Données d’un capteur vers un serveur Web

Introduction

Lors de mon précédent article, j’évoque l’envoi des données via Wifi depuis un ensemble de composants autour d’une carte Arduino. Or, la programmation n’est pas très facile pour donner plus d’intelligence à ces capteurs. Je suis donc reparti du capteur de température et de pression DHT11, mais relié à un Raspberry PI.


DHT11 - Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm https://images.duckduckgo.com/iu/?u=http%3A%2F%2Fwww.openmediacentre.com.au%2Ffileadmin%2Fuser_upload%2Ftx_onqcatalogue%2Fproduct%2Fraspberry-pi-model-b_80_thumbimg1.jpg&f=1
(les photos ne sont pas à l’échelle)
Prix des composants :

  • Raspberry Pi 2 starter kit (avec les câbles, l’alimentation, une carte SD, des câbles, des radiateurs, un boitier, etc) : 75 € sur Amazon
  • DHT11 (capteur nu) : 2.20 € sur Amazon
  • Dongle Wifi (sur port USB) : quelques Euros (sur eBay)

La programmation est faite en script SH et Python dans le Raspberry et je dispose d’un serveur PHP qui héberge les données (mon PC).

 

Vue du Raspberry avec les câbles pour clavier, souris, écran (inutiles en mode normal, mais nécessaire pour la programmation) + le composant DHT11, relié par 3 fils.

 

Vue des composants minimum pour que les données soient envoyées après avoir tout programmé. Il faudra juste prévoir une boite pour protéger le Raspberry et laisser le capteur « à l’air libre ».

 

Protocole de communication – 1. Souscription

Le Raspberry dispose d’un Dongle Wifi pour se connecter au serveur. J’utilise donc l’adresse MAC du Wifi pour souscrire au serveur selon ce principe :

Dans ces échanges, l’adresse MAC sert de clé. Chaque unité de communication devrait avoir une adresse MAC unique sur le réseau.

Une fois le capteur identifié sur le serveur, il n’est pas encore actif. Le serveur a un capteur en attente de paramétrage manuel (donner un nom compréhensible par un humain, un picto, un groupe, une catégorie, etc…). Tant que cette étape n’est pas faite, les données ne sont pas transmises. Le capteur passe à l’état « Activé » lorsque le paramétrage est terminé.

 

Protocole de communication – 2. Envoi des données

Le serveur est maintenant prêt à réceptionner les données du capteur.

Dans le cas du DHT11, il y a 2 données à chaque envoi : température (en °C) et humidité (en %). Le Raspberry ne fait qu’un appel au serveur pour ces 2 informations.

 

Montage électronique

Le montage sur les PINs du Raspberry sont faits directement car le DHT11 accepte un voltage de 3.3v, fourni par le PIN numéro 1. Si cette alimentation directe n’est pas assez stable, on pourra utiliser un régulateur de tension (AMS1117, 4.70 € les 10 pièces sur Amazon), prenant en entrée du 5v et donnant en sortie du 3.3v stabilisé (monté avec un condensateur de 470µF). Ce sera surtout le cas si on utilise une autre source d’énergie qu’une prise de courant (pile, accu, batterie de voiture, capteurs solaires, etc).

 

Le DHT11 comme capteur

Le DHT11 est un composant assez instable, qui ne garanti pas toujours la bonne lecture des données. Il semble que d’autres capteurs soient plus efficaces, peu onéreux, fonctionnant avec une plus grande plage de voltage : TMP36GT9, DS18B20, etc.

Le DHT11 est par contre bien documenté, pour les bidouilleurs comme moi, devant programmer en Python.

 

Copies d’écran du serveur

Liste des capteurs

 

 

Détail d’un capteur d’humidité

 

Pour aller plus loin

A partir de ce système, il est possible d’équiper toute la maison, d’avoir des capteurs partout et de suivre les courbes. Le budget à prévoir reste collé au prix du Raspberry (carte nue à 40 €), car les capteurs ne coûtent que quelques Euros. D’autres solutions voient le jour, avec des cartes électroniques programmables, comme TESSEL (avec Wifi intégré) : https://www.tessel.io/

D’autres capteurs pourront être ajoutés, sous réserve de pouvoir lire les données (sur le même principe), depuis les ports GPIO du Raspberry. Grâce au grand nombre de PINs disponibles, on pourrait ajouter d’autres capteurs à un même Raspberry, recueillant ainsi un lot de données. Pour une pièce de la maison : température, humidité, ensoleillement, concentration CO2, odeur (oui, pour faire remonter le niveau de puanteur du placard à chaussures), méthane, détecteur de mouvement, etc.

 

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