IoT Smart Greenhouse et box domotique

IoT Smart Greenhouse et box domotique

Bonjour,

Dans ce nouveau tutoriel, nous allons voir ensemble comment mettre en place une mini-serre/incubateur connectée avec notre box domotique.
On aura ainsi la capacité de la piloter automatiquement ou manuellement via une console web, sur ordinateur, tablette, smartphone et même à la voix.

Nous aurons l’occasion de toucher à plusieurs technologies très intéressantes et complémentaires.

Avant tout je tiens à remercier Conrad et le programme des ambassadeurs sans qui rien de cela n’aurait été possible. Alors, MERCI et j’espère que ce tutoriel remportera un franc succès et pourquoi pas ouvrir des vocations.

Sans plus attendre, découvrons tout cela.

  1. Première étape :

    Consiste a mettre nos semis dans des petits pots en carton, comme les gobelets de la machine à café. Biodégradable avec des encres à l'eau, c'est le partenaire idéal.

    Ensuite avec un peu de terreau, d'eau et d'amour, nos semis sont prêts.

    Pour la boite en plastique transparent, choisissez la dimension que vous souhaitez. Je perce quelques trous au-dessus pour l'aération et pour permettre le passage des caméras.
  2. Seconde étape :

    Consiste a mettre à disposition une instance de domotique Jeedom fonctionnelle avec le plugin caméra.
    Cela nous permettra d'avoir un retour visuel des caméras dans la boite et de toutes les métriques, comme la température, l'humidité, lumières, ...
    A cela on ajoute la possibilité de piloter l'ensemble par la voix grâce à l'application "VocaldomPi" disponible sur Android.

    Cela peut paraître compliqué et pas à la portée de tous, mais rassurez-vous.
    Avec un peu de temps et de bonne volonté on y arrive.
    Sans vouloir faire de publicité déplacée, bons nombres de ces étapes sont détaillées sur mon blog https://www.habitat-domotique.fr/
  3. Troisième étape :

    Afin de donner à notre Greenhouse toute l’intelligence qu'elle mérite, nous allons installer sur un Raspberry PI 3B muni d'une "Raspi Cam" et une webcam de bureau, la distribution MotionEyeOs.

    Cette distribution s'installe rapidement sur une carte SD via le logiciel Etcher. Nous allons donc avoir accès à une interface graphique que l'on va relier à notre Jeedom sur lequel nous allons récupérer les images en directe des deux caméras.

    A cela on branche en USB le ventilateur de bureau, il tournera constamment, alors on règle manuellement la vitesse du ventilateur sur une vitesse basse. L'objectif est de brasser gentiment l'air dans la boite pour éviter une condensation excessive.

    https://github.com/ccrisan/motioneyeos/
    https://etcher.io/
  4. Quatrième étape :

    Sur la carte Wemos D1 On branche notre DHT11/DHT22 et notre néopixel ring. Afin de piloter l'ensemble, je vais utiliser le firmware "Tasmota", il vas me permettre de communiquer directement avec la box domotique afin de récupérer la température et l'humidité mais aussi piloter la néopixel.

    Pour la LED horticulture, le montage est un peu particulier, en effet le bandeau fonctionne en 10.5 V, afin de le faire piloter avec l’Arduino, nous allons utiliser un convertisseur DC/DC qui va réduire le 12 V d'un bloc d'alim d'ordinateur en 10.5 V utilisable afin de ne pas brûler les LED.

    https://github.com/arendst/Sonoff-Tasmota/
  5. Cinquième étape :

    pour la configuration de Tasmota, il faut bien faire attention à utiliser la bonne librairie avec son module sur la bonne GPIO. Et seulement ensuite configurer la communication avec le broker MQTT de votre box domotique. Sinon bonjour la pollution à cause des essais et tentatives infructueuses.

    Je met un schéma global revisité de la Greenhouse, réalisé avec Fritzing en espérant que cela soit un peu plus clair.
  6. Sixième étape :

    Une fois en possession des relevés du Wemos, nous allons interpréter les informations MQTT et donner un look sexy à notre dashboard de suivi..

