Suivi avec LoRaWAN et arrosage automatique de mon Bonsaï

Connaître le niveau d’humidité d’une terre est un impératif crucial pour un cultivateur. Les vignerons, par exemple, savent jouer sur l’irrigation pour influer sur la maturation de leur raisin. Les ingénieurs et les producteurs de béton doivent eux aussi mesurer avec précision le taux d’humidité pour pouvoir obtenir une densité optimale.

L’exercice

Le but est de relever différentes mesures, toutes les heures, dont l’humidité de la terre, d’une plante.

Si l’humidité du sol est au-dessous de 30%, le petit puits va arroser le bonzaï pendant 5 secondes.

Ces mesures devront ensuite être envoyés sur un serveur distant, par radio communiquant selon la technologie LoRaWAN. Les mesures seront finalement exploitées, pour les afficher sur une page web sous forme de graphique.

La pompe

La pompe est alimentée séparément car elle nécessite entre 5V et 12V. J’utilise donc un MOSFET qui fera office de relai. Une batterie de 6V est connectée au Vin du MOSFET et la pompe est connectée au Vout du MOSFET. Une broche du micro-controlleur est connectée au SIG du micro-controlleur. Quant elle passe au niveau HIGH, le MOSFET se ferme et la pompe s’allume et pompe l’eau qui se trouve dans le récipient pendant 3 seconde, puis le micro-controlleur passe la broche au niveau BAS, le MOSFET s’ouvre et la pompe n’est plus alimentée.

Les mesures prises sont:

  1. l’état de la batterie du capteur
  2. l’humidité du sol
  3. l’humidité de l’air
  4. la température
  5. la luminosité

A noter que pour cet exercice, j’utilise un nouveau capteur qui mesure les niveaux d’humidité du sol par détection capacitive, plutôt que par détection résistive comme les autres types de capteurs d’humidité.

Toutes les heures (intervalle peut être modifier), le noeud va donc relever les différentes mesures grâce à des capteurs. Le noeud envoie ces valeurs à la passerelle. Même si le noeud est à quelques mètres de la passerelle, cette dernière peut être placée  jusqu’à 5km dans un milieu urbain et de 20km dans un milieu non-urbain. Sur cette page, des testes ont été réalisés afin de tester la portée théorique du réseau LoRa

iot schema

Résultats

C’est ainsi que je peux suivre l’environnement et l’état de ma plante, en temps réel, sur mon téléphone, au travail, dans le train.

Etat d'un Jasmin étoilé
Cliquez sur l’image pour visualiser les mesures en temps réel

Les éléments et caractéristiques

Micro-controlleur

  • Dimension: 51mm x 23mm x 8mm
  • Poids: 5.3 gramme
  • Processeur: ATSAMD21G18 @ 48MHz with 3.3V logic/power
  • Mémoire: 256KB odeFLASH + 32KB de RAM
  • Tension d’entrée: 3.3V (500mA peak courrant de sortie)
  • Port USB pour le debugage
  • Hardware Serial, hardware I2C, hardware SPI support
  • 8 x PWM pins
  • 10 x analog inputs
  • Indicateur de l’état de charge de la batterie
  • Carte SD
  • Batterie Lithium Ion 1200mA

Ecran LCD

  • Serial Enabled 16×2 LCD, 3,3V
  • IIC I2C 0.91″128×32 White OLED LCD Display

Radio LoRAWAN

  • RFM95 @ 900 MHz
  • Fréquence: 868Mhz
  • Uses the license-free ISM bands
  • +5 to +20 dBm up to 100 mW Power Output Capability
  • ~300uA during full sleep, ~120mA peak during +20dBm transmit, ~40mA during active radio listening.
  • Portée : 3 à 15km (un nouvel exercice sera mis en pratique pour tester ces données)
  • Antenne: gain 2dB, Impédance de 50Ohm

La pompe

Capteurs

  • Capteur de la température (détail)
  • Capteur d’humidité du sol par détection capacitive (détail)
  • Capteur de la luminosité (détail)

Les mesures de la batterie se fait via le micro-controlleur

La passerelle

Pour les informations concernant la passerelle, visiter cette page

 

Dernière mise à jour: 3 janvier 2018 à 22:19  

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