Ce tutoriel a pour but de faire découvrir la fabrication d'un capteur de température et d'humidité connecté sans aucune ligne de code et avec seulement des services gratuits.
Étapes du projet
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Étape 1
Le matériel
Nous utiliserons dans ce tutoriel :
Un microcontrôleur de type ESP82666, petit contrôleur avec "puce" wifi de type MiniD1.
Un capteur de température DS18B20 et un capteur DHT-11.
Deux capteurs d'humidité "soil" différents pour comparer.
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Étape 2
Le câblage :
Les capteurs ont souvent trois fils : le + (VCC, 3,3V), le - (G, GND) et les données (A0,D0). Les données, ou data, sont de deux sortes Analogiques ou Digitales (Numériques).
Dans notre cas, le capteur d'humidité possède les deux sortes de données mais nous utiliserons la sortie analogique. C'est le type de mesure le plus courant sur les capteurs "simples". La résistance du capteur change linéairement avec la mesure. Malheureusement les microcontrôleurs ne présentent que peu d'entrée pour mesurer cela, dans notre cas, l'ESP8266, une seule. Suivant le type de capteur que nous choisirons, nous adapterons le microcontrôleur (Esp8266, Esp32, Raspberry PicoW...)
Il existe aussi des capteurs dits numériques. Ceux-ci présentent deux types d'informations en sortie soit une valeur précise, soit un Vrai/Faux. Dans le cas de nos thermomètres, ils envoient une valeur précise mais en numérique, nous pourrons donc utiliser les entrées digitales du microcontrôleur.
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Étape 3
Les logiciels
Pour "programmer", nous utiliserons : ArduinoBlocks : https://www.arduinoblocks.com
Pour recevoir les notifications, nous utiliserons Ntfy : https://ntfy.sh/chambragriRendons-nous sur ArduinoBlocks et téléchargeons le connector, qui permet de faire le lien entre le navigateur internet et le microcontrôleur : https://www.arduinoblocks.com/web/site/abconnector5
Lien direct vers la version portable : https://www.arduinoblocks.com/web/site/abconnectordownload/31
Si ce n'est pas déjà fait, il vous faudra aussi les pilotes (drivers) pour reconnaitre les microcontrôleurs :
Driver CH340 : https://cdn.sparkfun.com/assets/learn_tutorials/8/4/4/CH341SER.EXE (tutoriel si besoin)Driver CP210x : https://www.silabs.com/documents/public/software/CP210x_Windows_Drivers.zip (tutoriel si besoin)
Nous voila prêts, passons à la programmation. Cette étape ne sera plus à faire si vous l'avez déjà faite sur votre ordinateur.
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Étape 4
Découvrons ArduinoBlocks :
Revenons sur ArduinoBlocks et si nous souhaitons conserver nos fichiers mais surtout pouvoir sélectionner le microcontrôleur que nous utilisons, il est nécessaire de créer un compte.
Un mini programme apparait à l'écran mais ce qui va nous intéresser ce sont les deux blocs verts du programme. Le premier Initialiser, n'est lu qu'une fois, en premier. Le bloc "Boucle" quant à lui sera répété en continu tant que le microcontrôleur sera en fonctionnement.
Dans le menu de gauche, nous trouverons toutes les fonctionnalités du microcontrôleur dont le wifi et les composants que nous allons utiliser. Attention si ce n'est pas un capteur analogique, nous ne pourrons utiliser que les capteurs présents sur le site.
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Étape 5
A vous de jouer !
Nous avons vu comment mesurer l'humidité à vous de rajouter la mesure de température à votre capteur connecté.
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Étape 6
La découpe laser :
Le boitier peut également être fait à l'aide de la découpe laser. Pour cela nous utilisons le logiciel LightBurn, et nous pouvons réaliser des fichiers sur-mesure sur le site Boxes Py : https://boxes.hackerspace-bamberg.de/
Il est possible de modifier ces fichiers par la suite directement sur le logiciel.
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Étape 7
Les sources d'inspiration pour d'autres projets :
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Étape 8
Les évolutions possibles :
Ajouter un pompe pour arroser automatiquement
Améliorer les fichiers 3D pour tout englober
Utiliser un raspberry Pico et le programmer en python : https://projects.raspberrypi.org/en/projects/getting-started-with-the-pico/0
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Étape 9
L'impression 3D :
Pour protéger et renforcer tout notre matériel, nous pouvons imprimer un boitier. Dans notre exemple, nous protègerons seulement le capteur d'humidité du sol. Pas besoin d'être un expert en dessin ou modélisation 3D, beaucoup de choses sont disponibles librement en ligne. Nous utiliserons les fichiers disponibles à l'adresse :
https://www.printables.com/model/247398-capacitive-soil-moisture-sensor-v20-cover
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