Projet 3 - Système d’arrosage automatique

1. Principe de fonctionnement

Disposé à proximité de la ou des plantes à surveiller, le montage surveille l’état de sécheresse de la terre à l’aide d’un capteur dédié, en caractérisant la résistance de la terre entre deux électrodes. Cette information sert ensuite à activer si besoin une pompe 12 V, pilotée grâce à un transistor afin d’alimenter les plantes en eau.

2. Notions

Les notions abordées...

1. Capteur d’humidité

Le capteur d’humidité, selon les modèles (qui peuvent différer un peu d’un fournisseur à l’autre), peut être simple, comme représenté précédemment (c’est le cas du capteur de la marque Sparkfun), ou amplifié, comme sur la photo précédente (dans ce cas, un petit circuit intermédiaire se charge d’améliorer le signal avant de le transmettre au microcontrôleur). Dans les deux cas, sont disponibles sur les bornes du capteur une borne VCC qui sera reliée au 5 V de l’Arduino, une borne GND reliée à la masse, et une borne SIG ou A0 qui sera reliée à l’entrée analogique 0 de l’Arduino. Un capteur de ce type se contente en fait de mesurer la résistance du sol dans lequel il est planté : un sol humide est plus conducteur qu’un sol sec.

La version à bas coût de ce capteur consiste simplement en deux grands clous plantés dans la terre, reliés à des fils pour mesurer la résistance de la bande de terre qui les sépare (à l’aide d’un pont diviseur de tension). Dans la pratique, ce montage montrera des fluctuations très faibles de résistance et l’étalonnage ne sera pas aisé (en fonction de la nature de la terre, de son tassement, ou de la nature exacte du matériau dont sont constitués les clous), d’autant...

1. Lecture du capteur

Dans un premier temps, vous allez vérifier le bon fonctionnement du capteur d’humidité du sol en transmettant à l’ordinateur via une communication série, la valeur mesurée à travers l’entrée analogique. Le pont diviseur de tension constitué par les broches à planter dans la terre et une résistance complémentaire délivre à l’Arduino une tension variable. Celle-ci est mesurée par l’entrée analogique 0.

Fichier : _01_lecture_capteur

int capteurHumidite = A0;   
int secheresse = 0;    
 
void setup() { 
  Serial.begin(9600); 
} 
 
void loop() { 
  secheresse = analogRead(capteurHumidite); 
  Serial.print("secheresse = "); 
  Serial.println(secheresse); 
  delay(2); 
}
 

Dans la boucle principale, le code réalise donc la lecture du capteur d’humidité et le stockage de la mesure dans la variable secheresse, puis la transmission de cette valeur dans le port série. 

Une fois ce code téléchargé, ouvrez le moniteur série dans l’IDE Arduino (Outils - Moniteur série) pour avoir...

1. Améliorations possibles

Cet arroseur automatique fonctionne déjà bien, mais il peut être amélioré.

Abriter le circuit

Susceptible d’être utilisé dehors, ce circuit gagne à être protégé de manière efficace dans une boîte en plastique par exemple.

Autonomiser

L’alimentation électrique peut être avantageusement assurée par un panneau solaire, rendant ainsi le dispositif totalement autonome et donc facile à installer à n’importe quel endroit d’un jardin. Il faut un panneau solaire, un régulateur de charge et une petite batterie afin d’avoir la puissance nécessaire pour alimenter la pompe. Le dispositif n’a pas besoin d’une grande autonomie, car il n’est pas nécessaire de l’actionner la nuit.

Adapter à l’arrosage d’un jardin entier

En installant le capteur d’humidité dans un dispositif pluviométrique et en remplaçant de moteur de la pompe par une électrovanne, il est possible de contrôler l’arrosage venant d’un robinet pour alimenter des rampes entières destinées à arroser un grand espace.

Il faut adapter le code pour introduire une notion de durée par rapport à la pluviométrie.

Piloter des éclairages en intérieur

Comme le système...