Système d'arrosage automatique : Différence entre versions

Version du 29 août 2022 à 21:39

Une Création de Mouhsine dans les catégories Électronique, Maison, Robotique, Science & Biologie, Alimentation & Agriculture. Dernière modification le 2/11/2022 par Mmoumni.

système d'arrosage automatique miniature, connecté sur cloud ou en local. Permets d'arroser de façon autonome une plante en fonction de l'humidité de la terre.

Difficulté

Moyen

Durée

1 jour(s)

Coût

25 EUR (€)

Licence : CERN Open Hardware Licence v1.2

Mot(s)-clé(s) : Arrosage, plante, ESP32, IoT, agriculture, programmation, micropython

Introduction

Ce système sera détaillé dans les étapes de ce tutoriel en deux versions matériellement identiques (version non connectée et version accessible par internet/ réseaux). La partie matérielle est conçue de façon d'être modulable (trois modules : pompe avec capteur humidité, ESP32 C3 et afficheur OLED Monochrome 0.91") facile à mettre en œuvre.

Liste des matériaux

Un module pompe avec capteur d'humidité intégrer ( = 12 €)
Un microcontrôleur type ESP32 ( = 8 €)
Une afficheur OLED 0.91" I2C ( = 4 €)
connecteur femelle type HY2.0 4P ( = 0.6 €)
Fils souple (coloré)

Liste des outils

Une imprimante 3D avec ces outils
Logiciel de conception 3D (CAO)
Ordinateur (PC, Raspberry pi 3 ou 4, ...) avec logiciel IDE Thonny
Fer à souder et étain
pinces de sertissage / dénudage

Système d'arrosage automatique eng pl SSD1306-OLED-Display-0-91-White-I2C-3-5V-Arduino-2208 4.jpg

Système d'arrosage automatique IMG 20220704 212533.jpg

Système d'arrosage automatique m5stamp-c3-mate-w-pin-headers-1.jpg

Système d'arrosage automatique ori-connecteur-grove-cms-hy2-0-b-30351.jpg

Etape n°1 - câblage

Choix des fils:

Les fils standard de câblage d'électroniques section max 0.3mm²
préférable de choisir les couleurs noir et rouge pour les alimentations et des autres couleur pour GPIO.

NB: ce projet nécessite peu des fils (langueur total max 20 cm)

Câblage du ESP32 et l'afficheur OLED et connecteur HY2.0-4P câbler les 3 éléments comme indiquer dans le diagramme (voir figure), utiliser des langueurs des fils la plus court possible, sachant que l'afficheur sera monté juste en haute du ESP32 et le connecteur juste à coté d'antenne (ESP32), cela permet de mettre l'ensemble dans un petit boitier.

Système d'arrosage automatique arrosage.jpg

Système d'arrosage automatique IMG 20220704 212339.jpg

Système d'arrosage automatique IMG 20220704 212314.png

Système d'arrosage automatique IMG 20220704 212331.jpg

Système d'arrosage automatique IMG 20220704 212457.jpg

Etape n°2 - Boitier (impression 3D)

Système d'arrosage automatique IMG 20220704 221436.jpg

Système d'arrosage automatique IMG 20220704 221336.jpg

Etape n°3 - Programmation

Micropython code for ESP32 M5Stamp C3 microcontroller
- - - OLED dispaly 128*32 with I2C
    - M5STACK Watering Unit - Soil Moisture Sensor and Water Pump
import of libraries

   from machine import Pin, SoftI2C, ADC
   from time import sleep
   import ssd1306
   import gfx
   import framebuf

Pin for moisture sensor

   moisure = ADC(Pin(4))

Attenuation of the ADCA gain for analog read

   moisure.atten(ADC.ATTN_11DB)

Pin for pump control

   pump = Pin(6, Pin.OUT)

Threshold irrigation point

   threshold_point = 45

I2C setup and initialisation

   i2c = SoftI2C(scl = Pin(9), sda = Pin(8))

