Aquapi DIY monitoring aquarium: les capteurs - partie 03

Mis à jour : mars 21


Dans cette troisième partie du tutoriel #aquapi nous allons nous intéresser aux différents capteurs à partir desquels nous pouvons déclencher une action et éventuellement activer une alarme .





Matériel nécessaire


  • Un Raspberry pi ZERO WH avec le serveur WEB reef-pi configuré. (partie 1 du tuto)

  • Un système d'alimentation avec 4 modules relais opto-coupleurs (partie 2 du tuto)

  • 1 capteur de température DS18B20 étanche avec une résistance 4,7kΩ. Ce capteur coûte environ 7 à 8€. Il va mesurer la température de l'eau.

  • 1 autre capteur de température DS18B20 non étanche avec une résistance 4,7kΩ (environ 5€). Il servira à mesurer la température interne du boitier électronique qui contient le Raspberry.

  • 1 led 5mm rouge avec une résistance 470Ω: elle servira d'alerte visuelle quand les températures sont jugées anormales (eau de l'aquarium trop froide ou température du boîtier trop chaud).


On peut ajouter d'autres capteur rigolos comme un capteur de niveau d'eau et un capteur de mesure de pH mais je les trouve d'une part très cher (25€ pour le capteur optique d'eau et 80€ pour un capteur de pH) et d'autre part sans grande valeur ajoutée pour un aquarium d'eau douce. En effet pour un aquarium d'eau salée avec des coraux il faut surveiller de très près la salinité et le pH de l'eau en actionnant automatiquement des pompes qui refont le plein d'eau et ajoutent des éléments chimiques pour modifier le pH. Tout cela est complètement inutile dans un aquarium d'eau douce et je n'ai pas d'arrivée d'eau dans mon salon donc le niveau d'eau je peux le voir et le pH tout comme les N03je peux les mesurer avec des tests sur papiers.


Je vais donc me contenter de deux capteurs de température pour mesurer la température de l'eau et du boîtier et actionner une LED rouge en cas de problème détecté.


Schéma électronique





Ces capteurs DS18B20 sont très simples à connecter. Ils s'alimentent en 3.3V avec une résistance de 4,7kΩ qui relie la broche signal au 3,3V. La broche signal est reliée à un port libre du Raspberry (GPIO 04). Ces capteurs peuvent tous être connectés en parallèle et partager une seule résistance, un seul port GPIO. La led rouge est quand à elle reliée au GPIO 24 avec une résistance de 470Ω en série.


Pour connecteur le capteur étanche au Raspberry vous pouvez soit passer par des borniers à souder, ou bien connecter les 3 fils du capteurs à une prise jack stéréo mâle 3,5mm tandis que la prise femelle correspondante est branchée au Raspberry pi. L'avantage de passer par un jack stéréo est que l'on peut débrancher facilement le capteur, mais l'inconvénient est qu'il faut impérativement éteindre le Raspberry pi avant de le brancher ou de le débrancher, car une prise jack stéréo provoque des mini court-circuits lorsque l'on enfonce la prise mâle et le Raspberry ne va pas du tout aimer !!! Au mieux il reboote direct, au pire il crame ... donc attention.


Configuration du serveur reef-pi


Une fois que les capteurs sont en place ainsi que la led rouge, on peut configurer reef-pi c'est très simple à faire. On commence par créer un Outlet "RedLed" dans le menu Configuration->Connecteurs. Cet outlet est paramétré sur le GPIO 21


Ensuite il faut créer un équipement "ALERT" qui est relié au connecteur "RedLed" précédemment créé. A ce stade vous pouvez jouer avec le bouton on/off et constater que vous contrôlez bien la led rouge depuis l'interface WEB reef-pi.


Ensuite on ajoute les capteurs dans le menu Température (assurez-vous bien que vous avez coché "Température" dans le menu de configuration. Quand ils sont créés on peut voir l'historique des prises de température que l'on peut afficher sur le tableau de bord général aussi. Dans le cas du capteur de température d'eau: j'ai programmé le "Heater Threshold" à 25°C avec contrôle de l'équipement "ALERT" : si la température descend en dessous de 25°C ma led rouge va s'allumer (poissons en danger de mort). Pour le second capteur de température, il faut configurer le Chiller Threshold à 35°C par exemple avec contrôle de l'équipement "ALERT", et cette fois la led rouge s'allumera aussi si cette température dépasse les 35°C (signifiant que quelque-chose d'anormal chauffe de trop dans l'électronique).


exemple de tableau de bord du serveur web reef-pi.
Voilà nous avons maintenant un système complet avec contrôle des éclairages Leds, contrôle de la pompe et mesure de température de l'eau et du boîtier électronique avec un mécanisme d'alerte.

Prochaines étapes: Création d'un circuit imprimé et impression de boitier sur mesure 3D

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