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Tag: Électronique

Capteur inductif sans fil pour compteur d’eau avec « cyble » – Partie 2 : améliorations du prototype

Capteur inductif sans fil pour compteur d’eau avec « cyble » – Partie 2 : améliorations du prototype

Dans la première partie, on avait un circuit dont le principe de base était opérationnel mais où il restait des choses à améliorer ou à concevoir :

  • L’alimentation se fait via un accu et les tensions de bias et de référence vont baisser avec la décharge alors qu’elle doivent rester constantes.
  • Faire baisser au maximum la consommation du circuit (pouvoir couper le bias et la référence quand il n’y a pas de mesures en cours)

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Capteur sans fil pour compteur d’eau avec « cyble » – Partie 1 : principe de fonctionnement

Capteur sans fil pour compteur d’eau avec « cyble » – Partie 1 : principe de fonctionnement

Quand j’ai voulu domotiser mon compteur électrique (d’abord le modèle Actaris, puis le Linky), ça a été relativement simple, puisqu’on trouve des informations sur le site d’enedis et pas mal de tuto sur le net. Pour le compteur de gaz (Gazpar), malgré la simplicité de récupération des impulsions, trouver de la doc a été un peu moins simple.

Pour ma prochaine victime, le compteur d’eau, ça semble encore plus compliqué. On ne voit pas de sortie impulsion, lisible par exemple avec un interrupteur reed. Il n’ y a pas non plus de connecteur à collecteur ouvert ou de simili port série… Les seuls éléments visibles sont l’index avec les chiffres qui tournent et une sorte de demi rondelle métallique qui tourne au gré de l’eau qui passe. Elle n’est pas magnétique.

Au fil de mes recherche, je suis tombé sur un projet très aboutit qui utilise un capteur optique en jouant sur l’effet miroir du disque pour capter les rotations : https://www.openhardware.io/view/15/Itron-Aquadis-watermeter-sensor#google_vignette
Étant donné que je n’ai pas l’électricité au niveau du compteur d’eau, j’ai continué à cherche une autre solution car la led IR du TCRT5000 tire un peu trop de courant pour pouvoir utiliser un accu lithium avec une autonomie d’au moins un an.

La Cyble

D’après une documentation trouvée sur le site du fabriquant du compteur d’eau, ils appellent cette roue « cyble ». Dans les explications du principe de fonctionnement, il est dit :

Par effet de “courants de Foucault”, il y a variation du signal envoyé dans la bobine en regard de la cible et donc détection du passage de celle-ci.

Aiguille cyble
Variation du signal dans la bobine

La forme de la courbe me rappelle de lointains cours où on parlait de circuit RLC en régime libre et de signaux pseudo périodiques amortis. Elle m’a aussi rappelé un circuit réalisé il y a quelques années pour mesurer la valeur soit d’une inductance, soit d’un condensateur avec un arduino (en connaissant la valeur de l’autre) puis en mesurant la fréquence du signal résultant. La fréquence de résonance est donnée par la formule suivante, avec L en Henry et C en Farad :

    \[F_R = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}\]

Connaissant la fréquence, L ou C, on peut retrouver la valeur inconnue.

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Ajuster la tension d’un module buck en pwm avec un arduino

Ajuster la tension d’un module buck en pwm avec un arduino

Pour un projet, j’ai eu besoin d’un module buck basé sur un LM2596 dans le but d’abaisser une tension en provenance d’une batterie/panneau solaire pour alimenter une pompe d’une fontaine décorative afin d’ajuster le débit à l’effet visuel voulu. Ça marchait très bien, mais pour ajuster la tension de sortie, il fallait actionner le potentiomètre multi-tours au tournevis.
J’aurais voulu pouvoir l’ajuster via une interface facilement entre 8 et 12V environ.

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Passerelle NRF24 / Ethernet

Passerelle NRF24 / Ethernet

Beaucoup des projets présentés sur ce blog utilisent un module nrf24l01+ pour la transmission des données sans fil… c’est bien, encore faut-il avoir quelque chose à l’autre bout pour les recevoir. Le but du billet d’aujourd’hui est de construire une passerelle faisant la liaison dans les deux sens entre un réseau Ethernet et des modules nrf24l01+. Le paquet transmis par un capteur pourra ainsi être envoyé vers une API hébergée sur un NAS ou sur un serveur internet via une box connectée au réseau. A l’inverse, une page web pourra appeler l’API de la passerelle pour envoyer un paquet à un capteur.

