Projet 7 - Station météo Wi-Fi

Présentation

Ce projet consiste à réaliser une station météo autonome consultable à travers un réseau Wi-Fi. En effet, pour mesurer les paramètres de la météo précisément, il est préférable d’installer les capteurs dehors. Or, cette installation avec des capteurs électroniques nécessite une alimentation électrique et une liaison filaire pour transmettre les données à l’intérieur de l’habitation. Cette liaison filaire peut être problématique, car cela nécessite un trou dans un mur ou ailleurs, au détriment de l’étanchéité et de l’isolation de l’habitation.

Pour éviter ces inconvénients, cette station météo fonctionnera de manière autonome (à l’aide d’une batterie) et communiquera ses mesures de pression et de température via un réseau Wi-Fi.

Cette création sera une occasion d’utiliser l’une des cartes Arduino les plus récentes (à l’heure de l’écriture de ce livre) : la MKR100. Celle-ci offre deux avantages très intéressants pour cette application, à savoir la possibilité d’établir des communications en Wi-Fi et un circuit de charge pour batterie lithium-ion.

Le capteur de température et de pression...

Montage

Montage de la station météo

Après l’éventuelle étape de soudure des connecteurs, le montage est assez simple à finaliser.

À noter qu’il est inutile de connecter la batterie dans un premier temps, car l’Arduino sera alimentée par l’ordinateur durant la phase de programmation.

Le capteur BMP180 s’alimente avec la sortie VCC de l’Arduino, qui fournit une tension de 3,3 V, et non de 5 V. Attention : alimenter le capteur avec une tension de 5 V risquerait de le détruire immanquablement !

Le montage est représenté ici sous forme de simple câblage sur une plaque de prototypage, mais vous pouvez aussi enfermer le montage dans une boîte destinée à le protéger des intempéries. Il faut alors prendre soin de ménager des trous dans la boîte, à l’abri du ruissellement, afin que le capteur puisse "sentir" l’air extérieur, tout en étant protégé de la pluie.

La communication entre l’Arduino et le BMP180 se fait en I2C (inter integrated circuit). Ce standard, conçu par la société Philips pour les applications de domotique et d’électronique domestique, est fait pour relier un microcontrôleur avec d’autres circuits électroniques, comme des capteurs, des horloges, des interfaces de câblage ou autres....

Programmation

La programmation de la station météo passe par deux phases : mettre en œuvre le capteur pour établir des mesures de température et de pression, puis établir une communication Wi-Fi et créer un miniserveur de page web pour rendre lisibles ces mesures à travers le réseau.

Mais auparavant, il faut configurer l’IDE pour qu’il soit capable de programmer la carte MKR100.

1. Configuration de l’IDE pour la carte MKR1000

À l’heure où ces lignes sont écrites, avec la version 1.8.2 de l’IDE Arduino, les fichiers de définition de la carte MKR1000 ne sont pas installés par défaut. Il faut donc les installer afin de pouvoir programmer cette carte.

 Pour ce faire, choisissez Outils - Type de carte - Gestionnaire de carte et saisissez MKR1000 dans le champ de recherche.

Installation de la carte MKR1000 dans l’IDE Arduino

Sous Windows, il est éventuellement nécessaire d’installer un driver (http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm).

Une fois les fichiers de configuration liés à la carte installés, celle-ci apparaît dans le sélecteur.

Choix de la carte MKR1000 dans l’IDE Arduino

Vous pouvez alors commencer à programmer la carte.

2. Mesures de la pression et de la température

Dans un premier temps, il s’agit de réaliser des mesures de pression et de température ambiante avec le capteur, et de les afficher via la liaison série afin de vérifier le bon fonctionnement de celui-ci.

Afin de simplifier la communication avec le capteur, une bibliothèque doit être installée.

 Pour ce faire, ouvrez le gestionnaire de bibliothèque : Croquis - Inclure une bibliothèque - Gérer les bibliothèques, et saisissez BMP180 dans le champ de recherche.

Recherche de la bibliothèque Adafruit pour le BMP180

Plusieurs bibliothèques sont disponibles. La plus aboutie est la version "unified" produite par Adafruit.

Celle-ci dépend d’une seconde bibliothèque : il s’agit de la librairie Unified Sensor d’Adafruit.

Recherche de la bibliothèque Adafruit Unified Sensor

Comme expliqué sur la page du dépôt de code, elle intègre en outre la gestion d’une série de capteurs dans un même paradigme....

Pour aller plus loin