OLED object creation and setup

   oled = ssd1306.SSD1306_I2C(128,32,i2c)

bytearray of empty droplet icon

   droplet = bytearray(b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01\x80\x00\x00\x03\xc0\x00\x00\x02@\x00\x00\x06`\x00\x00\x0c0\x00\x00\x08\x10\x00\x00\x18\x18\x00\x00\x10\x08\x00\x000\x0c\x00\x00`\x06\x00\x00@\x02\x00\x00@\x02\x00\x00\xc0\x03\x00\x00\x80\x01\x00\x00\x80\x01\x00\x01\x80\x01\x80\x01\x00\x00\x80\x01\x00\x08\x80\x01\x00\x08\x80\x00\x80\t\x00\x00\x80\x19\x00\x00\xc03\x00\x00A\xe6\x00\x000\x0c\x00\x00\x18\x18\x00\x00\x07\xe0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')

bytearray of smiley face icon

   smiley_face = bytearray(b'\x01\xf0\x00\x06\x0e\x00\x18\x01\x00\x10\x00\xc0 \x00@@\x00 C\x08 \x81\x0c \x80\x00\x10\x80\x00\x10\x80\x00\x10\x88\x01\x10\x84\x02 F\x04 A\x9c  `@0\x00\x80\x08\x01\x80\x07\x0e\x00\x01\xf0\x00')

bytearray of sad face icon

   sad_face = bytearray(b'\x01\xf8\x00\x06\x06\x00\x18\x01\x80\x10\x00\x80 \x00@@\x00 A\x08 \x83\x0c \x80\x00\x10\x80\x00\x10\x80\x00\x10\x81\xf8\x10\x82\x04 D\x02 L\x02` \x00@0\x00\x80\x08\x01\x80\x07\x0e\x00\x01\xf0\x00')

bytearray of filled droplet icon

   icon = [
           [0,0],
           [0,0],
           [0,0],
           [0,0],
           [0,0],
           [16,2],
           [16,2],
           [15,4],
           [14,6],
           [14,6],
           [13,8],
           [12,10],
           [12,10],
           [11,12],
           [11,12],
           [11,12],
           [10,14],
           [10,14],
           [10,14],
           [10,14],
           [10,14],
           [10,14],
           [10,14],
           [10,14],
           [11,12],
           [11,12],
           [13,8],
           [15,4],
           [0,0],
           [0,0],
           [0,0],
           [0,0],

]