Principe de fonctionnement

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Capteur sans fil pour compteur de gaz Gazpar

Capteur sans fil pour compteur de gaz Gazpar

Gazpar est le nom du nouveau compteur de gaz communiquant déployé en France par GRDF depuis maintenant quelques années. Ils émettent deux fois par jour la consommation vers un concentrateur situé à quelques km maximum sur une fréquence de 169MHz, puis les données du quartier sont transférées chez GRDF via le réseau 2G/3G. En tant que particulier nous n’avons pas accès à ces données directement, on ne peut que récupérer sa conso et son historique via le site de GRDF.

Néanmoins, ce compteur dispose d’une sortie impulsion que nous allons utiliser pour récupérer et transmettre en temps réel la consommation.

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Matrices de LED RGB [Partie 2]

Matrices de LED RGB [Partie 2]

Dans la partie 1, nous avons vu que pour remplir les registres à décalage, il y avait 6 broches de données (R1, G1, B1 et R2, G2, B2) synchronisée par une broche d’horloge… un peu comme un port SPI avec 6 MOSI. D’où l’idée d’utiliser le port SPI hardware de l’Arduino pour envoyer les données. Oui mais… il n’y a qu’un seul MOSI. Mais dans la matrice c’est un registre à décalage… et on peut  mettre plusieurs matrices de LED en série pour les chaîner. Et si on chaînait une matrice avec elle même ? Ça pourrait faire une seule broche de donnée + l’horloge… donc MOSI et SCK.

Bon, c’est pas très net cette histoire. Avec un schéma ça sera plus simple.
À gauche, le schéma simplifié de la partie 1. On envoie en 64 fois en série (pour les 64 LED de large)  R1, G1, B1 et R2, G2, B2 en parallèle.
À droite, le schéma de cette partie. On a chaîné les registres à décalage entre eux. On envoie cette fois 384 données en série sur le premier registre, quand il sera plein il commencera à pousser au suivant et ainsi de suite jusqu’à remplir le dernier registre bleu. Vu que tout est décalé à chaque coup d’horloge, on transmet le dernier pixel bleu B2 en premier pour finir par le premier rouge R1.

 

 

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Station météo : alimentation solaire

Station météo : alimentation solaire

Dernière étape de la station météo sans fil : l’alimentation solaire avec un panneau photovoltaïque. Elle fournira une tension de 5V pour le capteur de particules fines et une tension de 3.3V pour le capteur BME280. Une cellule lithium-ion assurera la continuité de l’alimentation durant la nuit, elle sera automatiquement rechargée dès que la luminosité sera suffisante.

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Station météo : capteur de particules fines (SDS011)

Station météo : capteur de particules fines (SDS011)

Pour poursuivre la conception d’une station météo sans fil, on s’attaque cette fois ci à un capteur de particules fines PM10 et PM2,5. PM signifie Particulate Matter, suivi de la taille des particules en µm, donc en millièmes de millimètre.

A gauche le capteur de température, à droite le capteur de particules.

Ce sont des particules en suspension dans l’atmosphère de taille microscopique : leur diamètre est inférieur à 10µm pour les PM10 et inférieur à  2.5µm pour les PM2,5. Pour référence, un cheveux a un diamètre compris entre 50 et 100µm.

La mesure des particules est assurée par le SDS011 et un module radio nrf24l01+ gère la transmission sans fil. Le cœur est un  atmega328p qui peut être programmé avec arduino.

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Station météo : capteur de température, humidité et pression (BME280)

Station météo : capteur de température, humidité et pression (BME280)

Il s’agit d’une station météo sans fil avec mesure de la température, de l’humidité et de la pression atmosphérique. Elle utilise un module avec un capteur BME280 et un module nrf24l01 + pour la transmission sans fil. Le cœur est un  atmega328p qui peut être programmé avec arduino.

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