Boîte Aux Lettres Connectée Et Solaire : 5 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

"Le facteur t'informe que tu as du courrier"

Voilà le genre de mail que tu peux recevoir sur ton smartphone dès lors que le facteur vient de passer. Il ne te reste plus alors qu'à te rendre jusqu'à ta Boîte aux lettres afin d'y récupérer ta lettre ou ton colis…

Le Projet qui va suivre s'inspire très largement de deux "projets DIY" (Instructables) déjà anciens:

- Le premier est celui sur lequel je suis appuyé pour la question de l'alimentation (panneau solaire, régulation, application liée au module Wemos D1 mini Pro, Blynk)

- Le second est celui qui a guidé mes recherches sur le code dans Arduino, notamment pour les fonctions de veille profonde et de contrôle de la tension de l'accu.

- La description -

Cette fois encore c'est BLYNK (l'application) qui est sollicité pour cette mission, car il a reçu une instruction en provenance du module Wemos D1MiniPro basé sur ESP8266, qui gère un changement d'état sur une de ses entrées.

Le circuit est alimenté par un accu Li 18650 3, 7V 2500mA. Un petit panneau solaire se charge d'entretenir l'alimentation générale.

La détection d'ouverture de la porte ou du volet se fait par deux contacts reed (ILS) actionnés par deux aimants.

Après l'envoi de l'information via WIFI, le système se met en veille profonde, jusqu'à la prochaine action sur l'ouverture de la porte…….

- Préambule:Je suis électronique et bricoleur pas programmeur: je ne connais absolument rien aux langages de programmation et c'est en passionné et curieux que je m'intéresse à la domotique qui s'appuie sur l'Arduino par exemple. Je parviens tant bien que mal à maitriser l'interface ARDUINO (installation des librairies, des cartes et mise en application des exemples. Idem pour Blynk. Merci au passage au précieux plug-in de Firefox (Im'Translator). La plupart des projets sont en anglais publiés et d'un clic j'obtiens la traduction instantanée de chacune des phrases des tutos.

Étape 1: Matériel Nécessaire

- 1 module ESP8266. Mon choix s'est porté sur le WEMOS D1 Mini PRO car celui-ci permet le raccordement direct d'une antenne extérieure ainsi que sa portée (fournie dans le Kit avec des connecteurs circuit imprimé à souder) aliexpress

- 1 panneau solaire 150 X 150 mm 6V - 3, 5W ebay

- 1 diode shottky (si elle n'est pas intégrée au panneau)

- 1 module de charge TP4056 ebay

- 1 accu 3, 7 V (18650, 2500mA)

- 1 régulateur 3.3V HT7333 ebay

- 2 contacteurs ILS double Cdiscount

- 1 condensateur 1000MF 25V

- 1 condensateur 100nF

- 1 résistance 100kOhms

- 1 plaque d'essai type bout de circuit

- 3 connecteurs à vis à souder

- 1 boitier étanche

le coût total devrait rester inférieur à 25€ !

Étape 2: Un petit schéma…

Pas très à l'aise avec Frietzing, je vous l'ai fait "à l'ancienne":

Le montage s'articule autour du module Wemos, alimenté par un simple accu 3.7v au lithium, dont le maintien de charge est assuré par un mini panneau solaire.

Une petite vidéo très astucieuse montre le montage compact des condensateurs associés au régulateur spécial très faibles pertes HT7333. (voir aussi mon petit dessin)

La détection d'ouverture de la boîte aux lettres est faite par un contact miniature ILS. Un aimant fixé sur la porte vient toucher (ou quitte le contact) avec l'ILS et les lamelles intérieures de celui-ci viennent en contact. S'effectue alors la transmission d'une impulsion sur la broche RST du module.

Une fonction a été ajoutée: la mesure de la tension aux bornes de l'accu à traverser une résistance (environ 120 à 150Kohms) se fait sur la broche A0. A l'info sur la présence de courrier, se rajoute l'info sur la tension aux bornes de l'accu (4.2V en pleine charge); ce sont les 2 lignes de code suivantes qui gèrent la fonction.

int battlevel = analogRead(analogPin); tension flottante = niveau de bataille * (4,2 / 1024,0); // 4.2 est la tension nominale de la batterie 18560

Enfin, on remarquera la présence d'un cavalier entre les broches RST et D0; une fois le programme chargé depuis Arduino, et seulement après, il faut shunter ces deux broches pour activer la fonction de mise en veille profonde du système quelques secondes après le passage du facteur !

