Amélioration des consommations et du confort

1. Présentation

Si vous disposez d’un jardin, d’un potager ou d’une serre, il est possible d’automatiser et de limiter la consommation d’eau nécessaire pour son arrosage.

La solution la moins coûteuse d’un point de vue investissement et implémentation pour la mise en place d’un système d’arrosage est généralement de mettre en place des asperseurs dont un type est représenté sur la figure suivante.

Une fois connectés au réseau d’eau (de ville ou de pluie), les asperseurs seront chargés de mouiller l’ensemble des plantes se situant à une distance plus ou moins grande en fonction de la pression régnant dans le réseau d’eau. Cependant, cette technique va à l’encontre des règles de bonne pratique pour l’arrosage qui est de n’arroser que quand cela est nécessaire et de façon localisée, à savoir à proximité des racines des plantes (potagères ou non), et non sur les feuilles. Outre l’économie d’eau obtenue lorsque l’on arrose à la base des racines qui permet d’utiliser une quantité d’eau plus réduite, un autre avantage de cette technique réside dans le fait que les maladies prolifèrent moins rapidement sur les plantes sensibles à la présence d’eau sur les feuilles comme les plants de tomates.

Toutefois, arroser chaque plante à la base de ses racines peut devenir long et fastidieux. Pour pallier ce problème, il existe des kits dits goutte à goutte permettant de régler la quantité d’eau pour chaque plant par l’intermédiaire d’un réseau de tuyaux se terminant par un régulateur de débit mécanique (figure suivante). Ce régulateur...

1. Présentation

La ventilation des pièces humides (typiquement les salles de bain ou les buanderies) est importante, car elle permet de garder un air sain tant pour les occupants que pour l’habitation elle-même. En effet, un air trop humide peut conduire à un développement rapide de champignons et de moisissures sur les parois les plus froides de la pièce et favorise également la prolifération des acariens et les allergies [6].

Certains ventilateurs destinés à l’aération de ces pièces sont connectés électriquement en parallèle sur le circuit des luminaires de la pièce, c’est-à-dire qu’ils fonctionnent uniquement lorsque les luminaires sont allumés. Cependant, ce type de connexion électrique peut impliquer une ventilation inadaptée. Par exemple, la ventilation s’enclenche alors que l’humidité de la pièce est déjà faible et ne nécessite pas de ventilation, ce qui entraîne une surconsommation d’énergie électrique (voire thermique, car le domicile est alors refroidi ou surchauffé en fonction de la température extérieure). À l’inverse, le fait de quitter la pièce à ventiler peut survenir avant que le taux d’humidité qui y est présent ne soit repassé sous un seuil acceptable.

Dans cette section, il est donc proposé de connecter un ventilateur alimenté en continu sur un circuit électrique séparé afin de faire en sorte qu’il ne soit activé que lorsque l’humidité passe au-delà d’un certain seuil, quel que soit le moment de la journée. À l’aide du capteur de température et d’humidité DHT22 présenté dans le chapitre Premiers...

1. Présentation

Pour rappel, un thermostat est un dispositif qui permet de mettre en marche ou d’arrêter un appareil lorsqu’une température se situe au-delà ou en deça d’un certain seuil. Il dispose donc d’un capteur mesurant la température ainsi que d’un second dispositif (mécanique ou électronique) permettant la mise en marche ou l’arrêt d’un appareil qui y est connecté (un appareil de chauffage dans l’exemple considéré, mais une unité de climatisation peut également être envisagée). Toutefois, dans la majorité des chaudières (gaz naturel, mazout ou à bois), la commande de l’appareil prend la forme de ce que l’on appelle un contact sec. En effet, le thermostat ferme un circuit électrique lorsque la température de référence d’une pièce passe sous un seuil défini de température et la chaudière se met alors en marche. À l’inverse, une fois la consigne de température atteinte, le thermostat ouvre le circuit et la chaudière s’arrête, vu qu’elle n’est plus sollicitée pour générer de la puissance thermique.

1. Présentation

Dans cette section, la gestion des luminaires est abordée au travers de deux exemples :

2. Moduler l’intensité d’un ruban de LED en fonction de la luminosité

Afin de réduire la consommation électrique d’un ruban de LED ou de maintenir une ambiance lumineuse déterminée, un dispositif de contrôle est proposé dans cette section. Il est destiné à la mise en marche d’un ruban de LED si et seulement si la luminosité passe sous un certain seuil. Par ailleurs, il est proposé que l’intensité lumineuse du ruban de LED s’adapte également à la luminosité ambiante.

