Depuis qu'on a emménagé dans nos nouveaux locaux, on s'efforce de maintenir l'étage où se trouvent toutes les machines de production ainsi que le stock de composants à un taux d'humidité raisonnable. Pour les cas de pics d'humidité sévères, typiquement en été après un orage, on utilise un déshumidificateur, mais pour les cas bénins, on se contente d'ouvrir les fenêtres. Mais encore faut-il le faire au bon moment...
D’expérience, on peut affirmer que réguler le taux d’humidité en aérant lorsque l'air extérieur est plus sec que l'air intérieur est infiniment plus efficace qu'un déshumidificateur, tout en ne consommant pas d'énergie. Par contre, il faut vraiment le faire au bon moment, parce que c'est efficace dans les deux sens, vous pouvez facilement faire grimper en flèche le taux d'humidité en ouvrant les fenêtres lorsque la différence de taux d'humidité vous est défavorable. On a remarqué qu'il y a souvent une petite fenêtre favorable tôt le matin, mais il n'est pas toujours facile de viser juste.
Il y a quelques années, en se basant sur ce principe, on a fabriqué un système entièrement automatique pour réguler l'humidité dans la cave d'une maison particulière. Cette installation marche encore aujourd'hui et donne entière satisfaction. Malheureusement, on ne peut pas trop se permettre de faire des trous dans les murs et les fenêtres de nos locaux pour installer câbles, capteurs et ventilateurs. On va donc continuer à aérer à l'ancienne, mais plutôt que de le faire au feeling, on va mesurer l'humidité de l'air extérieur. D'où la nécessité de construire une énième station météo.
Une nouvelle station météo
Ce n'est pas la première fois qu'on construit une station météo autonome, mais cette fois, on va utiliser du matériel qui a été explicitement pensé pour ça. En particulier l'accu V75 et un panneau solaire de Voltaic Systems. On compte placer l'électronique dans un boîtier aluminium étanche. L'humidité sera mesurée par un Yocto-Meteo-V2 dont le capteur sera déporté à l'extérieur. Le tout sera contrôlé par un YoctoHub-Wireless-n qui enverra les mesures sur un serveur VirtualHub (for web) via un réseau Wifi. L'idée est de configurer le hub pour qu'il se réveille à intervalle régulier, effectue ses mesures, envoie le résultat au serveur et se redorme aussitôt, ce qui minimisera la consommation moyenne de la station.
Accessoirement, un Mini-Battery-Supervisor intercalé entre la batterie permettra, au besoin, de modifier la configuration du hub sans avoir à démonter la boîte et ce, même si la batterie est vide. Enfin, un commutateur sera utilisé pour forcer le Hub à s'allumer et à rester éveiller lors d'opérations de configuration in situ.
Le schéma de l'installation
Construction
Pour héberger tout ça, on a choisi d'utiliser un boîtier étanche en aluminium. Il se trouve qu'on a trouvé, plus ou moins par chance, un boîtier juste assez grand pour contenir la batterie, le YoctoHub et quelques capteurs.
Les différents morceaux de la station météo
On a essayé de faire un design de manière à ce que la station soit facile à entretenir. Tout est vissé et l'électronique, installée directement sous le couvercle, est facilement accessible.
Agencement des différentes pièces
La batterie V75 est plaquée dans le fond du boîtier, l'électronique est montée sur une plaque de verre acrylique fixée par-dessus la batterie à l'aide d'entretoises. Le panneau solaire est fixé à un croisillon en verre acrylique, lui-même fixé sur un bloc imprimé avec une face inclinée. Enfin, ce bloc est fixé sur le fond du boîtier.
Fixation du panneau solaire
Le capteur est déporté dans une petite pagode imprimée avec une imprimante SLS. Ça fait un moment qu'on se demande comment se comportent des pièces imprimées en résine une fois peintes et installées à l'extérieur, ça va être l'occasion de tester. La pagode est fixée au boîtier à l'aide d'un tube en aluminium convenablement courbé à l'aide d'une petite cintreuse manuelle. Tous les trous dans le boîtier y compris ceux des vis sont étanchéifiés avec de l'isolant liquide. Cette substance, une fois sèche, offre un bon niveau d’étanchéité et peut facilement être nettoyée en cas de démontage.
La station, en vrai
Installation
Pour l'installation, on a fait simple et pragmatique, la station est tout simplement accrochée à un volet, ce qui nous a évité de débarquer chez le voisin avec une échelle pour faire des trous de fixation dans un mur à une hauteur inconfortable.
La station solaire en fonction
Configuration
Le YoctoHub-Wireless-n à l'intérieur de la boite a été configuré pour s'éveiller toutes les 5 minutes, se connecter à un VirtualHub (for web), envoyer ses données et se redormir. Vous trouverez la marche suivre pour réaliser cette configuration dans un autre article de ce blog. Si on se base sur nos tests de la batterie V75, le système devrait consommer environ 50mW. Même sans soleil, la batterie de 71Wh devrait être capable d'alimenter le système pendant une bonne cinquantaine de jours, on imagine donc qu'avec notre panneau solaire de 6W et un peu de soleil, notre nouvelle station météo devrait être capable fonctionner indéfiniment.
Visualisation
L'avantage de poster les données sur une instance de VirtualHub (for web), c'est qu'on peut ensuite utiliser Yocto-Viualization (for web) pour les visualiser. On peut même s'arranger pour faire apparaître les résultats dans une page web arbitraire, la preuve:
Conclusion
On a réussi à construire une station météo solaire autonome et son interface homme-machine sans avoir à écrire une seule ligne de code ce qui est assez rare avec les projets basés sur des modules Yoctopuce. Reste à savoir combien de temps notre station va tenir à l'extérieur, mais si on tient compte des installations extérieures qu'on a déjà réalisées, on pense qu'on est tranquille pour quelques années. Pour finir, remarquez qu'on a utilisé un YoctoHub-Wireless-n pour la communication, mais on aurait tout aussi bien pu utiliser un YoctoHub-GSM-4G, le principe est exactement le même.
