Raspberry Pi et ESP8266 Domotisez votre habitation

Présentation

Ce livre s'adresse à toute personne souhaitant réaliser elle-même une installation domotique à moindre coût pour améliorer le confort de son domicile (gestion de l'énergie, des luminaires…) et le rendre intelligent et connecté. Pour réaliser cette installation, l'auteur s'appuie sur le nano-ordinateur Raspberry Pi et sur le microcontrôleur ESP8266.

Après une introduction générale portant sur les possibilités offertes par une installation domotique, le lecteur découvre un aperçu des compteurs généralement disponibles dans son habitation (eau, électricité, gaz…) et la manière de les rendre communicants. Une liste de capteurs et actionneurs complémentaires, les « organes » de l'installation, est étudiée tout en sensibilisant le lecteur aux erreurs de mesure.

L'auteur détaille ensuite l'installation et la configuration du matériel et des logiciels nécessaires pour la réalisation des premiers projets qui constitueront l'installation domotique. Il poursuit avec l'étude des capacités offertes par un ESP8266 pour piloter les différents dispositifs connectés (possibilités de mesure, d'interaction…).

Des projets plus complexes, tirés de l'expérience personnelle et professionnelle de l'auteur, sont ensuite proposés à l'étude afin d'améliorer le confort de l'occupant et les consommations d'énergie, et de piloter de nombreux actionneurs (ventilateur, électrovanne, lampe LED…).

Un dernier chapitre clos l'ensemble en présentant certaines notions d'électronique et de programmation plus élaborées permettant de fiabiliser les dispositifs et offrant la possibilité au lecteur de personnaliser davantage son installation domotique.

Des éléments complémentaires sont disponibles en téléchargement sur le site www.editions-eni.fr.