Afin de réaliser ce montage, il est nécessaire de se munir d’une résistance de type LDR afin de quantifier la luminosité de la pièce, d’une résistance de 33 kΩ, d’un ruban de LED dont la tension d’alimentation est de 12 V par exemple (et de l’alimentation dédiée) et un MOSFET afin de piloter le ruban de LED.

1. Présentation

La commande d’un servomoteur peut être utilisée notamment pour positionner une vanne ou faire tourner un bouton de régulation déjà présent sur un appareil. En effet, certains appareils ne disposent pas toujours d’une interface électronique de commande pour être intégrés dans une installation domotique. Il est donc proposé d’utiliser un servomoteur pour la réalisation d’une action mécanique à la place de l’utilisateur.

Toutefois, dans cet exemple, seule la commande du servomoteur est envisagée. Adaptez la régulation du dispositif à vos besoins à l’aide des différents cas qui ont été traités dans ce chapitre. 

2. Montage

Le montage d’un servomoteur est assez simple à réaliser. Le servomoteur utilisé dans cet exemple est un servomoteur FUTABA S3003 (prix conseillé de 20 €). Il dispose d’une broche composé de trois fils, deux pour son alimentation et un pour sa commande.

La broche de commande est connectée à l’ESP8266 par l’intermédiaire d’une broche numérique (ici D6, fil blanc) alors que l’alimentation est réalisée à l’aide des broches VCC et GND du servomoteur, respectivement connectée aux broches VIN (fil rouge) et G (fil noir) de l’ESP8266, permettant par la même occasion d’alimenter l’ESP8266....

1. Présentation

Pour compléter certains des dispositifs étudiés dans ce livre, il peut être utile de leur adjoindre un écran LCD. Grâce à l’écran, il est alors possible d’afficher des messages et/ou les valeurs de certaines variables au lieu d’utiliser l’interface série tant à des fins de débogage que pour améliorer le confort d’utilisation du dispositif. Dans cette section, il est conseillé de se tourner vers un écran LCD dont le protocole de communication est l’I²C. En effet, ce protocole permet de communiquer avec seulement deux broches au lieu des six pour les autres types courants de LCD. La différence de prix entre les deux types d’écrans est minime. La référence utilisée dans cet ouvrage est le YwRobot Arduino LC1602 IIC (le 1602 pour 16 caractères sur 2 lignes et IIC pour l’interface I²C). Prix conseillé de 10 € à 14 €. L’écran LCD sélectionné est pourvu à l’arrière d’un potentiomètre permettant de régler manuellement le rétroéclairage de l’écran pour s’adapter aux conditions de luminosité dans lesquelles il sera utilisé.

2. Montage

Afin de réaliser le montage, il suffit donc de se munir d’un écran LCD communiquant en I²C. Les broches VCC et GND de l’écran se connectent aux bornes VIN et G de l’ESP8266 pour alimenter l’écran (pour autant que l’ESP8266 soit alimenté par le port USB, car la tension d’alimentation de l’écran est de 5 V et, dans ce cas, la consommation de l’écran est compatible).

Par défaut, le protocole I²C est disponible sur l’ESP8266...

1. Présentation

Afin d’effectuer une alerte sonore, il est possible d’utiliser un bipeur. Il nécessite de recevoir une commande permettant de moduler le son qui doit être produit. Celui de l’exemple est récupéré sur un ancien ordinateur, mais vous pouvez saisir les mots-clés "buzzer 3 V" dans votre moteur de recherche pour en sélectionner un compatible avec votre installation. Le prix conseillé est de 2 € à 5 € en fonction de la puissance sonore.

2. Montage

Pour réaliser ce montage, il est nécessaire de se munir d’un bipeur et d’un MOSFET. L’alimentation du bipeur est comparable à celle vue dans les sections précédentes pour la vanne d’arrosage et le ventilateur, si ce n’est qu’il n’est pas nécessaire d’ajouter de diode de roue libre. L’alimentation peut, pour certains bipeurs compatibles (à vérifier dans le mode d’emploi), être réalisée directement à l’aide de la broche 3 V de l’ESP8266 au lieu d’une alimentation dédiée. Toutefois, le son sera moins puissant. La configuration avec une alimentation dédiée est représentée sur le schéma suivant (l’alimentation pouvant également alimenter l’ESP8266 par ses broches VIN et G comme dans le cas du servomoteur).

3. Programme

Le programme consiste à envoyer sur une broche numérique un signal d’une certaine fréquence afin d’émettre un son de cette même fréquence. La broche de commande (D6) est définie ainsi que la fréquence du son (ici, 1 000 Hz). Cette dernière doit être un entier (int) :

int frequence=1000;  
int broche=12;  

La fonction de configuration...