Faire un système d’arrosage automatique pendant les vacances

Pour Jean-Pierre et Nicole, amis voyageurs et marins, qui me disaient n’avoir jamais  trouvé de solution satisfaisante autre que demander à quelqu’un de passer chez eux en leur absence.

Introduction

Cet article est pour les débutants en électronique (toujours dans l’esprit « pour les nuls »), plus précisément à l’Arduino.

Pourquoi faire un tel système alors qu’il y a des systèmes « tout faits » dans le commerce? Comme d’habitude: « parce que j’aime bien savoir faire« , et aussi parce que ce système est modulable à convenance (temps d’arrosage), évolutif (possibilité, par exemple, d’augmenter la durée d’arrosage si la terre est sèche, d’arroser plusieurs endroits), il peut être rendu autonome (sur batterie 12V) et fonctionne sur réservoir d’eau (et non sur robinet, qu’il vaut mieux éviter de laisser ouvert quand on part….)

Et enfin, ceci permettra par la suite d’aller vers des projets plus élaborés pour le bateau (vous demandez ce que c’est, n’est-ce pas?).

Pour ce projet, nous ferons quelque chose de très simple et programmerons la carte ainsi: « tous les jours, les plantes doivent arrosées pendant 3 minutes« .

Sans compter le réservoir (un bricolage « maison » qui récupère l’eau de pluie dans mon cas), le budget est inférieur à 50€.

Les évolutions possibles ultérieures:

  • modifier le programme ainsi:  « tous les jours, les plantes doivent arrosées pendant 3 minutes et si la terre est sèche il faut arroser 2 minutes de plus« .
  • Brancher le système sur une batterie autonome de 12V, elle même rechargée par panneau solaire.

Le système fonctionne sur réservoir autonome.

Dans ce réservoir, je place une pompe immergée 12V (comme celles que l’on utilise sur le bateau). Cette pompe est mise en marche par la carte Arduino que nous allons programmer.

1. Fournitures

  • Une Carte arduino avec un cable USB (type imprimante) (vous pouvez chercher du produit chinois qui imite arduino: le mien est tombé en panne au bout de 2 semaines). Finalement, j’achète du véritable matériel arduino (concepteur du produit, produit fiable, c’est une façon de soutenir arduino) chez semageek, une petite boutique française: le support est rapide, excellent, gratuit, contrairement aux gros sites marchands pas chers mais sans soutien ni garantie…(et puis autant faire travailler les amis!)
  • une pompe immergée et un tuyau
  • un relai 5V (c’est un interrupteur électrique dont j’expliquerai le rôle plus bas). En l’occurence, celui-ci est un relai double, c’est à dire qu’il peut commander une deuxième pompe (et si vous allez au bout de cet exercice, vous devriez trouver vous même comment brancher cette pompe supplémentaire).

téléchargement

  • Un réservoir d’eau

2. Présentation de la carte Arduino

carte arduino

Pour la petite histoire, Arduino est un projet né dans un bar en Italie. Le but était de mettre à la portée de tous et des étudiants une carte électronique capable de s’interfacer avec d’autres composants (capteurs, moteur, commandes…), pilotables avec un logiciel facilement accessible. Il a été choisi dès le départ de le produire sous licence libre et de mettre à la disposition du public son plan. Ainsi, une carte Arduino ne coûte pas cher, vous pouvez également construire la vôtre à partir de rien  : tous les schémas électroniques et le code source sont disponibles gratuitement sous des licences libres. Cette carte a révolutionné le monde de l’électronique.

Passons à la carte

1: le processeur ou le « cerveau » de la carte

2: prise USB permettant de brancher l’arduino sur un un PC (pour la programmation), une fois la programmation effectuée (on ne la fait qu’une fois). Cette prise permet également d’alimenter la carte arduino en 5V (via une prise 220V- USB à la maison)

3: prise alternative à la prise USB qui permet d’alimenter la carte arduino avec une tension entre 9V et 12V (par exemple sur la batterie autonome ou sur la même alimentation que la pompe à eau)

5a: entrées/sorties numériques de la carte arduino. Elles sont numérotées de 1 à 13. En l’occurence, nous allons utiliser la sortie numéro 13 qui se mettra sur +5V  pendant 3 minutes toutes les 24 heures (pour arrosage) et qui restera à 0V le reste du temps

4: une diode qui s’allume quand la sortie 13 est sur + 5V

 3. Programmons la carte arduino (depuis un PC windows)

Les manipulations pas à pas, sont listées ci-dessous. Si vous voulez en savoir plus, je vous invite à aller)

  1. Il faut télécharger le logiciel appelé IDE, il permet de dialoguer avec la carte arduino, d’écrire (ou copier) le programme puis de le charger sur l’arduino

2.  Cliquez sur windows installer

arduino

3. décompressez le fichier (.zip)

