Programmation en C: Série 4

Exercice 1: Le capteur SHT3x

Les capteurs de température et humidité SHT3x de Sensirion sont très répandus dans l'industrie. Après chaque mesure, ces capteurs nous fournissent 3 valeurs de 2 bytes:

A l'aide d'un petit programme, on aimerait convertir et afficher ces valeurs. Vous pouvez commencer avec le code suivant:

			#include <stdio.h>
			#include <inttypes.h>

			int main(int argc, char * argv[]) {
				// Valeurs venant du capteur
				uint8_t statusH = 0x90;
				uint8_t statusL = 0x10;
				uint8_t temperatureH = 0x58;
				uint8_t temperatureL = 0xd7;
				uint8_t humiditeH = 0x81;
				uint8_t humiditeL = 0xe5;

				// A. Vérifier le status
				...

				// B. Temperature
				int temperatureHL = ((int) temperatureH << 8) | temperatureL;

				// C. Humidité relative

				// D. Point de rosée

				return 0;
			}
		

A. Vérifier la mesure

Vérifiez que le bit E = 0 (mesure OK, pas d'erreur), et quittez le programme sinon. Affichez si le chauffage du capteur est enclenché (H = 1) ou pas (H = 0).

Vous pouvez utiliser les valeurs suivantes pour tester votre code:

		uint8_t statusH = 0xa0;
		uint8_t statusL = 0x12;
	

B. Calcul de la température

Calculez et affichez la température selon la formule correspondante à la page 14 du datasheet. Dans cette formule, S_T est la valeur 16-bit fourni par le capteur.

C. Calcul de l'humidité relative

Calculez et affichez l'humidité relative selon la formule correspondante à la page 14 du datasheet. Dans cette formule, S_RH est la valeur 16-bit fourni par le capteur.

D. Calcul du point de rosée

Calculez et affichez le point de rosée.

			#load solutions/capteur.c
		

Le chauffage est étaint.
Temperature:     15.7 °C
Humidité:        50.7 %
Point de rosée:  5.5 °C

			int temperatureHL = (temperatureH << 8) | temperatureL;
		

			int temperatureHL = ((int) temperatureH << 8) | (int) temperatureL;
		

Exercice 2: Terrain

En topographie, on utilise des modèles numériques de terrain (MNT) pour représenter l'altitude. On dispose d'un MNT de la suisse romande et une partie de l'Italie, de la France et de l'Allemagne:

• mnt-suisse-romande (données)
• mnt-suisse-romande.png (visualisation)

Les données ont été acquit par la NASA Space Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), et forment un maillage de 2501 sur 3601 points espacés 90 m:

Chaque point du maillage indique l'altitude (de type double) à cet endroit.

Le code suivant peut servir comme point de départ. Il crée un tableau unidimensionnel de 2501 * 3601 cases, et lit le fichier mnt-suisse-romande:

			#include <stdio.h>
			#include <stdlib.h>
			#include <string.h>
			#include <math.h>

			int main(int argc, char * argv[]) {
				// Tableau avec les altitudes: 2501 valeurs en x (largeur), 3601 valeurs en y (hauteur)
				double * altitudes = malloc(2501 * 3601 * sizeof(double));

				// Lire les données du fichier "mnt-suisse-romande" et les mettre dans le tableau "altitudes"
				FILE * fileToRead = fopen("mnt-suisse-romande", "r");
				fread(altitudes, sizeof(double), 2501 * 3601, fileToRead);
				fclose(fileToRead);

				// L'altitude d'un point (x, y) se trouve dans la case altitudes[y * 2501 + x]
				// TON CODE

				// Libérer le tableau
				free(altitudes);
				return 0;
			}
		

A. Le point le plus haut

Cherchez le point le plus haut, et affichez

• son altitude
• ses coordonnées (x, y) dans le tableau

Altitude max 4679.0 m
à la position 1555, 1001

B. Interpolation linéaire

Entre les points de mesure, on doit estimer l'altitude à partir des points voisins. Une méthode souvent utilisée est l'interpolation linéaire:

Ecrivez une fonction qui estime et retourne l'altitude d'un point X, Y avec cette méthode. Si le point se trouve en dehors de la carte, le fonction returne NaN comme altitude (return nan("")).

Altitude au point 1555.200 1001.500 => 4625.700

C. Les sommets

Admettons qu'un point est un sommet ssi dans un voisinage circulaire de 10 cases (voir schéma à droite):

• il n'y a aucune mesure plus élevée
• le point est au moins 100 m plus haut que l'altitude moyenne du voisinage

Ecrivez une fonction qui vérifie si un point (x, y) est un sommet.

D. Liste des sommets

A l'aide la fonction précédente, affichez une liste des sommets. Vouez pouvez ignorer les 10 cases de chaque coté du terrain où le voisinage dépasse les bords du tableau.

309 13
1176 15
617 16
...
1669 3587
1620 3590

$$ gcc terrain2image.c image.c -lpng -ljpeg -lm -o terrain2image

$$ ./ex4 > sommets

$$ ./terrain2image mnt-suisse-romande < sommets
Lire les altitudes du fichier 'mnt-suisse-romande' ...
Générer le terrain ...
Lire les sommets de STDIN ...
Ecrire terrain.png ...

309 13
1176 15
617 16
1259 16
617 17
1496 19
1586 20
186 21
1587 21
564 22
...