Un compteur de température, de conductivité et de niveau d'eau de l'eau de puits en temps réel : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Ces instructions décrivent comment construire un compteur d'eau en temps réel à faible coût pour surveiller la température, la conductivité électrique (CE) et les niveaux d'eau dans les puits creusés. Le compteur est conçu pour être suspendu à l'intérieur d'un puits creusé, mesurer la température de l'eau, la CE et le niveau d'eau une fois par jour, et envoyer les données par WiFi ou connexion cellulaire à Internet pour une visualisation et un téléchargement immédiats. Le coût des pièces pour construire le compteur est d'environ 230 $ CAN pour la version WiFi et 330 $ CAN pour la version cellulaire. Le compteur d'eau est illustré à la figure 1. Un rapport complet avec des instructions de construction, une liste de pièces, des conseils pour la construction et l'utilisation du compteur, et comment installer le compteur dans un puits d'eau est fourni dans le fichier joint (EC Meter Instructions.pdf). Une version précédemment publiée de ce compteur d'eau est disponible pour la surveillance des niveaux d'eau uniquement (https://www.instructables.com/id/A-Real-Time-Well-…).

Le compteur utilise trois capteurs: 1) un capteur à ultrasons pour mesurer la profondeur de l'eau dans le puits; 2) un thermomètre étanche pour mesurer la température de l'eau, et 3) une prise domestique commune à deux broches, qui est utilisée comme capteur EC à faible coût pour mesurer la conductivité électrique de l'eau. Le capteur à ultrasons est fixé directement sur le boîtier du compteur, qui est suspendu au sommet du puits et mesure la distance entre le capteur et le niveau d'eau dans le puits; le capteur à ultrasons n'est pas en contact direct avec l'eau du puits. Les capteurs de température et EC doivent être immergés sous l'eau; ces deux capteurs sont fixés au boîtier du compteur avec un câble suffisamment long pour permettre aux capteurs de s'étendre sous le niveau de l'eau.

Les capteurs sont connectés à un appareil Internet des objets (IoT) qui se connecte à un réseau Wi-Fi ou cellulaire et envoie les données sur l'eau à un service Web à représenter graphiquement. Le service Web utilisé dans ce projet est ThingSpeak.com (https://thingspeak.com/), qui est gratuit pour les petits projets non commerciaux (moins de 8 200 messages/jour). Pour que la version WiFi du compteur fonctionne, elle doit être située à proximité d'un réseau WiFi. Les puits d'eau domestique remplissent souvent cette condition car ils sont situés à proximité d'une maison avec WiFi. Le compteur n'inclut pas d'enregistreur de données, il envoie plutôt les données sur l'eau à ThingSpeak où elles sont stockées dans le cloud. Par conséquent, s'il y a un problème de transmission de données (par exemple lors d'une panne d'Internet), les données sur l'eau pour ce jour-là ne sont pas transmises et sont définitivement perdues.

La conception du compteur présentée ici a été modifiée d'après un compteur conçu pour mesurer les niveaux d'eau dans un réservoir d'eau domestique et signaler le niveau d'eau via Twitter (https://www.instructables.com/id/Wi-Fi-Twitter-Wat…). Les principales différences entre la conception originale et la conception présentée ici sont la possibilité de faire fonctionner le compteur avec des piles AA au lieu d'un adaptateur secteur filaire, la possibilité d'afficher les données dans un graphique chronologique au lieu d'un message Twitter, l'utilisation de un capteur à ultrasons spécialement conçu pour mesurer les niveaux d'eau et l'ajout de capteurs de température et d'EC.

