Fabriquer un arrosage autonome et intelligent : Différence entre versions

Version actuelle datée du 21 octobre 2023 à 20:59

Une Création de Sylvain dans les catégories Électronique, Énergie, Maison, Robotique, Science & Biologie, Alimentation & Agriculture, Projet de Groupe. Dernière modification le 21/10/2023 par Sgiraud.

Comment fabriquer votre propre boitier d'arrosage conçu par le Hatlab.fr

Difficulté

Moyen

Durée

2 jour(s)

Coût

30 EUR (€)

Licence : Attribution (CC BY)

Mot(s)-clé(s) : Arrosage, Ecologie, Arduino, Eau, Irrigation

Introduction

Le Hatlab.fr a conçu un boiter d'irrigation évolué. Il permet d'être autonome en éléctricité, eau et réseau. Il est configurable et évolutif. Ce tuto décrit les étapes de la fabrication et donne les sources.

Le mode d'emploi du boitier se trouve là: https://wikifab.hatlab.fr/Guide_d%27utilisation_boitier_arrosage

Liste des matériaux

Une plaque de cuivre pour circuit
plusieurs mètres de fil électrique
un ESP 8266 format D1 Mini (Lolin)
un TP4056 avec protection de la batterie
une diode 1N4002
une diode 1N2222
une résistance 10 kOhms
une résistance 4 kOjhms
un Buck 3.3V
des connecteurs dupont mâles (~ 10) et femelles (~ 20)
1 interrupteur ON/OFF
1 bouton poussoir
Un pile lithium-lion 18650 à recycler fera l'affaire
un panneau solaire 6V 1W
un boitier étanche 100 x 100 type distribution électrique
du PLA
une pompe à diaphragme 3 à 5V
des tubes et buses de goutte à goutte 4mm
de petites vis 1.5 mm

Liste des outils

Un Fer à souder et brasure
Une Imprimante 3D
De quoi faire un PCB, par exemple une CNC avec fraise conique et mêche 0.8
Un PC avec l'Arduino IDE, le slicer de l'imprimante, Kicad, Flatcam, Candle

Etape n°1 - Toutes les sources

Pièces à imprimer en 3D : Support PCB/Batterie et Support de panneau solaire

Boitier de dérivation étanche standard 100x100

Le code Arduino pour ESP8266

Le schéma électrique et le plan du PCB sur KiCAD v5

Directement le gcode pour la CNC

Etape n°2 - Fabriquer le PCB

A partir du fichier KICAD "pcb", fabriquer le PCB.

La façon de générer les fichiers gcode : Réaliser_un_circuit_avec_Kicad_pour_ensuite_le_graver

La méthode avec une CNC est expliquée là: Graver_un_PCB_avec_une_CNC_3018

(Ou sinon faites le faire..)

Fabriquer un arrosage autonome et intelligent pcb-taille-r elle-centimetres.png

Etape n°3 - Souder les composants

Souder les connecteurs et les composants. Utiliser l'image en respectant bien le sens: c'est une vue du dessus, avec les connecteurs en haut, le D1 en bas à gauche.

Les connecteurs en haut sur l'image sont de type mâle, sauf J1 de type femelle
Les connecteurs pour le D1 Mini sont de type femelle

Les composants:

D1 : diode 1N4002
D2 : diode 1N2222
R1 : résistance 10 kOhms
R2 : résistance 4 kOjhms
J5 : Buck 3.3V (OUT à gauche, IN à droite)
Q1 : transistor Darlington BC517 borne 3 en haut (voir image du schéma électronique. Attention les bornes collecteur/base sont parfois inversés)
Charger 1A : TP4056

(Ignorer les étiquettes du TP4056 sur le schéma)

Fabriquer un arrosage autonome et intelligent pcb-3D-dd.png

Fabriquer un arrosage autonome et intelligent arros-schema-01.png

Etape n°4 - Composants soudés

Voici le résultat avec les connecteurs et les composants.

L'image montre également les polarités à respecter.

Pour J8: + et - de gauche à droite
Pour J7: - et +

Fabriquer un arrosage autonome et intelligent pcb-composants.png

Etape n°5 - Souder les fils

Les fils à souder sur chacun des éléments sont:

les fils du panneau solaire
les fils de la batterie
les fils du bouton ON/OFF
les 4 fils moteur + sonde
les fils du bouton wifi

A l'autre extrémité des fils mettre des prises dupont femelles liées, sauf pour les 4 fils liés (moteur + sonde) qui sont de type mâle.

Etape n°6 - Imprimer les pièces 3D

pièces internes à la boite
support du panneau solaire

Assembler les éléments avec les vis.

Coller le panneau solaire. Ajouter un fil de fer ou une baguette fine pour l'axe.

Fabriquer un arrosage autonome et intelligent support-interne.png

Etape n°7 - Faire les branchements

Attention aux polarités.

Brancher les fils en les faisant passer par les ouvertures du boitier. Faire une entaille en bas des capuchons pour pouvoir les remettre en place en laissant passer les fils. De droite à gauche sur l'image du PCB qui montre comment les brancher:

le connecteur du panneau solaire (J8), pôle + à gauche
le connecteur de la batterie (J7), pôle + à droite
le connecteur du bouton ON/OFF (J4)
le connecteur moteur + sonde (J1), moteur à gauche et sonde à droite
le connecteur du bouton wifi (J9)

Les références entre parenthèses sont celles du connecteur sur l'image du PCB.

Ensuite:

Brancher le strap sur J2
Brancher le D1 Mini (USB vers la gauche)
Brancher le moteur sur son fil

Fabriquer un arrosage autonome et intelligent arros-fils.png

Etape n°8 - Tester

Pour tester:

soit croiser les doigts et allumer avec le bouton ON/OFF
soit retirer le D1 Mini et tester au voltmètre que l'alimentation est correct, et qu'il n'y a pas de court-circuit. Ensuite remettre le D1 mini.

Résultat:

La diode du D1 mini doit s'allumer.
Puis clignoter.
Puis le moteur doit se déclencher
Mettre la sonde en court-circuit. Le moteur doit s'arrêter.
La diode clignote 2 fois et le boitier s'éteind

Fabriquer un arrosage autonome et intelligent Guide d utilisation boitier arrosage inside.png

Etape n°9 - Prêt pour l'utilisation

Et voilà, le boitier est prêt à irriguer.