Table des matières

Avant-propos
- 1. À qui s’adresse ce livre ?
- 2. Prérequis
- 3. Motivations
- 4. Objectif du livre
- 5. Mise en garde
Introduction générale
- 1. Qu’est-ce que la domotique ?
  - 1.1 Un peu d'histoire
  - 1.2 Des possibilités quasi infinies
    - 1.2.1 Sécurité
    - 1.2.2 La gestion et les économies d'énergie
    - 1.2.3 Confort
- 2. Description du matériel nécessaire
  - 2.1 Préambule : enregistrement et gestion des données
    - 2.1.1 Vie privée
    - 2.1.2 Les services web
    - 2.1.3 Les solutions clé en main : les box domotiques
    - 2.1.4 Box domotique faite maison
  - 2.2 Technologies sans fil
  - 2.3 Le Raspberry Pi
  - 2.4 L'ESP8266
- 3. Bibliographie
Compteurs, capteurs et actionneurs
- 1. Introduction
  - 1.1 Les unités de mesure
    - 1.1.1 Les préfixes
    - 1.1.2 Conversion
  - 1.2 Erreur de mesure, précision et résolution
  - 1.3 Puissance et énergie
- 2. Les différents compteurs domestiques
  - 2.1 Compteurs volumétriques
    - 2.1.1 Compteur d'eau
    - 2.1.2 Gaz
  - 2.2 Compteur électrique
  - 2.3 Compteur d’énergie thermique
- 3. Les différents capteurs
  - 3.1 Interrupteur à lame souple
  - 3.2 Capteur à effet Hall
  - 3.3 Photorésistance ou cellule photosensible
  - 3.4 Capteur optique de réflexion ou détecteur de proximité photoélectrique
  - 3.5 Température et humidité
  - 3.6 Pression
  - 3.7 Et tous les autres...
    - 3.7.1 Capteur à ultrason
    - 3.7.2 Capteur de mesure de gaz
    - 3.7.3 Capteur PIR
- 4. Les actionneurs
  - 4.1 Relais et transistor
    - 4.1.1 Transistor
    - 4.1.2 Relais
  - 4.2 Moteurs
    - 4.2.1 Moteurs à courant alternatif
    - 4.2.2 Moteurs à courant continu
    - 4.2.3 Servomoteurs
  - 4.3 Bipeur
  - 4.4 Lampe témoin et afficheur
- 5. Bibliographie
Configuration du matériel
- 1. Introduction
- 2. ESP8266
  - 2.1 Matériel nécessaire
  - 2.2 Installation et configuration du logiciel de communication
  - 2.3 Démarrage
  - 2.4 Compléments
    - 2.4.1 État d'une broche numérique
    - 2.4.2 Correspondance des GPIO
    - 2.4.3 Limitation
- 3. Le contrôleur
  - 3.1 Matériel nécessaire
  - 3.2 Installation du système d'exploitation
  - 3.3 Avant d'aller plus loin
    - 3.3.1 Changer le mot de passe
    - 3.3.2 Utiliser l'ensemble du système de fichiers
    - 3.3.3 Modifier la taille dédiée à la mémoire vidéo
    - 3.3.4 Modifier le fuseau horaire
  - 3.4 Configuration de la carte réseau
    - 3.4.1 Connexion Ethernet (RJ45) ou réseau Wi-Fi ?
    - 3.4.2 Mot de passe et réseau Wi-Fi
    - 3.4.3 IP fixe
  - 3.5 Mise à jour
  - 3.6 Allonger la durée de vie des cartes SD
  - 3.7 Pour terminer
- 4. Installation et utilisation de Domoticz
  - 4.1 Installation
  - 4.2 Sauvegarde et restauration
  - 4.3 Configuration
  - 4.4 Utilisation
  - 4.5 Interrupteurs et thermostats
    - 4.5.1 Modification de la consigne ou de l'état
    - 4.5.2 Planning
  - 4.6 Compteurs
Les premiers projets
- 1. Introduction
- 2. Fonctions de base de l'ESP8266
  - 2.1 Connexion au réseau Wi-Fi avec une IP dynamique
    - 2.1.1 Réalisation du programme
    - 2.1.2 Téléversement du programme et exécution
  - 2.2 Envoyer une information au contrôleur
  - 2.3 En cas de coupure réseau
  - 2.4 Remarques finales
- 3. Mesures numériques
  - 3.1 Gestion des entrées/sorties
  - 3.2 Le cas particulier des impulsions
    - 3.2.1 Programme générique
    - 3.2.2 Interrupteur à lame souple
    - 3.2.3 Détection du clignotement d'une LED
    - 3.2.4 Détection du changement de réflexion d'une surface
    - 3.2.5 Effets parasites
- 4. Mesures analogiques
  - 4.1 Mesure d'une tension
    - 4.1.1 Cas de base
    - 4.1.2 Pont diviseur de tension
  - 4.2 Courant
  - 4.3 Résistance
- 5. Autres protocoles de communication
  - 5.1 Protocole spécifique
    - 5.1.1 DHT22
    - 5.1.2 DS18B20
  - 5.2 Série
  - 5.3 I 2 C
- 6. Bibliographie
Amélioration des consommations et du confort
- 1. Introduction
- 2. Régulation
  - 2.1 La régulation tout ou rien
  - 2.2 Régulation par hystérésis
- 3. ESP8266 : Lecture d'une information du contrôleur
- 4. Gestion de l’arrosage
  - 4.1 Avant-propos
  - 4.2 Montage
  - 4.3 Programmation
- 5. Gestion de la ventilation
  - 5.1 Avant-propos
  - 5.2 Montage et programme pour la régulation
  - 5.3 Dispositif de réglage manuel
- 6. Réalisation d'un thermostat connecté
  - 6.1 Avant-propos
  - 6.2 Configuration préalable
  - 6.3 Montage
  - 6.4 Programme
  - 6.5 Gestion avancée
- 7. Gestion des luminaires
  - 7.1 Avant-propos
  - 7.2 Moduler l'intensité d'un ruban de LED en fonction de la luminosité
    - 7.2.1 Montage
    - 7.2.2 Programme
  - 7.3 Un détecteur de lumière oubliée
    - 7.3.1 Montage
    - 7.3.2 Programme
- 8. Commande d'un servomoteur
  - 8.1 Avant-propos
  - 8.2 Montage
  - 8.3 Programme
- 9. Utilisation d'un écran LCD
  - 9.1 Avant-propos
  - 9.2 Montage
  - 9.3 Programme
- 10. Commande d'un bipeur
  - 10.1 Avant-propos
  - 10.2 Montage
  - 10.3 Programme
- 11. Bibliographie
Compléments
- 1. Introduction
- 2. Notions de programmation pour l'IDE Arduino
  - 2.1 L'écriture du code
  - 2.2 Les variables
  - 2.3 Les fonctions
- 3. Notions d'électronique
  - 3.1 Valeurs de résistances
  - 3.2 Diode de roue libre
  - 3.3 Pilotage d'un relais
    - 3.3.1 Relais statiques
    - 3.3.2 Relais mécaniques
  - 3.4 Solution anti-rebond
    - 3.4.1 Solution logicielle
    - 3.4.2 Solution matérielle : le circuit RC
    - 3.4.3 Câblage
- 4. ESP8266
  - 4.1 Mise en veille
  - 4.2 Détermination du port COM
  - 4.3 Serveur web
    - 4.3.1 Programme pour l'ESP8266
    - 4.3.2 Envoi d'une commande
  - 4.4 IP fixe
- 5. Raspberry Pi
  - 5.1 SSH
    - 5.1.1 Introduction et configuration
    - 5.1.2 Utilisation
  - 5.2 Accès de l'extérieur
    - 5.2.1 Configuration de la box Internet
    - 5.2.2 Utilisation d'un service tiers
- 6. Domoticz
  - 6.1 Applications pour smartphone
  - 6.2 Des scripts complémentaires pour le contrôleur
  - 6.3 Conditions climatiques
  - 6.4 Enregistrement plus fréquent des données
- 7. Divers
  - 7.1 Conversion d'un nombre binaire en décimal
  - 7.2 Conversion d'une tension en une valeur physique
  - 7.3 Rendre un appareil électrique communicant
  - 7.4 Erreur de mesure due au dispositif de mesure
  - 7.5 Où acheter son matériel
- 8. Bibliographie
- Index

Auteur

Kevin SARTOREn savoir plus

Autodidacte, électronicien amateur et ingénieur « énergéticien », Kevin SARTOR a tiré de sa formation le goût pour l'amélioration de systèmes (énergétiques ou non). Il est aujourd'hui assistant à l'Université de Liège (Belgique) depuis plusieurs années et étudie les unités de cogénération, la biomasse et les réseaux de chaleur. Dans le cadre de son travail et de sa passion pour la domotique, il implémente de nombreux systèmes de mesure et de régulation dont il partage les secrets dans ce livre.