Le capteur EC à faible coût et sur mesure, fabriqué avec une prise domestique commune, était basé sur une conception de capteur pour mesurer les concentrations d'engrais dans une opération de culture hydroponique ou aquaponique (https://hackaday.io/project/7008-fly -guerre-un-hacker…). Les mesures de conductivité du capteur EC sont compensées en température à l'aide des données de température fournies par le capteur de température de l'eau. Le capteur EC sur mesure repose sur un circuit électrique simple (diviseur de tension CC) qui ne peut être utilisé que pour des mesures de conductivité discrètes relativement rapides (c'est-à-dire pas pour des mesures EC continues). Les mesures de conductivité avec cette conception peuvent être prises environ toutes les cinq secondes. Étant donné que ce circuit utilise du courant continu plutôt que du courant alternatif, la prise de mesures de conductivité à moins de cinq secondes d'intervalle peut entraîner une polarisation des ions dans l'eau, entraînant des lectures inexactes. Le capteur EC sur mesure a été testé par rapport à un compteur EC commercial (YSI EcoSense pH/EC 1030A) et s'est avéré mesurer la conductivité à environ 10 % du compteur commercial pour les solutions qui sont à ± 500 uS/cm de la valeur d'étalonnage du capteur. Si vous le souhaitez, le capteur EC sur mesure à faible coût peut être remplacé par une sonde commerciale, telle que la sonde de conductivité Atlas Scientific (https://atlas-scientific.com/probes/conductivity-p…).

Le compteur d'eau dans ce rapport a été conçu et testé pour des puits creusés de grand diamètre (0,9 m de diamètre intérieur) avec de faibles profondeurs d'eau (moins de 10 m sous la surface du sol). Cependant, il pourrait potentiellement être utilisé pour mesurer les niveaux d'eau dans d'autres situations, telles que les puits de surveillance environnementale, les puits forés et les plans d'eau de surface.

Des instructions étape par étape pour la construction du compteur d'eau sont fournies ci-dessous. Il est recommandé que le constructeur lise toutes les étapes de construction avant de commencer le processus de construction du compteur. L'appareil IoT utilisé dans ce projet est un photon particulaire, et par conséquent, dans les sections suivantes, les termes « appareil IoT » et « Photon » sont utilisés de manière interchangeable.

Fournitures

Tableau 1: Liste des pièces

Parties éléctroniques:

Capteur de niveau d'eau – MaxBotix MB7389 (portée de 5 m)

Capteur de température numérique étanche

Appareil IoT - Particle Photon avec en-têtes

Antenne (antenne installée à l'intérieur du boîtier du compteur) - Connecteur 2,4 GHz, 6dBi, IPEX ou u. FL, 170 mm de long

Rallonge pour la fabrication de la sonde de conductivité – 2 broches, cordon extérieur commun, longueur 5 m

Fil utilisé pour rallonger la sonde de température, 4 conducteurs, longueur 5 m

Fil – fil de liaison avec connecteurs enfichables (longueur 300 mm)

Bloc-piles – 4 X AA

Piles – 4 X AA

Pièces de plomberie et de quincaillerie:

Tuyau - ABS, 50 mm (2 pouces) de diamètre, 125 mm de long

Top cap, ABS, 50 mm (2 pouces), fileté avec joint pour faire un joint étanche

Capuchon inférieur, PVC, 50 mm (2 pouces) avec filetage femelle NPT de pouce pour s'adapter au capteur

2 coupleurs de tuyaux, ABS, 50 mm (2 pouces) pour connecter les capuchons supérieur et inférieur au tuyau ABS

Boulon à œil et 2 écrous, en acier inoxydable (1/4 pouce) pour faire accrocher sur le top cap

Autres matériaux: ruban électrique, ruban téflon, thermorétractable, flacon de pilules pour fabriquer le couvercle du capteur EC, soudure, silicone, colle pour l'assemblage du boîtier

Étape 1: Assembler le boîtier du compteur

Assemblez le boîtier du compteur comme indiqué sur les figures 1 et 2 ci-dessus. La longueur totale du compteur assemblé, bout à bout, y compris le capteur et le boulon à œil, est d'environ 320 mm. Le tuyau ABS de 50 mm de diamètre utilisé pour fabriquer le boîtier du compteur doit être coupé à environ 125 mm de longueur. Cela laisse suffisamment d'espace à l'intérieur du boîtier pour loger l'appareil IoT, la batterie et une antenne interne de 170 mm de long.

Sceller tous les joints avec de la colle silicone ou ABS pour rendre le boîtier étanche. Ceci est très important, sinon l'humidité peut pénétrer à l'intérieur du boîtier et détruire les composants internes. Un petit sachet déshydratant peut être placé à l'intérieur du boîtier pour absorber l'humidité.

