Genèse du projet
L’idée était de d’avoir un support de cours pour les élèves de 3ᵉ suffisamment étoffé pour pouvoir travailler avec 6 équipes sur des sujets différents :
- Le boitier et de la station.
- La fixation et la protection de capteurs de température, d’humidité et de luminosité.
- L’alimentation en énergie de la station météo.
- La liaison réseau et l’enregistrement d’informations sur internet.
- Définir et programmer les capteurs, vérifier que le projet respectait une enveloppe budgétaire.
- Définir l’emplacement pour implanter la station météo et proposer une solution modulaire pour attacher les différents composants au mat.
Les choix de matériel
| Carte Arduino Uno |  |
| Shield Grove |  |
| Shield solaire |  |
| Plusieurs Cellules solaires SOL3W 5,5 V/540 mA – 160 x 138 mm |  |
| Accu LiPo 3,7 Vcc 4000 mAh |  |
| Capteur de température et d’humidité |  |
| Capteur luminosité |  |
| Capteur pression atmosphérique |  |
| Module Wi-Fi |  |
Impression 3D du boitier de la station météo
| Boitier de la station Arduino + Batterie + composants Téléharger le fichier xml BlocksCad Téléharger le fichier stl |  |
| Coupelle Protection des capteurs de température et de luminosité Télecharger le fichier xml BlocksCad Télecharger le fichier stl |  |
| Couvercle Fermeture du boitier, support de LED et trous de fixation. Télecharger le fichier xml BlocksCad Télecharger le fichier stl |  |
| Support de capteur de température/humidité Télécharger le fichier xml BlocksCAD Télécharger le fichier stl |  |
Exemple de programme de pilotage
De la station météo réalisé avec mBlock et les plugins vdr_grove_wifi_v2 et vdr_grove_météo
Bilan de ce premier prototype
- Les élèves sont arrivés à concevoir les différents modules sans trop d’aide.
- La station météo fonctionne ! : Les données météo sont correctement mesurées et transmises à la plateforme ThingsPeak.
- L’énergie produite par les 2 petits panneaux solaires est insuffisante pour assurer une remontée régulière d’information. Sans aucun autre apport d’énergie, on arrive à un enregistrement tous les 2 ou 3 jours (l’objectif était toutes les heures).
- Le boitier est parfaitement étanche. Il est par contre nécessaire de le démonter pour modifier le programme ou recharger les batteries. C’est assez pénible.
A faire sur la version 2.0
La borne WIFI consomme jusqu’à 140 mA à l’émission, l’Arduino 40mA et 20mA en veille. (Source : carnetdumake.net)
Pour consommer beaucoup moins, on peut :
- Remplacer le moule Wifi par un module Lora basse consommation (seulement 28mA en émission) sur la station météo
- Utiliser un deuxième Arduino équipé d’un module Lora et d’un port RJ45 pour relayer les données sur internet.
- Changer de carte Arduino : certaines cartes clones utilisent 17mA et 7mA en veille. (Source : carnetdumake.net)
- Augmenter la surface de panneaux solaires (passer de 2 à 4)
Autres améliorations à réaliser :
- Réaliser un boitier plus accessible, avec des câbles à demeure
- Ajouter un pluviomètre, un anémomètre et une girouette.
Je referai un article bilan de toutes ces modifications qui seront réalisées par mes élèves de 3ᵉ l’an prochain.