    Pour ce faire, on installe le logiciel Mosquitto. La publication d'une information ce fait via une simple commande comme par exemple:
    mosquitto_pub -h localhost -t "test" -m "hello world" -u "user" -P "password"
    -t pour topic, -m pour message, -u pour user et -P pour mot de passe

    La réception de message de la box vers le Raspberry se fait avec la commande :
    mosquitto_sub -h localhost -t "test"

    Avec un petit plugin JMQTT, Jeedom est capable d’effecteur lui même ces commandes et de les interpréter
  7. Septième étape :

    Nous configurons les connecteurs MQTT sur Jeedom et on donne à l'ensemble un look sexy avec des widgets sur le dashboard.

    On retrouve toutes les informations de la Greenhouse avec les relevés et les caméras. Mais on peut obtenir beaucoup plus d'informations. Comme on peut le voir, je récupère aussi les prévisions météo temps réel ainsi que sur la semaine, vitesse et direction du vent, la qualité de l'air, les saisons, les pollens, la prévision de pluie dans l'heure, l’éphéméride et encore d'autres informations sur les saisons.

    Bref plein de données très intéressante, cela va nous permettre de mettre en place des scénarios afin de piloter tel ou tel équipement en fonctions de certains paramétrés préalablement défini. Ou alors simplement commander l'ensemble manuellement. Et même par la voix comme indiqué dans la description via une application sur smartphone "VocalDomPi" afin d'envoyer des instructions à Jeedom.
  8. Huitième étape :

    On assemble le tout dans la boite. Pas toujours facile de trouver de la place ^^.
    Le plus important est d'avoir suffisamment scotch.

    A coté de cela, j'ai ajouté une simple ampoule piloté par le même programmateur numérique 220V afin d'alterner les sources de lumière, ici il ne tourne que 2 heures par jours tous les jours mais on peut très bien le faire tourner toute la journée.

    Attention aux câbles ^^
  9. AMÉLIORATIONS :

    - Pour les améliorations, comme indiqué plus haut, les LED horticulture m'ont posé problème à cause de l'alimentation un peu exotique. Il faudrait vérifier si on peut trouver des LED sur 5V et la se serais parfait.
    - Pour l’esthétique, je verrais bien quelque chose en bois, à la place de la boite en plastique, MDF et découpage laser.
    - Ensuite on pourrais ajouter un capteur d'humidité à mettre directement dans la terre et y associer une petite pompe à eau 5V afin d'alimenter les plantes en eau et engrais automatiquement.
    - Rendre la Greenhouse mobile, en effet on est coincé avec une multiprise à l'extérieur, j'aurais bien voulu utiliser un UPS 5V et plusieurs batteries portables afin de se séparer du secteur, même si ce n'est que pour quelques heures.
    - La qualité des caméras sont très décentes mais j'aurais souhaité avoir un effet fish eye sur au moins une des caméras pour avoir une vision d'ensemble de la GreenHouse
    - Utiliser un Banana Pi Zéro ou Raspberry Pi Zéro afin de réduire l'empreinte de l’électronique et rendre l'ensemble plus compact.
  10. VERSION 2 :

    Suite à la première version qui utilisait un arduino, j'ai mis au point une seconde version.
    L'arduino à été remplacé par un Wemos D1, qui se charge lui même de communiquer directement avec la box domotique.
    Le Raspberry Pi ne sert plus qu'exclusivement aux caméras et à l'alimentation du ventilateur et du Wemos.
    L'ensemble est branché sur le programmateur 220V pour ne pas fonctionner toute la journée.
    On à donc gagné en facilité de mise en place et en utilisation.
  11. Vidéo présentation :

    En prime, voici une petite vidéo pour vous montrer l'ensemble et le pilotage par la box domotique.


    https://www.youtube.com/watch?v=cR1sKxTbm84
  12. REMERCIEMENTS :

    Encore une fois je remercie chaleureusement Conrad et le programme des ambassadeurs sans qui rien de cela n'aurait été possible.

    J'ai pris grand plaisir à me lancer dans ce défi et c'est toujours un bonheur pour moi de partager avec tout le monde mes connaissances mes trouvailles et qui sait peut-être faire naître des vocations.

    J’espère que ce tutoriel vas vous plaire et vous inspirer pour donner libre court à votre imagination. Et j’espère avoir la chance d'être élu et de continuer encore longtemps à être ambassadeur chez Conrad pour qui électronique, professionnalisme et plaisir vont ensemble.