Installez un boulon à œil dans le capuchon supérieur en perçant un trou et en insérant le boulon à œil et l'écrou. Un écrou doit être utilisé à la fois à l'intérieur et à l'extérieur du boîtier pour fixer le boulon à œil. Silicone à l'intérieur du capuchon au niveau du trou de boulon pour le rendre étanche.

Étape 2: Fixez les fils aux capteurs

Capteur de niveau d'eau:

Trois fils (voir la figure 3a) doivent être soudés au capteur de niveau d'eau afin de le fixer au photon (c'est-à-dire les broches du capteur GND, V+ et la broche 2). Souder les fils au capteur peut être difficile car les trous de connexion sur le capteur sont petits et rapprochés. Il est très important que les fils soient correctement soudés au capteur afin qu'il y ait une bonne et solide connexion physique et électrique et qu'il n'y ait pas d'arcs de soudure entre les fils adjacents. Un bon éclairage et une loupe facilitent le processus de soudure. Pour ceux qui n'ont pas d'expérience en soudure, un peu de pratique de soudure est recommandé avant de souder les fils au capteur. Un didacticiel en ligne sur la façon de souder est disponible auprès de SparkFun Electronics (https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-solder…).

Une fois les fils soudés au capteur, tout fil dénudé en excès qui dépasse du capteur peut être coupé avec des pinces coupantes sur une longueur d'environ 2 mm. Il est recommandé de recouvrir les joints de soudure d'un épais cordon de silicone. Cela donne aux connexions plus de force et réduit le risque de corrosion et de problèmes électriques au niveau des connexions du capteur si de l'humidité pénètre dans le boîtier du compteur. Du ruban électrique peut également être enroulé autour des trois fils au niveau de la connexion du capteur pour fournir une protection supplémentaire et un soulagement des contraintes, réduisant ainsi le risque de rupture des fils au niveau des joints de soudure.

Les fils du capteur peuvent avoir des connecteurs de type push-on (voir la figure 3b) à une extrémité pour se connecter au photon. L'utilisation de connecteurs enfichables facilite le montage et le démontage du compteur. Les fils du capteur doivent mesurer au moins 270 mm de long afin qu'ils puissent s'étendre sur toute la longueur du boîtier du compteur. Cette longueur permettra au Photon d'être connecté à partir de l'extrémité supérieure du boîtier avec le capteur en place à l'extrémité inférieure du boîtier. Notez que cette longueur de fil recommandée suppose que le tuyau ABS utilisé pour fabriquer le boîtier du compteur est coupé à une longueur de 125 mm. Confirmez avant de couper et de souder les fils au capteur qu'une longueur de fil de 270 mm est suffisante pour s'étendre au-delà du haut du boîtier du compteur afin que le Photon puisse être connecté après que le boîtier a été assemblé et que le capteur est fixé de façon permanente à l'affaire.

Le capteur de niveau d'eau peut maintenant être fixé au boîtier du compteur. Il doit être vissé fermement dans le capuchon inférieur, en utilisant du ruban téflon pour assurer une étanchéité à l'eau.

Capteur de température:

Le capteur de température étanche DS18B20 a trois fils (Fig. 4), qui sont généralement de couleur rouge (V+), noir (GND) et jaune (données). Ces capteurs de température sont généralement livrés avec un câble relativement court, moins de 2 m de long, ce qui n'est pas assez long pour permettre au capteur d'atteindre le niveau d'eau dans le puits. Par conséquent, le câble du capteur doit être prolongé avec un câble étanche et relié au câble du capteur avec une épissure étanche. Cela peut être fait en enduisant les connexions de soudure avec du silicium, suivi d'un thermorétractable. Les instructions pour réaliser une épissure étanche sont fournies ici: https://www.maxbotix.com/Tutorials/133.htm. Le câble d'extension peut être fabriqué à l'aide d'une ligne d'extension téléphonique extérieure commune, qui comporte quatre conducteurs et est facilement disponible à l'achat en ligne à faible coût. Le câble doit être suffisamment long pour que le capteur de température puisse sortir du boîtier du compteur et être immergé sous l'eau dans le puits, en tenant compte de la baisse du niveau d'eau.

