Carassus_IoT_electronic_project : 5 étapes

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

Ce document est destiné à vous permettre de construire un étang semi-automatisé avec une interaction humaine minimale.

Grâce à un Arduino, ce projet va nourrir les poissons d'un étang. La nourriture pour poissons est stockée dans un réservoir. Une pompe de filtration démarre si les conditions climatiques, mesurées par les capteurs de température et la cellule photo-résistive, sont réunies.

Étape 1: Matériaux

Afin de mener à bien ce projet, plusieurs matériaux sont nécessaires. Des matériaux recyclés et bruts ont été principalement utilisés pour la construction de la charpente. Voici une liste des composants que nous avons utilisés:

• Planche de bois pour construire la charpente (matériaux recyclés)
• Coffret électrique (matériaux recyclés)
• Bornier électrique (matériaux recyclés)
• Arduino Uno (acheté sur Amazon)
• Disjoncteurs 10A courbe C (matériaux recyclés)
• Servomoteur Arduino (acheté sur Amazon)
• Cellule photoélectrique (acheté sur Amazon)
• Contacteur 5V (acheté sur Amazon)
• Horloge temps réel (RTC DS3231) (acheté sur Amazon)
• Compensateur de soudure froide MAX6675 (acheté sur Amazon)
• Sonde thermocouple K (achetée sur Amazon)
• Pompe filtre de bassin 230V (matériaux recyclés)
• Résistance 220 Ohms (acheté sur Amazon)
• Breadboard (acheté sur Amazon)
• Une bouteille en plastique vide de 5 litres (matériaux recyclés)
• Tuyaux (matériaux recyclés)
• Vanne imprimée en 3D

Étape 2: Structurer

Une structure en bois a été réalisée afin de supporter tous les composants. Cela structure la bouteille de 5L pour la remplir de nourriture pour poissons. Un système de canalisation amène la nourriture à une vanne (imprimée en 3D) et gère la quantité de nourriture qui est livrée.

Les tuyaux sont faits de tuyaux en PVC assemblés avec de la colle. La vanne est fixée dans les canalisations et se divise en 2 parties: l'axe et la vanne. Tout d'abord, l'axe doit être fixé transversalement à travers les tuyaux en PVC, puis l'axe peut être assemblé avec la plaque à clapets via un raccord à vis.

La vanne peut être imprimée avec le fichier stp.

Étape 3: Boîtier électronique

Un coffret électrique installé à côté de la structure en bois protège l'ensemble du système électrique. Dans notre cas, le coffret électrique est installé sous le tableau qui supporte l'alimentation.

Le disjoncteur sert à protéger la pompe 230V d'un court-circuit, plusieurs bornes électriques permettent le câblage des pompes.

L'Arduino Uno et la planche à pain sont fixés dans le boîtier électrique: L'Arduino est collé avec du silicone la planche à pain est autocollante.

Deux trous sont pratiqués dans le coffret électrique pour permettre le passage du câble d'alimentation de la pompe et du câble d'alimentation général.

La framboise est alimentée via son transformateur qu'il faut brancher sur une prise 230V qui n'est pas visible sur le schéma ci-dessus. Le module de prise inséré à côté des disjoncteurs peut être acheté séparément. Nous utilisons une batterie USB externe.

Étape 4: Câblage du boîtier électrique

Le câblage du projet est réalisé en deux parties: une en très basse tension (5V) et l'autre partie en basse tension (230V).

La partie basse tension alimente la pompe via les contacts de commande des contacteurs 5V, et alimente également le Raspberry via son transformateur.

La très basse tension alimente le Raspberry, l'Arduino et le fonctionnement de tous les composants électroniques (RTC, compensateur de soudure froide, Photocellule, contacteur 5V, …).

Cette alimentation est fournie par le transformateur au Raspberry puis elle alimente l'Arduino via une connexion USB. Le câble USB récupère également les données dans l'Arduino pour générer les graphiques.

Voici comment câbler la partie très basse tension Arduino:

Un câble du TGBT est amené pour fournir la basse tension au coffret électrique. Puis il passe par le disjoncteur 10A pour protéger la pompe.

Voici comment câbler la partie basse tension Arduino:

Étape 5: Programmation Arduino, Python et PHP

Installation du serveur web

Nous devons installer un serveur Web pour visualiser le graphique. Nous allons utiliser Apache pour sa compatibilité PHP et sa facilité d'installation. Pour cela on se connecte au raspberry pi en SSH et on exécute les commandes suivantes:

sudo apt installer apache2 php php-mbstring

sudo chown -R pi:www-data /var/www/html

sudo chmod -R 770 /var/www/html

Maintenant, tout ce que nous mettons dans le répertoire /var/www/html sera dans notre serveur Web. Pour essayer si tout fonctionne, nous utiliserons ask PHP pour nous donner des informations lorsque nous accédons au serveur.

sudo rm /var/www/html/index.html

echo "" > /var/www/html/index.php

Si nous accédons à l'adresse IP du pi dans un navigateur Web, nous verrons des informations sur PHP. Par défaut, nous n'avons pas besoin de mettre quoi que ce soit après l'IP du pi car il utilisera n'importe quel fichier nommé index. Il ne nous reste plus qu'à mettre nos fichiers dans le répertoire /var/www/html et nous pouvons accéder au graphique et le recharger à volonté.

Pour démarrer de reader.py, nous devons ajouter une nouvelle ligne dans le rc.local, Nous devons accéder sur le protocole raspberry par ssh écrire cette ligne pour modifier le rc.local:

nano /etc/rc.local

maintenant nous pouvons ajouter cette ligne: /usr/bin/python3 /var/www/html/Projet/reader.py & lancer directement le fichier reader.py.

Nous devons mettre le répertoire HTML dans le chemin /var/www/. Lorsque la framboise est alimentée, elle récupère les données de température et de luminosité toutes les secondes dans l'Arduino pour créer un graphique.