4. branchez l’arduino sur un port USB de votre ordinateur

5. lancez le programme arduino IDE

6. ouvrez « outils », cochez « arduino uno »,

outilarduino7. vérifiez que le port USB sur lequel l’arduino est branché est correct (COM xx)

outilportCOM

8. copiez le texte ci dessous dans la fenêtre de l’IDE

/*
 * Initiation a l arduino
 * montage electronique permettant de mettre en marche une pompe d'arrosage 3 minutes toutes les 24 heures
 * PRINCIPE: quand l'arduino allume la borne 13 (5V) cela ferme le relai
 * ce relai est un interrupteur electrique, quand il est fermé cela met en marche la pompe d'arrosage
 * BRANCHEMENTS RELAI:
 * ENTRE ARDUINO ET RELAI: relier la borne 13 de l'arduino à la broche IN1 (commande ouverte/germeture relai), relier les masses (GND), reier le 5V arduino à la broche VCC du relai
 * RELAI: en sortie, le relai est est placé entre la pompe 12V et l'alimentation 12V de la pompe: NC1 sur le + de l'alim et COM1 sur le + de la pompe
 *
 */

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
      pinMode(13,OUTPUT); //signale a l arduino que la connexion 10 doit pouvoir envoyer du courant

}

void loop() {
  // boucle:
  digitalWrite(13,HIGH); // demande  l'ardui d'evoyer du courant dans la broche 13. Met la broche 13 à 5V
delay (180000); // attendre 3 minutes soit 180 000 millisecondes
 digitalWrite(13,LOW); // demande  l'ardui de mettre la connexion 13 à 0V
delay (86220000); // 24 heures moins 3 mn

}

Quelques explications (sommaires) là:

void setup: est une partie qui s’exécute une seule fois à la mise sous tension de l’arduino

void loop est une action qui s’exécute en boucle

// permet d’écrire des commentaires

9. cliquez là

verifier

pour que l’IDE vérifie que la syntaxe du programme est correcte : il y aura un message de succès en bas

10. ensuite cliquez là pour charger le programme dans l’arduino.

televerser

Notez que chaque fois que vous téléchargez (ou plutôt « téléversez ») un programme dans l’arduino, cela efface complètement le programme qui était chargé auparavant.

Notez qu’une fois qu’un programme est téléversé, chaque fois que vous mettrez l’arduino sous tension, la partie void setup s’exécutera une fois, puis la partie void loop s’exécutera indéfiniment en boucle jusqu’à ce que vous coupiez l’alimentation de l’arduino.

En l’occurence, lorsque le courant est mis sur la broche 13 une diode s’allume concomittament sur l’arduino (bonne façon de vérifier visuellement que ça marche).

Donc, sans même brancher la pompe et le relai, en débranchant l’arduino, puis en le branchant sur un chargeur 220V-5V (sans ordinateur) vous devriez voir la diode s’allumer 3 minutes puis s’éteindre.

4. Branchements

arrosage auto_bb

Nota: schématisation d’un seul relai, vous pouvez brancher le 2ème relai sur une deuxième pompe

Quelques explications sur le fonctionnement:

la sortie 13 de l’arduino passe sur 5V 3 minutes par jour ce qui met la broche IN1 du relai à +5V

=> ceci ferme le relai (interrupteur qui met en contact les bornes COM1 et NC1)

=> ceci a pour effet de mettre la pompe en marche, celle-ci est branchée directement sur une batterie ou un transfo 220V-12V

Question: mais si la sortie 13 passe sur 5V, pourquoi ne pas la brancher directement sur une pompe à eau de 5V? Parce que l’arduino sort des courants de faible d’intensité. Ce courant n’est pas assez puissant pour alimenter la pompe immergée.

montage arrosage automatique

montage arrosage automatique

5. Conclusions.

Vous avez réalisé un système d’arrosage quotidien, vous pouvez régler la durée et la fréquence des arrosages en modifiant le programme vous même.

Vous savez ce qu’est une carte arduino, comment on charge un programme

Vous savez ce qu’est un relai électrique

J’espère que vos plantes seront aussi préservées que les nôtres!

plantes aromatiques

Plantes aromatiques dans les Bouches du Rhône, après 5 semaines d’absence pendant un été caniculaire

 

Pour aller plus loin…

Vous pouvez compléter votre installation en mettant du gel hydro-rétenteur.

Il s’agit de petites billes de cristaux que l’on mélange avec le terreau ou que l’on met au niveau des racines. Ces billes ont pour effet de retenir l’eau (pluie, arrosage) pour libérer celle-ci lentement par la suite. Les plantes consomment moins d’eau. Pour les curieux, quelques informations sur le polyter et son curieux inventeur qui a fait pousser des plantes dans le désert africain…

 

Enfin, pour ceux qui disposent de plantes en pots (orchidées, bonsaïs…), nécessitant une quantité d’eau moindre, le même système basé sur une électrovanne placée sur un bidon en hauteur marche très bien.

L’électrovanne peut être commandée par un relai comme expliqué plus haut (ou par un transistor car elle ne consomme presque rien).

Une réflexion sur “Faire un système d’arrosage automatique pendant les vacances

  1. Pingback: Fabriquer un système de surveillance de la température moteur | Il etait une fois…Demain

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