Pour que le capteur de température fonctionne, une résistance doit être connectée entre les fils rouge (V+) et jaune (données) du capteur. La résistance peut être installée à l'intérieur du boîtier du compteur directement sur les broches Photon où se fixent les fils du capteur de température, comme indiqué ci-dessous dans le Tableau 2. La valeur de la résistance est flexible. Pour ce projet, une résistance de 2,2 kOhm a été utilisée, cependant, toute valeur comprise entre 2,2 kOhm et 4,7 kOhm fonctionnera. Le capteur de température nécessite également un code spécial pour fonctionner. Le code du capteur de température sera ajouté ultérieurement, comme décrit dans la Section 3.4 (Configuration du logiciel). De plus amples informations sur la connexion d'un capteur de température à un photon peuvent être trouvées dans le tutoriel ici:

Le câble du capteur de température doit être inséré dans le boîtier du compteur afin qu'il puisse se fixer au photon. Le câble doit être inséré par le bas du boîtier en perçant un trou dans le capuchon inférieur du boîtier (Fig. 5). Le même trou peut être utilisé pour insérer le câble du capteur de conductivité, comme décrit dans la Section 3.2.3. Une fois le câble inséré, le trou doit être soigneusement scellé avec du silicone pour empêcher toute humidité de pénétrer dans le boîtier.

Capteur de conductivité:

Le capteur EC utilisé dans ce projet est fabriqué à partir d'une prise électrique standard nord-américaine de type A, à 2 broches insérée dans une « bouteille à pilules » en plastique pour contrôler les « effets de mur » (Fig. 6). Les effets de mur peuvent affecter les lectures de conductivité lorsque le capteur se trouve à environ 40 mm d'un autre objet. L'ajout du flacon de pilules comme étui de protection autour du capteur contrôlera les effets de paroi si le capteur est en contact étroit avec le côté du puits d'eau ou un autre objet dans le puits. Un trou est percé à travers le bouchon de la bouteille de pilules pour insérer le câble du capteur et le fond de la bouteille de pilules est coupé afin que l'eau puisse s'écouler dans la bouteille et être en contact direct avec les broches du bouchon.

Le capteur EC a deux fils, dont un fil de terre et un fil de données. Peu importe la broche que vous choisissez pour les fils de terre et de données. Si une rallonge suffisamment longue est utilisée pour fabriquer le capteur EC, le câble sera alors assez long pour atteindre le niveau d'eau dans le puits et aucune épissure étanche ne sera nécessaire pour rallonger le câble du capteur. Une résistance doit être connectée entre le fil de données du capteur EC et une broche photon pour fournir l'alimentation. La résistance peut être installée à l'intérieur du boîtier du compteur directement sur les broches Photon où se fixent les fils du capteur EC, comme indiqué ci-dessous dans le Tableau 2. La valeur de la résistance est flexible. Pour ce projet, une résistance de 1 kOhm a été utilisée; cependant, toute valeur comprise entre 500 Ohm et 2,2 kOhm fonctionnera. Des valeurs de résistance plus élevées sont meilleures pour mesurer des solutions à faible conductivité. Le code inclus avec ces instructions utilise une résistance de 1 kOhm; si une résistance différente est utilisée, la valeur de la résistance doit être ajustée à la ligne 133 du code.

Le câble du capteur EC doit être inséré dans le boîtier du compteur afin qu'il puisse se fixer au photon. Le câble doit être inséré par le bas du boîtier en perçant un trou dans le capuchon inférieur du boîtier (Fig. 5). Le même trou peut être utilisé pour insérer le câble du capteur de température. Une fois le câble inséré, le trou doit être soigneusement scellé avec du silicone pour empêcher toute humidité de pénétrer dans le boîtier.