Notes et références

@@ Ligne 57 : / Ligne 57 : @@
 |Step_Title=Programmation
 |Step_Content=#Micropython code for ESP32 M5Stamp C3 microcontroller
-    #***OLED dispaly 128*32 with I2C
+#***OLED dispaly 128*32 with I2C
-    #***M5STACK Watering Unit - Soil Moisture Sensor and Water Pump
+#***M5STACK Watering Unit - Soil Moisture Sensor and Water Pump
+#import of libraries
-    #import of libraries
      from machine import Pin, SoftI2C, ADC
      from time import sleep
@@ Ligne 66 : / Ligne 65 : @@
      import gfx
      import framebuf
+#Pin for moisture sensor
-    #Pin for moisture sensor
      moisure = ADC(Pin(4))
-    #Attenuation of the ADCA gain for analog read
+#Attenuation of the ADCA gain for analog read
      moisure.atten(ADC.ATTN_11DB)
-    #Pin for pump control
+#Pin for pump control
      pump = Pin(6, Pin.OUT)
-    #Threshold irrigation point
+#Threshold irrigation point
      threshold_point = 45
+#I2C setup and initialisation
-    #I2C setup and initialisation
      i2c = SoftI2C(scl = Pin(9), sda = Pin(8))
-    #OLED object creation and setup
+#OLED object creation and setup
      oled = ssd1306.SSD1306_I2C(128,32,i2c)
+#bytearray of empty droplet icon
-    #bytearray of empty droplet icon
      droplet = bytearray(b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01\x80\x00\x00\x03\xc0\x00\x00\x02@\x00\x00\x06`\x00\x00\x0c0\x00\x00\x08\x10\x00\x00\x18\x18\x00\x00\x10\x08\x00\x000\x0c\x00\x00`\x06\x00\x00@\x02\x00\x00@\x02\x00\x00\xc0\x03\x00\x00\x80\x01\x00\x00\x80\x01\x00\x01\x80\x01\x80\x01\x00\x00\x80\x01\x00\x08\x80\x01\x00\x08\x80\x00\x80\t\x00\x00\x80\x19\x00\x00\xc03\x00\x00A\xe6\x00\x000\x0c\x00\x00\x18\x18\x00\x00\x07\xe0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
-    #bytearray of smiley face icon
+#bytearray of smiley face icon
      smiley_face = bytearray(b'\x01\xf0\x00\x06\x0e\x00\x18\x01\x00\x10\x00\xc0 \x00@@\x00 C\x08 \x81\x0c \x80\x00\x10\x80\x00\x10\x80\x00\x10\x88\x01\x10\x84\x02 F\x04 A\x9c  `@0\x00\x80\x08\x01\x80\x07\x0e\x00\x01\xf0\x00')
-    #bytearray of sad face icon
+#bytearray of sad face icon
      sad_face = bytearray(b'\x01\xf8\x00\x06\x06\x00\x18\x01\x80\x10\x00\x80 \x00@@\x00 A\x08 \x83\x0c \x80\x00\x10\x80\x00\x10\x80\x00\x10\x81\xf8\x10\x82\x04 D\x02 L\x02` \x00@0\x00\x80\x08\x01\x80\x07\x0e\x00\x01\xf0\x00')
-    #bytearray of filled droplet icon
+#bytearray of filled droplet icon
      icon = [
              [0,0],
@@ Ligne 122 : / Ligne 118 : @@
              [0,0],
             ]
-    #Creation of frame buffer from icons
-    frameD = framebuf.FrameBuffer(droplet, 32, 32, framebuf.MONO_HLSB)
-    frameH = framebuf.FrameBuffer(smiley_face, 20, 20, framebuf.MONO_HLSB)
-    frameS = framebuf.FrameBuffer(sad_face, 20, 20, framebuf.MONO_HLSB)
-    #defintion of values converting function in range (min, max)
-    def convert(x, in_min, in_max, out_min, out_max):
-        return (x - in_min) * (out_max - out_min) // (in_max - in_min) + out_min
-    LmoisureLevel = []
-    AvmoisureLevel = 0
-    # get 50 values of moisture and calculate the average
-    while True:
-        moisureLevel = moisure.read()
-        LmoisureLevel.append(moisureLevel)
-        if len(LmoisureLevel) == 50:
-            AvmoisureLevel = sum(LmoisureLevel)/50
-            LmoisureLevel.pop(0)
-        AvmoisureLevel = int(AvmoisureLevel)
-        moisure_string = str(AvmoisureLevel)
-        #clear OLED display
-        oled.fill(0)
-        #display texte
-        oled.text('My plant!',10,0)
-        #Convert the analog value to moisture level (0%-100%)
-        AvmoisureLevel = convert(AvmoisureLevel, 1860, 2550, 100, 0)
-        w = int(AvmoisureLevel/3.3)
-        #display moisture level
-        oled.text(str(AvmoisureLevel) +"%",4,20)
-        #display emplty droplet icon
-        oled.blit(frameD, 100, 0)
-        #display droplet level
-        for y,row in enumerate(icon):
-            for p in range(row[1]):
-                if (y < 32 - w):
-                    oled.pixel(99+row[0]+p,y,0 )
-                else:
-                    oled.pixel(99+row[0]+p,y,1)
-        #Control pump at given threshold point and display emoji
-        if(AvmoisureLevel < threshold_point):
-            pump.value(1)
-            oled.blit(frameS, 60, 12)
-        else:
-            pump.value(0)
-            oled.blit(frameH, 60, 12)
-        oled.show()
 |Step_Picture_00=Système_d'arrosage_automatique_Micropython-logo.svg_-768x782.png
 }}
 {{Notes}}
 {{Tuto Status}}