses extrémités dans un des borniers à vis du module Grove Relay, puis le visser.
Insérer un des câbles (au choix) du bouton poussoir dans le bornier à vis du module Grove Relay restant, puis le visser.
Insérer l’autre extrémité du câble bleu seul dans le bornier à vis « D2 » du module Screw Terminal, puis le visser.
Insérer l’autre câble du bouton poussoir dans le bornier à vis « VCC » du module Screw Terminal, puis le visser.
Le bouton poussoir est installé.
6. Branchement du Module RS485#
Couper deux câbles de couleurs différentes (bleu et blanc en général) de 15 centimètres, puis dénuder leurs extrémités à l’aide d’une pince à dénuder.
Insérer une des extrémités du câble bleu dans le bornier à vis « B » du module Grove RS485. Le visser.
Insérer une des extrémités du câble blanc dans le bornier à vis « A » du module Grove RS485. Le visser.
7. Alimentation centrale Physico-Chimique#
La partie suivante consiste à faire le câblage du bloc d’alimentation de la centrale. Ce bloc devra être branché à une prise 22O V lors de l’utilisation du datalogger.
Couper et dénuder un câble rouge et un câble noir de 20 cm.
Prendre la connecteur d’alimentation panneau traversante.
Insérer une extrémité du câble rouge dans le bornier à vis « 1 » du connecteur d’alimentation panneau traversant, puis Le visser.
Insérer une extrémité du câble noir dans le bornier à vis « 2 » du connecteur d’alimentation panneau traversant, puis Le visser.
Attention
Afin d’éviter tout court-circuit entre le câble GND (Noir) et le câble VIN (Rouge), ajouter une gaine thermorétractable.
Prendre le connecteur d’alimentation panneau.
Dévisser-le afin d’accéder aux vis de connexion.
Observer les indications inscrites autour de celle-ci (bornier à vis « 1 » et bornier à vis « 2 »).
Prendre la prise d’alimentation 220 V - 12 V, puis le retourner. Utiliser un tournevis afin de régler la sortie de cette Alimentation sur 12 V.
Couper l’extrémité de cette prise d’alimentation.
Dénuder les deux câbles sur cette même extrémité.
Passer la partie presse-étoupe du connecteur extérieur d’alimentation.
Insérer le câble blanc dans le bornier à vis « 1 » du connecteur d’alimentation panneau. Attention à bien connecter le bon câble sur le bon bornier.
Insérer le câble noir dans le bornier à vis « 2 » du connecteur d’alimentation panneau. Attention à bien connecter le bon câble sur le bon bornier.
Visser le presse étoupe sur le connecteur précédemment raccordé.
Le bloc d’alimentation est désormais prêt.
Insérer le bloc d’alimentation de la centrale dans le trou prévu à cet effet.
Fixer-le à l’aide de l’écrou fourni.
8. Branchement du capteur de Température#
Prendre le capteur de Température DS18B20.
Faire passer les câbles de celui-ci dans le presse-étoupe prévu à cet effet (voir image).
Insérer le câble noir du capteur de température dans le bornier à vis « GND » du second Module Screw Terminal, puis le visser.
Prendre la résistance 4.7 kOhm.
Insérer le câble rouge du capteur de température ainsi qu’une des extrémités de la résistance 4.7 kOhm dans le bornier à vis « VCC » du second Module Screw Terminal, puis visser le.
Insérer le câble blanc du capteur de température ainsi que l’autre extrémité de la résistance 4.7 kOhm dans le bornier à vis « D1 » du second Module Screw Terminal, puis visser le.
8. Branchement du capteur Redox#
Attention
Il est ici nécessaire de faire attention, les câbles du capteur Redox ne doivent jamais rentrer en contact, même si le capteur n’est pas alimenté éléctriquement.
Prendre le capteur Redox.
Faire passer les câbles de celui-ci dans le presse-étoupe prévu à cet effet (voir image).
Insérer le câble bleu du capteur Redox dans le bornier à vis « S- » de la carte d’acquisition associée.
Insérer le câble rouge du capteur Redox dans le bornier à vis « S+ » de la carte d’acquisition associée.
9. Branchement du capteur pH#
Prendre le capteur pH.
Brancher le câble BNC de ce capteur sur la prise prévu à cet effet voir image.
10. Mise en place des capteur de Conductivité et d”Oxygène Dissous#
Ces deux capteurs utilisent le procédé de communication RS485. Aussi ils seront tous deux connectés au module associé.
Prendre le capteur de Conductivité et le capteur d’Oxygène Dissous.
Insérer les dans les deux presses-étoupes restants. L’ordre de placement de ceux-ci n’a pas d’importance.
11. Branchement du câble A des différents éléments RS485 sur un WAGO#
Ouvrir 3 leviers du premier WAGO.
Insérer dans chacun de ces leviers les câbles suivants : câble bleu en provenance du bornier à vis « A » du module RS485, câble bleu en provenance du capteur Oxygène Dissous et câble vert en provenance du capteur Conductivité.
Fermer les 3 leviers connectés du WAGO.
12. Branchement du câblet B des différents éléments RS485 sur un WAGO#
Ouvrir 3 leviers du second WAGO.
Insérer dans chacun de ces leviers les câbles suivants : câble blanc en provenance du bornier à vis « B » du module RS485, câble blanc en provenance du capteur Oxygène Dissous et câble jaune en provenance du capteur Conductivité.
Fermer les 3 leviers connectés du WAGO.
13. Branchement de la masse GND des différents éléments sur un WAGO#
Ouvrir 5 leviers du troisième WAGO.
Insérer dans chacun de ces leviers l’extrémité restante des câbles noirs suivants : En provenance du module Grove Voltage Divider, en provenance du bloc d’alimentation, en provenance de la carte Arduino CARRIER, en provenance du capteur Oxygène dissous et en provenance du capteur Conductivité.
Fermer les 5 leviers connectés du WAGO.
14. Branchement de l’alimentation 12 V des différents éléments sur un WAGO#
Ouvrir 5 leviers du dernier WAGO.
Insérer dans chacun de ces leviers l’extrémité restante des câbles rouges suivants : En provenance du module Grove Voltage Divider, en provenance du bloc d’alimentation, en provenance de la carte Arduino CARRIER, en provenance du capteur Oxygène dissous et en provenance du capteur Conductivité.
Fermer les 5 leviers connectés du WAGO.
15. Branchement de la carte µSD#
Prendre la carte µSD.
Insérer la dans le port µSD de la carte Arduino MEM SHIELD.
16. Fermeture et branchement du datalogger Physico-Chimique#
Prendre les 4 vis de la boîte et fermer la avec son couvercle.
brancher le connecteur d’alimentation panneau au datalogger. Celui-ci est prêt à être paramétré et utilisé.