Le capteur EC doit être étalonné à l'aide d'un compteur EC commercial. La procédure d'étalonnage est effectuée sur le terrain, comme décrit dans la section 5.2 (Procédure de configuration sur le terrain) du rapport ci-joint (EC Meter Instructions.pdf). L'étalonnage est effectué pour déterminer la constante de cellule du compteur EC. La constante de cellule dépend des propriétés du capteur EC, y compris le type de métal dont les broches sont faites, la surface des broches et la distance entre les broches. Pour une prise standard de type A comme celle utilisée dans ce projet, la constante de cellule est d'environ 0,3. De plus amples informations sur la théorie et la mesure de la conductivité sont disponibles ici: https://support.hach.com/ci/okcsFattach/get/100253… et ici:

Étape 3: connectez les capteurs, la batterie et l'antenne à l'appareil IoT

Fixez les trois capteurs, la batterie et l'antenne au photon (Fig. 7) et insérez toutes les pièces dans le boîtier du compteur. Le tableau 2 fournit une liste des connexions des broches indiquées dans la figure 7. Les capteurs et les fils du bloc-batterie peuvent être fixés par soudure directement au photon ou avec des connecteurs de type push-on qui se fixent aux broches d'en-tête sur la face inférieure du photon (comme le montre la figure 2). L'utilisation de connecteurs enfichables facilite le démontage du compteur ou le remplacement du Photon en cas de défaillance. La connexion de l'antenne sur le Photon nécessite un connecteur de type u. FL (Fig. 7) et doit être très fermement enfoncée sur le Photon pour établir la connexion. N'installez pas les piles dans le bloc-piles tant que le compteur n'est pas prêt à être testé ou installé dans un puits. Il n'y a pas d'interrupteur marche/arrêt inclus dans cette conception, donc le compteur est allumé et éteint en installant et en retirant les piles.

Tableau 2: Liste des connexions par broches sur l'appareil IoT (Particle Photon):

Broche photon D2 - connecter à - broche 6 du capteur WL, V+ (fil rouge)

Broche photon D3 - connecter à - broche 2 du capteur WL, données (fil marron)

Broche photon GND - connecter à - broche 7 du capteur WL, GND (fil noir)

Broche photon D5 - connecter à - Capteur de température, données (fil jaune)

Broche photon D6 - connecter à - Capteur de température, V+ (fil rouge)

Broche photon A4 - connecter à - Capteur de température, GND (fil noir)

Broche photon D5 à D6 - Capteur de température, résistance R1 (connectez une résistance de 2,2k entre les broches photon D5 et D6)

Broche photon A0 - connecter à - capteur EC, données

Broche photon A1 - connecter à - capteur EC, GND

Broche photon A2 à A0 - Capteur EC, résistance R2 (connectez une résistance de 1k entre les broches Photon A0 et A2)

Broche photon VIN - connecter à - Batterie, V+ (fil rouge)

Broche photon GND - connecter à - Batterie, GND (fil noir)

Broche photon u. FL - se connecter à - Antenne

Étape 4: Configuration du logiciel

Cinq étapes principales sont nécessaires pour configurer le logiciel du compteur:

1. Créez un compte Particle qui fournira une interface en ligne avec le Photon. Pour cela, téléchargez l'application mobile Particle sur un smartphone: https://docs.particle.io/quickstart/photon/. Après avoir installé l'application, créez un compte Particle et suivez les instructions en ligne pour ajouter le Photon au compte. Notez que tous les photons supplémentaires peuvent être ajoutés au même compte sans avoir besoin de télécharger l'application Particle et de créer à nouveau un compte.

2. Créez un compte ThingSpeak https://thingspeak.com/login et configurez un nouveau canal pour afficher les données de niveau d'eau. Un exemple de page Web ThingSpeak pour un compteur d'eau est illustré à la Figure 8, qui peut également être consulté ici: https://thingspeak.com/channels/316660 Les instructions pour configurer un canal ThingSpeak sont fournies à l'adresse: https://docs.particle.io/tutorials/device-cloud/we… Notez que des canaux supplémentaires pour d'autres Photons peuvent être ajoutés au même compte sans qu'il soit nécessaire de créer un autre compte ThingSpeak.

3. Un « webhook » est nécessaire pour transmettre les données de niveau d'eau du Photon au canal ThingSpeak. Les instructions pour la configuration d'un webhook sont fournies à l'annexe B du rapport ci-joint (EC Meter Instructions.pdf). Si plus d'un compteur d'eau est en cours de construction, un nouveau webhook avec un nom unique doit être créé pour chaque photon supplémentaire.