* La carte Wemos D1 mini Pro comprend une antenne en céramique intégrée et permet de connecter une antenne externe pour améliorer la portée. Avant d'utiliser l'antenne externe, il faudra rediriger le signal de l'antenne en céramique intégrée, vers la prise externe. Cela peut être fait en faisant "pivoter" la résistance zéro ohm (0603) minuscule. Regardez cette vidéo réalisée par Alex Eamest pour faire pivoter la résistance de zéro ohm. La taille réelle de la résistance fait moins de 1mm ! Donc patience, doigté, précision du geste, panne fine et propre sur le fer à souder. Ne pas paniquer. Respirer un bon coup et puis, quand faut y aller…

Ouf, ça y est c'est déjà fait !

Et maintenant, la suite

Étape 3: Arduino et Blynk

ARDUINO

Pour utiliser Wemos D1 avec la bibliothèque Arduino, il va falloir installer le support de la carte ESP8266. Donc, si ça n'est pas encore fait, installez facilement la prise en charge de la carte ESP8266 sur l'IDE Arduino en suivant ce tutoriel. (le module Node MCU ici présenté est une variante du Wemos D1)

Dans l'interface Arduino afficher l'onglet Préférences dans Fichier et coller le lien dans URL de cartes supplémentaires.

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Faire OK et attendre la fin de l'installation. A la fin, on retrouve le paquet des cartes associées à Module ESP8266, dans l'onglet OUTILS / Type de cartes ! (ne pas hésiter à redémarrer Arduino pour finaliser la MàJ)

Puis dans l'interface ARDUINO / Outils / Type de carte / Gestionnaire de carte / Lolin(Wemos)D1 MiniPro

Les paramètres suivants sont préférables:

Fréquence de PU: 80 MHz 160MHz

Taille du flash: 14M (SPIFFS 3M) -

Vitesse de téléversement: 921600 bps

Une fois la carte connectée en USB sur le PC rechercher le port correspondant et le sélectionner.

BLYNK

• télécharger les librairies blynk dans l'IDE Arduino ou en suivant le tutoriel dans ce lien
• mettre l'application sur mon téléphone: Iphone, Androïd
• Créer un nouveau compte (gratuit) dans l'application. Blynk Account est nécessaire pour enregistrer les projets et fournir un accès depuis n'importe quel smartphone. (Utiliser une adresse e-mail valide, car elle sera souvent utilisée précédemment).
• Créer un nouveau projet (lui donner un nom: pourquoi pas "Boîte au lettres " !) et choisir le matériel que l'on va utiliser. Si l'on ne trouve pas le matériel que l'on utilise, sélectionnez Carte générique.
• Choisir quel type de connectivité sur utilisera (wifi).
• Choisir l'interface d'interface utilisateur sombre ou claire.
• Cliquer sur Email pour obtenir un jeton d'authentification. Consulter sa boîte de réception pour voir si on a reçu un email de Blynk avec le jeton Auth. On va en avoir besoin plus tard pour le copieur/coller dans le fichier.ino
• Clignotant l'ESP. Le fichier.ino se trouve ci-dessous

Je vois que la création de mon alerte de boîte aux lettres est visible dans l'application !

Étape 4: Un Peu De Cablage…

Afin de pouvoir intervenir sur le module ESP, il est préférable de ne pas le souder directement sur le PCB mais de prévoir des connecteurs à broches (fournis dans le kit). Afin de gagner de la place j'ai disposé l'ensemble régulateur/condensateurs sous le module wemos.

Le tout sera installé dans une boîte étanche pour être monté dans, ou sous la boîte aux lettres.

Pendant des tests, le contacteur ILS a été directement raccordé sur le bornier sur le PCB.

On remarquera un modèle d'ILS double; en effet, j'ai dû me procurer ces modèles (livrés par 10) car pour le volet supérieur de la Ba L, j'utilise la fonction contact "fermé" quand un aimant s'approche de l'ILS, tandis que pour la porte j'utilise la fonction "ouvert" lorsque l'aimant est au contact de l'ILS (en ouvrant la porte de la Ba L, l'aimant s'éloigne et le contact se ferme)… le contraire donc.

Étape 5: Premiers Essais

Voici une petite vidéo dans laquelle on observera l'allumage de la LED intégrée, dès lors qu'on approche un aimant du contacteur ILS. L'impulsion se transmettra sur un flan descendant !

L'installation dans ma boîte aux lettres s'est déroulée sans difficultés. Positionnement des aimants à la colle Epoxy, les contacteurs protégés sous des gains thermorétractables sont localisés et collés de la même façon.

le boîtier étanche a finalement trouvé sa place en dessous pour ne pas général le passage de gros colis…

Le panneau solaire sera fixé à la colle polyuréthane.

Fonctionnement PARFAIT sur une portée de 50m !

*P. S: la boîte aux lettres restera toujours, malgré sa modernisation, un peu rouillée et couverte de lichens. C'est comm' ça !