    A bientôt.
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Réalisé par
Posté le
Univers
Candidats Ambassadeurs IoT 2018
Temps de fabrication
3 jours
Niveau de difficulté
Expert
Matériel(s)
1
Raspberry Pi 3 model B
1
Carte Arduino ou compatible
1
Module capteur de lumière Fayalab 801-NU0014
1
Capteur de température et humidité DHT11 Velleman VMA311
1
Eclairage LED pour plantes à LED (blanc-rouge) 18cm
1
raspi camera
1
Ventilateur USB Arctic Breeze
1
convertiseur DC/DC
1
Alimentation 5 V DC
1
Alimentation 12V DC
1
Carte relais 5V
1
webcam usb
1
Box domotique
1
neopixel ring
1
Wemos D1
Outils
1
boite plastique
1
terreau
10
semis
1
câbles (elements)
1
multiprise
1
1 tournevis plat
10
gobelets
1
scotch double face

8 commentaires

  1. Petit complément d’information : pour le module à LED spécial plantes, c’est surtout le courant qui est important,il doit être de 700mA (la tension d’adapte).
    Perso j’ai utilisé ce module : http://www.conrad.fr/ce/fr/product/1591803/Driver-LED-TRU-COMPONENTS-TRU-NETZTEIL-8W-230-VAC-L-x-l-x-h-60-x-30-x-24-mm-1-pcs
    Et je coupe le 220V avec un module à relais, lui même piloté par l’Arduino.

  2. Comment contrôles-tu la tension de sortie sur ce produit? il est juste écrit output 6-11V.
    Pour ce genre d’opération, je préfère utiliser ce genre de module https://fr.aliexpress.com/item/DC-DC-Step-Down-Converter-Module-LM2596-DC-4-0-40-to-1-3-37V-Adjustable/32696455032.html au moins tu peux ajuster la tension finement en fonction de tes besoins. C’est surtout la tension qui est importante, l’intensité délivrée peut être égale ou supérieure à l’intensité demandée.

  3. Justement non, c’est beaucoup moins connu car on a l’habitude de travailler en tension constante mais pas pour ce module ! Dans le descriptif c’est bien indiqué :

    Pour l’alimentation, utilisez exclusivement un bloc d’alimentation à courant constant avec une sortie de 700 mA. L’utilisation d’un bloc d’alimentation standard en tension constante risque d’endommager le ruban à LED, ou même de le détruire.

    Oui, la tension du module TRU-NETZTEIL se situe entre 6 et 11V mais de toute façon peu importe, tant qu’il y a exactement 700 mA. Et même si elle augmente en entrée (220V) tu seras sûr d’avoir 700mA en sortie (ce qui n’est pas le cas d’un convertisseur DC/DC)

  4. Avec un chargeur 12V, 900mA, une fois traversé le convertisseur DC/DC qui à une efficacité au environ de 85% fini en 10.5V, 735mA. Cela nous amène juste au dessus l’intensité « nominal » des Cree-High-CRI (+2.4%). Et bien loin du maximum qu’elle peuvent prendre jusque 1A (soit +42% de la tension nominal) et même dans cette condition il y a le PTC qui peut se déclencher pour protéger les LED.
    Au final cela fonctionne plutôt pas mal, après une semaine d’utilisation tout fonctionne correctement et sans chauffe excessive. Tant que l’on reste dans les normes il n’y a pas besoin de plus surtout que je ne compte pas la dimmer avec du PWM.

  5. Si j’expliquais ça c’est parce qu’on est sur un site de makers et que c’est le meilleur endroit pour échanger et apprendre !
    Mais tant mieux pour toi ça marche avec un autre moyen, c’est le principal 😉

    Et en plus je vois que tu as pu utiliser le ventilateur ! Tu es le seul !

  6. maraka said on mai 24, 2018

    Il ne reste plus qu’à mettre en place l’arrosage automatique du coup ^^

  7. il a juste fallu utiliser une alimentation 5V, 2A pour pouvoir tout alimenter. Mais sinon sa fonctionne pas mal. C’est surtout les tomates qui réagissent bien aux led.

  8. Oui avec un capteur d’humidité à enterrer j’avoue ce serais une bonne idée. Justement il me reste une petite pompe à eau d’une cafetière. Il faut voir si elle peut être réutilisée.

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