4. Le webhook qui a été créé à l'étape ci-dessus doit être inséré dans le code qui exploite le Photon. Le code de la version WiFi du compteur de niveau d'eau est fourni dans le fichier joint (Code1_WiFi_Version_ECMeter.txt). Sur un ordinateur, accédez à la page Web Particle https://thingspeak.com/login connectez-vous au compte Particle et accédez à l'interface de l'application Particle. Copiez le code et utilisez-le pour créer une nouvelle application dans l'interface de l'application Particle. Insérez le nom du webhook créé ci-dessus dans la ligne 154 du code. Pour ce faire, supprimez le texte à l'intérieur des guillemets et insérez le nouveau nom du webhook à l'intérieur des guillemets à la ligne 154, qui se lit comme suit: Particle.publish("Insert_Webhook_Name_Inside_These_Quotes".

5. Le code peut maintenant être vérifié, enregistré et installé sur le Photon. Lorsque le code est vérifié, il renvoie une erreur indiquant « OneWire.h: No such file or directory ». OneWire est le code de bibliothèque qui exécute le capteur de température. Cette erreur doit être corrigée en installant le code OneWire de la bibliothèque de particules. Pour ce faire, accédez à l'interface de l'application Particle avec votre code affiché et faites défiler jusqu'à l'icône Bibliothèques sur le côté gauche de l'écran (située juste au-dessus de l'icône du point d'interrogation). Cliquez sur l'icône Bibliothèques et recherchez OneWire. Sélectionnez OneWire et cliquez sur « Inclure dans le projet ». Choisissez le nom de votre application dans la liste, cliquez sur « Confirmer », puis enregistrez l'application. Cela ajoutera trois nouvelles lignes en haut du code. Ces trois nouvelles lignes peuvent être supprimées sans affecter le code. Il est recommandé de supprimer ces trois lignes afin que les numéros de ligne de code correspondent aux instructions de ce document. Si les trois lignes sont laissées en place, alors tous les numéros de ligne de code discutés dans ce document seront avancés de trois lignes. Notez que le code est stocké et installé sur le Photon depuis le cloud. Ce code sera utilisé pour faire fonctionner le compteur d'eau lorsqu'il se trouve dans le puits d'eau. Pendant l'installation sur le terrain, certaines modifications devront être apportées au code pour définir la fréquence de rapport à une fois par jour et ajouter des informations sur le puits d'eau (ceci est décrit dans le fichier joint "EC Meter Instructions.pdf" dans la section intitulée « Installation du compteur dans un puits d'eau »).

Étape 5: Testez le compteur

La construction du compteur et la configuration du logiciel sont maintenant terminées. À ce stade, il est recommandé de tester le compteur. Deux tests doivent être effectués. Le premier test est utilisé pour confirmer que le compteur peut mesurer correctement les niveaux d'eau, les valeurs EC et la température et envoyer les données à ThingSpeak. Le deuxième test est utilisé pour confirmer que la consommation électrique du photon est dans la plage attendue. Ce deuxième test est utile car les batteries tomberont en panne plus tôt que prévu si le Photon consomme trop d'énergie.

À des fins de test, le code est configuré pour mesurer et signaler les niveaux d'eau toutes les deux minutes. Il s'agit d'une période pratique d'attente entre les mesures pendant que le compteur est testé. Si une fréquence de mesure différente est souhaitée, remplacez la variable appelée MeasureTime à la ligne 19 du code par la fréquence de mesure souhaitée. La fréquence de mesure est saisie en secondes (c'est-à-dire que 120 secondes correspondent à deux minutes).

Le premier test peut être effectué au bureau en suspendant le compteur au-dessus du sol, en l'allumant et en vérifiant que le canal ThingSpeak signale avec précision la distance entre le capteur et le sol. Dans ce scénario de test, l'impulsion ultrasonore se réfléchit sur le sol, qui est utilisé pour simuler la surface de l'eau dans le puits. Les capteurs EC et de température peuvent être placés dans un récipient d'eau dont la température et la conductivité sont connues (c'est-à-dire mesurées par un compteur EC commercial) pour confirmer que les capteurs transmettent les valeurs correctes au canal ThingSpeak.

