Projets:Perso:2011:GestionTerrarium

Gestion environnementale de terrarium
Auteur	Pilou (Pierre.Du)
Date de proposition	05/07/2011
Tags du projet	grenouille; terrarium; pompe; eau; humidité; température;
Lieu d'utilisation final	@Home
Utilisateur final	Les terrariophiles
Type de projet Projet personnel de Pilou (Pierre.Du)

Projet Gestion environnementale de terrarium

Système de gestion de l'environnement d'un terrarium.

Présentation

TODO Ajouter photo terrarium

• Terrarium (extrait de Extrait de l'article Terrarium sur Wikipedia)

Un terrarium est un milieu confiné imitant le biotope de certaines espèces animales et/ou végétales. Il est l'équivalent d'un aquarium dont l'eau serait remplacée par un substrat (terre, sable…) de quelques centimètres d'épaisseur disposé sur le fond.

TODO Ajouter photo Aga

• Dans mon cas c'est le lieu de vie d'une Agalychnis callidryas (grenouille aux yeux rouges)

• Voici les tâches indispensable du système:
  • maintenir le niveau d'eau d'une gamelle
  • maintenir l'hygrométrie
  • maintenir la température
  • allumage d'une lampe amenant une lumière suffisante à la santé des grenouilles aux heures voulues

• Sous-système :

Ce sous-sytème est plutôt mécanique il s'agit d'une reserve d'eau de minimum 5l avec:

• • 1 petite pompe pour la gamelle (12V/1A) TODO ajouter photo pompe 12V
  • 1 pompe pour les buses d'humidification (220V)TODO ajouter photo pompe mist

Interfaces

• Entrées :
  • 1 hygromètre + thermomètre
  • 2 thermomètre
  • Niveau d'eau gamelle 1Haut 1bas
  • Niveau d'eau reserve 1Critique 1bas
  • Une seule prise 220V

• Sorties :
  • 4 OUT 220V (Lampe,Chauffage,pompe,Chauffage/Lampe-supplémentaire)
  • OUT 12V/1A variable(pwm) (petite pompe DC)

• Connecteur pour shield interne avec I/O,I2C,UART,ADC,Power(5V/12V)

• IHM :
  • Afficheur graphique monochrome et petit clavier

ou

• • Entièrement par PC

Fonctionnalité du MCU

• RTC
• IO/ADC/PWM
• communication UART par USB(FTDI) et/ou Bluetooth(terrarium pas nécessairement à coté d'un pc)
• (en bonus selon cout) connexion internet (wifi) pour monitoring (log, alerte)

Choix du MCU

• PIC/AVR
• ARM
• GainSpan Module sur Sparkfun
  • Environ 35$
  • WIFI : Authentification WEP/WPA/WPA2
  • Dual ARM7 Processor Platform:
    • 1st ARM7 processor (WLAN CPU) for WLAN software
    • 2nd ARM7 (APP CPU) for networking software
  • Interfaces:
    • PCB or external antenna options.
    • Two general-purpose SPI interfaces (each configurable as master or slave) for external sensors,

memory, or external CPU interface; one interface may be configured as a high-speed Slave-only.

• • • Two multi-purpose UART interfaces.
    • Up to 23 configure able general purpose I/Os.
    • Single 3.3V supply option
    • I/O supply voltage 1.8 ~ 3.3V option
    • One PWM output
    • I2C master/slave interface.
    • Two 10-bit ADC channels, aggregate sample rate 32 kS/s.
    • Two alarm inputs to asynchronously awaken the chip.
    • Support of up to two control outputs for power supply and sensors.
  • Embedded RTC (Real Time Clock) can run directly from battery.

Avec cette solution aucune HMI:connexion par USB(FTDI) afin de faire la phase de recherche de la STB grâce à une application.

TODO ajout pro/cons

Déja fait

Expérimentation de la gestion du niveau de l'eau grâce à !

• Un arduino
• Une pompe 12V/1A branché sur une réserve d'eau d'1L avec un montage pour le contrôler par PWM
• Un capteur de niveau grâce à un astucieux montage à base de bouchon en liège et d'un potentiomètre mais qui fonctionne mal(Voir chapitre sur les capteurs de niveau d'eau)

Choix/Création de capteur de niveau d'eau

La gamelle d'eau étant très peu profonde (le niveau d'eau doit rester entre 1 à 2cm) il est très difficile de trouver un capteur d'eau car la plupart sont de type flotteur avec aimant/balise ILS(Interrupteur Lame Souple) qui entre le ON et le OFF demande un changement de niveau de plus de 2 cm donc non utilisable.

• Une solution envisagé est l'utilisation d'un flotteur relié à un potentiomètre.

TODO Rajouter image bouchon-potentiomètre Le problème est que la rotation du potentiomètre résiste trop et le bouchon bouge pas ou bouge par à-coups (L'ADC de l'arduino est passé de 0 à 20 (ADC 10 bits) donc pas assez précis pour détecter les changements ne niveau.

• Solution à creuser est la détection grâce à deux électrode qui au contact de l'eau permet de détecter un changement de niveau.

• Faire un empilement de photo interrupteur (3-4) fixer un bouchon avec une tige qui va couper les rayons des photos interrupteur.

Avantage : Le bouchon aura aucune contrainte verticale Désavantage : cout des photo-interrupteurs (contre-désavantage reprap+diode IR+capteur IR = super capteur pas cher !) TODO ajouter schéma photo-interrupteur bouchon tige

• Les solutions de capteur de niveau d'eau industriel qui donne une lecture précise sont oublié car cher (40€ sur sparkfun sparkfun).

Capteur d'humidité hygromètre

• DHT22

Capteur température

• Thermistor
• Capteur sortie 0-5V (LM335A)
• Capteur OneWire (DS18B20)

Puissance/Alimentation

• Connexion direct au 220V
• Protection (fusible/disjoncteur) à calibrer selon la puissance à fournir en sortie.
• Relais
• Interrupteur

Boitier

• Un minimum hermétique
• Connecteur pour les capteurs/actionneur
• Hacking de multiprise pour les sorties 220V

Application

• Entièrement par page web (Application de configuration wifi par QT ou JAVA)
• Application QT ou Java (Par wifi ou USB)
• Serveur distant qui reçoit des rapports