Comment lire la pression atmosphérique sur un PC: le montage le plus simple pour les ingénieurs

Comparaison des quatre approches

Option 1 : Une station météo avec une API

Les stations météo grand public (Netatmo, Davis Instruments, Ambient Weather, etc.) mesurent la pression atmosphérique parmi d’autres paramètres. Certaines exposent les données via une API cloud ou une interface réseau locale, ce qui signifie que vous pouvez techniquement récupérer la pression barométrique dans votre logiciel.

L’attrait est évident : le matériel est facilement disponible, souvent déjà installé, et l’API est généralement documentée.

Les problèmes commencent quand on regarde les détails. Les stations météo grand public sont conçues pour l’observation météorologique, pas pour la mesure d’ingénierie. Leur précision en pression est typiquement de ±1 à ±2 hPa (±0,1 à ±0,2 kPa), ce qui peut ou non suffire selon votre application. Plus important encore, le chemin des données introduit de la latence et des dépendances : votre lecture transite par le firmware interne de la station, puis par Wi-Fi ou RF vers une station de base, puis souvent par un serveur cloud, et enfin revient vers votre PC via un appel HTTP. Si votre connexion internet tombe ou si le service cloud est en panne, votre mesure aussi. Il n’y a pas d’étalonnage traçable, pas de moyen d’ajuster la précision dans le temps, et pas de chemin d’intégration directe vers un CLI, un script ou un VI LabVIEW sans écrire un client API personnalisé.

Pour du travail d’ingénierie, une station météo est un palliatif, pas une solution.

Option 2 : Un transmetteur industriel avec un système DAQ

À l’autre extrémité du spectre, vous pouvez acheter un transmetteur de pression barométrique, i.e. un appareil mural ou sur rail DIN avec une sortie analogique 4-20 mA ou 0-10 V, et l’alimenter dans un système d’acquisition de données (DAQ) connecté à votre PC.

Cette approche est robuste et éprouvée. Les transmetteurs industriels de fabricants comme Vaisala, Setra ou Druck sont conçus pour les installations permanentes, offrent une excellente stabilité à long terme et sont livrés avec un étalonnage traçable. La boucle de courant 4–20 mA est immunisée contre la dégradation du signal liée à la longueur des câbles, c’est pourquoi elle reste la norme en contrôle de procédés.

L’inconvénient, c’est le coût et la complexité. Le transmetteur seul coûte typiquement entre 300 et 2 000 $+ selon la précision et les certifications. Il faut ensuite un module DAQ (USB, Ethernet ou PCI) capable de lire des entrées analogiques, ce qui ajoute 200 à 1 000 $+. Le module DAQ vient avec son propre pilote, son propre SDK et son propre écosystème logiciel. Vous câblez le transmetteur à l’entrée DAQ, configurez la mise à l’échelle (4 mA = 800 hPa, 20 mA = 1100 hPa, ou selon la plage du transmetteur), et écrivez du code pour convertir la lecture en milliampères en valeur de pression. Au total, vous en êtes à 500 à 3 000 $ en matériel et plusieurs heures de travail d’intégration.

C’est la bonne approche pour une installation permanente dans un environnement de contrôle de procédés tel un plancher d’usine, une ligne de production pharmaceutique, un système d’automatisation de bâtiment. Mais pour une paillasse de laboratoire, un montage de test, ou toute application où les données doivent simplement arriver sur un PC, c’est largement surdimensionné.

Option 3 : Un microcontrôleur et une carte breakout

C’est le chemin auquel la plupart des ingénieurs pensent en premier : acheter une carte breakout MS5611 ou BMP390, la câbler à un Arduino ou ESP32 via SPI ou I2C, écrire le firmware pour lire le capteur et transmettre les données par USB-série, puis analyser le flux série côté PC.

Nous avons couvert cette approche en détail dans un article précédent. En résumé : ça fonctionne, mais cela nécessite l’assemblage du matériel, le développement du firmware, du code d’analyse série et un boîtier sur mesure si le montage dépasse le stade du prototype de paillasse. Comptez 4 à 20 heures de travail d’ingénierie avant d’obtenir une lecture fiable et intégrée. Il n’y a pas d’étalonnage traçable. Et si vous avez déjà envisagé de construire le tout dans une clé USB vous-même, le coût total de possession, temps inclus, dépasse rapidement le prix d’un produit fini.