Pour le deuxième test, le courant électrique entre la batterie et le Photon doit être mesuré pour confirmer qu'il correspond aux spécifications de la fiche technique Photon: https://docs.particle.io/datasheets/wi-fi/photon-d… L'expérience a montré que ce test permet d'identifier les appareils IoT défectueux avant leur déploiement sur le terrain. Mesurez le courant en plaçant un ampèremètre entre le fil positif V+ (fil rouge) sur la batterie et la broche VIN sur le photon. Le courant doit être mesuré à la fois en mode de fonctionnement et en mode veille profonde. Pour ce faire, allumez le Photon et il démarrera en mode de fonctionnement (comme indiqué par la LED sur le Photon prenant une couleur cyan), qui se déroulera pendant environ 20 secondes. Utilisez le moulinet pour observer le courant de fonctionnement pendant ce temps. Le Photon passera alors automatiquement en mode veille prolongée pendant deux minutes (comme indiqué par l'extinction de la LED sur le Photon). Utilisez le courantomètre pour observer le courant de sommeil profond à ce moment. Le courant de fonctionnement doit être compris entre 80 et 100 mA, et le courant de veille profonde doit être compris entre 80 et 100 µA. Si le courant est supérieur à ces valeurs, le photon doit être remplacé.

Le compteur est maintenant prêt à être installé dans un puits d'eau (Fig. 9). Des instructions sur la façon d'installer le compteur dans un puits d'eau, ainsi que des conseils de construction et d'utilisation du compteur, sont fournies dans le fichier joint (EC Meter Instructions.pdf).

Étape 6: Comment créer une version cellulaire du compteur

Une version cellulaire du compteur d'eau peut être construite en apportant des modifications à la liste des pièces, aux instructions et au code décrits précédemment. La version cellulaire ne nécessite pas de WiFi car elle se connecte à Internet via un signal cellulaire. Le coût des pièces pour construire la version cellulaire du compteur est d'environ 330 $ CAN (hors taxes et frais d'expédition), plus environ 4 $ CAN par mois pour le forfait de données cellulaires fourni avec l'appareil IoT cellulaire.

Le compteur cellulaire utilise les mêmes pièces et étapes de construction énumérées ci-dessus avec les modifications suivantes:

• Remplacez l'appareil WiFi IoT (Particle Photon) par un appareil IoT cellulaire (Particle Electron): https://store.particle.io/collections/cellular/pro… Lors de la construction du compteur, utilisez les mêmes connexions de broches décrites ci-dessus pour le Version WiFi du compteur à l'étape 3.

• L'appareil IoT cellulaire utilise plus d'énergie que la version WiFi, et donc deux sources de batterie sont recommandées: une batterie Li-Po 3,7 V, fournie avec l'appareil IoT, et une batterie avec 4 piles AA. La batterie LiPo 3,7 V se fixe directement à l'appareil IoT avec les connecteurs fournis. Le bloc-piles AA est attaché à l'appareil IoT de la même manière que décrit ci-dessus pour la version WiFi du compteur à l'étape 3. Les tests sur le terrain ont montré que la version cellulaire du compteur fonctionnera pendant environ 9 mois en utilisant la configuration de la batterie décrite ci-dessus.. Une alternative à l'utilisation à la fois de la batterie AA et de la batterie Li-Po 2000 mAh 3,7 V consiste à utiliser une batterie Li-Po 3,7 V avec une capacité plus élevée (par exemple 4000 ou 5000 mAh).

• Une antenne externe doit être fixée au compteur, telle que: https://www.amazon.ca/gp/product/B07PZFV9NK/ref=p… Assurez-vous qu'elle est conçue pour la fréquence utilisée par le fournisseur de services cellulaires où l'eau compteur sera utilisé. L'antenne fournie avec l'appareil IoT cellulaire n'est pas adaptée à une utilisation en extérieur. L'antenne externe peut être connectée avec un long câble (3 m) qui permet de fixer l'antenne à l'extérieur du puits au niveau de la tête de puits (Fig. 10). Il est recommandé d'insérer le câble d'antenne par le bas du boîtier et de le sceller soigneusement avec du silicone pour empêcher l'entrée d'humidité (Fig. 11). Un câble d'extension coaxial extérieur de bonne qualité et étanche est recommandé.

• L'appareil IoT cellulaire fonctionne avec un code différent de celui de la version WiFi du compteur. Le code de la version cellulaire du compteur est fourni dans le fichier joint (Code2_Cellular_Version_ECMeter.txt).