Cette approche a tout son sens quand le microcontrôleur fait d’autres choses en plus de lire la pression (exécuter une boucle de contrôle, gérer plusieurs capteurs, piloter un afficheur). Elle en a beaucoup moins quand le seul rôle du microcontrôleur est de servir de pont USB-capteur.

Option 4 : Un baromètre USB

C’est le chemin le plus simple. Un baromètre USB se branche à votre ordinateur et fournit des données de pression calibrées directement, sans matériel intermédiaire, sans firmware à écrire et sans protocole série à analyser.

Le Dracal BAR20 illustre cette approche. Il utilise le même circuit intégré MS5611 que l’on trouve sur les cartes breakout populaires, avec un ADC ΔΣ 24 bits et une précision de ±0,15 kPa à 25 °C (±1,5 mbar). La différence est que le capteur, l’algorithme de compensation, l’ADC et la communication USB sont tous intégrés dans un seul appareil de la taille d’une clé USB. On le branche; la mesure est disponible.

Voici à quoi ressemble la lecture de la pression atmosphérique en pratique.

En ligne de commande

Le BAR20 est livré avec un outil en ligne de commande gratuit appelé dracal-usb-get. Lire la pression atmosphérique courante se fait en une seule commande :

dracal-usb-get -f -i 0
101.49

La valeur est en kPa par défaut. On change les unités avec un indicateur :

dracal-usb-get -f -i 0 -P hPa
1014.90

dracal-usb-get -f -i 0 -P inHg
29.97

Journaliser dans un fichier CSV à intervalles d’une seconde :

dracal-usb-get -f -i a -L journal_pression.csv

Arrêter avec Ctrl+C. Voilà votre système d’acquisition de données: une seule commande.

En Python

Puisque dracal-usb-get écrit vers la sortie standard, l’appeler depuis Python (ou n’importe quel langage) ne nécessite ni SDK ni pilote. Un exemple minimal :

import subprocess

result = subprocess.run(
    ["dracal-usb-get", "-f", "-i", "0"],
    capture_output=True, text=True
)
pression_kpa = float(result.stdout.strip())
print(f"Pression atmosphérique : {pression_kpa} kPa")

C’est tout. Pas de pyserial, pas de configuration de port COM, pas de débit en bauds, pas d’analyse de lignes. L’outil gère tout en interne.

Pour des intégrations plus structurées, Dracal propose aussi une API REST JSON (un service local léger qui expose tous les capteurs connectés sous forme de points de terminaison HTTP) et un mode port COM virtuel pour les environnements qui s’attendent à une communication série. Des exemples de code sont disponibles en Python, C, C++, C#, Java, Node.js, .NET, et d’autres.

Avec DracalView (sans code du tout)

Si vous n’avez pas besoin d’un accès programmatique et que vous voulez simplement voir la pression à l’écran, le logiciel gratuit DracalView offre la visualisation graphique en temps réel, la journalisation et la conversion d’unités. Branchez le capteur, lancez le logiciel, et les données apparaissent. La mise en route prend moins de trois minutes. Il fonctionne sous Windows, macOS et Linux.

Conclusion: Quand utiliser quoi?

Station météo : Vous en avez déjà une installée et vous avez besoin d’une référence barométrique approximative pour des applications non critiques. La précision et la disponibilité ne sont pas des priorités.

Transmetteur industriel + DAQ : Vous construisez une installation permanente de contrôle de procédés avec de longues distances de câble, une infrastructure 4-20 mA existante et un automate programmable ou un système SCADA. L’investissement en matériel et en intégration est justifié par l’envergure de l’application.

Microcontrôleur + carte breakout : Le capteur de pression est un composant parmi d’autres dans un système embarqué qui fonctionne indépendamment d’un PC. Le microcontrôleur exécute une boucle de contrôle, gère un afficheur ou effectue du calcul en périphérie. Notez qu’il est avantageux pour certaines applications d’intégration OEM d’opter pour une solution prête-à-l’emploi.

Baromètre USB : Les données de pression doivent arriver sur un ordinateur, que ce soit pour la journalisation, l’analyse, la visualisation ou l’intégration logicielle, et il n’y a aucune raison d’introduire une couche embarquée intermédiaire. C’est le chemin le plus simple, le plus rapide et le plus économique pour la mesure sur PC.