La domotique à 2€ : appareil mesure chaudière arduino DS18B20 capteur CO MQ-7 et LCD

Je construis un appareil de mesure à installer sur une chaudière pour connaitre les températures aller et retour, avoir une information de monoxyde de carbone, et relever toutes ces informations sur l’ordinateur pour connaitre l’inertie du bâtiment

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le lien du code et schéma ici : arrive prochainement

Lien produit Arduino UNO

Lien produit écran LCD

Lien produit module I2C

Lien sonde température DS18B20

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Transcription texte la domotique à 2€ appareil de mesure pour chaudière, arduino, DS18B20 capteur de CO MQ-7 et écran LCD :

Aujourd’hui , dans la domotique à 2 euros, j’ai construit un petit appareil, qui nous permet sur une chaudière de relever une température de départ, température de retour, regarder si nous avons des émissions de monoxyde de carbone, avec la valeur affichée, et une diode rouge qui s’allume si cela n’est pas bon et une diode verte si le taux est acceptable. Et en plus de cela, je l’ai connecté à l’ordinateur ce qui permet de retracer toute les courbes de température en fonction du temps et ainsi d’en déduire l’inertie du bâtiment. Et donc tout de suite, dans cette vidéo, nous allons voir comment réaliser ce montage.

Là, je suis sur une chaudière basse température, et on peut voir que derrière, il y a des canalisations de chauffage, le départ et le retour. Et ces canalisations de chauffage ont déjà des thermomètres, mais ce sont des thermomètres qui ne sont pas toujours très précis. Nous sommes sur un circuit de chauffage basse température avec un départ à environ 50 °C, et le problème, lorsqu’on regarde les thermomètres, du fait de leur imprécision, on n’est pas capable de dire si on est à 32°C, 34°C, ou 36°C. C’est relativement imprécis. Alors, l’autre solution, c’était de couper les canalisations de chauffage et mettre des thermomètres à mercure à doigt de gants. Et couper les canalisations de chauffage pour mettre 2 thermomètres, cela est tout de même un peu excessif. Donc l’autre solution est d’utiliser un arduino avec des sondes de températures qui sont des DS18B20, et ces sondes de températures, elles sont précise à 0.06°C. Là, le rouge, c’est le départ, à peine je vais mettre mon doigt dessus, tout de suite, la valeur va changer. On a ici quelque chose d’extrêmement précis et extrêmement réactif. Donc c’est par conséquent parfaitement adapté pour se mettre au contact des canalisations de chauffage. Et aussi , pour avoir un meilleur contact thermique possible, j’ai pris du scotch aluminium, et je vais les scotcher sur les canalisations. Certains peuvent également se demander comment cela se passe au niveau de l’alimentation. Il faut savoir qu’au niveau de l’arduino, on a soit une alimentation qui peut être faite par le câble USB. Soit, il existe une prise d’alimentation à coté, et il suffit de récupérer aux poubelles un chargeur dont la tension est comprise entre 9 et 12 Volts. Et dans la mesure où je construisais ce thermomètre pour application de chaudière, je me suis dis que j’allais également intégrer un capteur de monoxyde de carbone. Donc ce thermomètre, il va être installé au fond, sur les canalisations de chauffage. Et je me suis dis que lorsqu’on sortais de la chaufferie, cela serait bien d’éteindre le rétro éclairage de l’afficheur. Donc, j’ai au dessus de l’écran intégré une petite photorésistance, et lorsque la lumière de la pièce sera très faible, donc concrètement, lorsqu’on éteint l’éclairage. Le rétro éclairage de l’écran LCD va s’éteindre. Donc si je mets ma main devant le capteur, lumière faible, le rétro éclairage de l’écran s’éteint. Lumière forte, le rétro éclairage de l’écran LCD s’allume. J’ai choisis pour ce projet un écran LCD de 4 lignes par 20 caractères qui comporte un module I2C. On va maintenant voir ensemble comment tout ces éléments on été assemblés ensemble, et on va aussi voir le programme de chaque élément qui a été compilé pour créer le programme général du projet.

Sur le coté, j’ai percé un trou, et j’ai le capteur de monoxyde de carbone qui va venir sur le coté de l’appareil. Maintenant, je vais positionner les sondes numériques DS18B20 qui sortiront par le dessous du boitier. A coté de l’écran, j’ai un peu de place, donc je vais venir positionner les LED à cet endroit de la façade. En mettant une LED rouge et une LED verte, j’aurais une indication visuelle qui me dira si le taux de monoxyde de carbone est correcte ou non.

Alors pour l’appareil, pour le fixer, vu que les canalisations de chauffage sont resserrées, j’utilise des riselans, et je vais attacher l’appareil directement sur les canalisations de chauffage en cuivre. Ensuite pour les sondes de température, du scotch aluminium, et je positionne la sonde marquée en rouge sur le départ, et la sonde marquée en bleu sur le retour. Et avec ce scotch aluminium, j’aurais une conduction thermique optimale. Et dernière chose, l’alimentation, c’est un petit transformateur récupéré aux poubelles, il fait 230V et 9 Volt, et un arduino, cela peut être alimenté entre 9 et 12 volts. Donc je le branche. Il s’initialise, et tout de suite, on peut voir des températures extrêmement précises. température de départ, 52.06°C, et température de retour 37.00°C. Alors maintenant, qu’on a les températures, et maintenant qu’on a ces informations en temps réel sur notre écran, et vu qu’il y a un port USB, je me suis dis qu’on pourrait avoir également l’évolution, et tracer tout cela sur l’ordinateur par le biais d’une feuille Excel. Et on va voir cela ensemble maintenant dans cette partie. Donc là, je viens de lancer la première feuille Excel qui s’appel PLX-DAQ qui comporte une macro qui permet de connecter Excel à notre arduino. Donc au tout début, on a une petite ligne d’avertissement de sécurité. Donc option, puis activer ce contenu, puis OK. Et maintenant, j’ai une autre feuille que j’ai réalisé, celle-ci s’appel feuille de données chaudière. Je lance cette feuille, puis dans le petit cadre de la macro, je clique sur connecte. Donc à ce moment, on voie l’écran LCD qui s’éteint, tout se réinitialise et redémarre. Et maintenant, on à le relevé des températures, et celle-ci vont évoluer en temps réel. Donc, si je lance la chaudière, on peut voir sur les courbes de température que la température de départ à baissée. Et dans la mesure où nous sommes dans une période de chauffe, on peut voir que progressivement le retour se met à chauffer. Et vu que je viens de relancer la chaudière, on va voir la température de départ qui va monter. Et cela est tout à fait normal, c’est lié à l’inertie du bâtiment. Mais du coups, c’est juste un petit programme que j’ai eu à ajouter dans mon arduino, et ainsi, en plus d’avoir les informations en réel, juste en branchant un câble USB et un ordinateur, on peut voir l’inertie de son bâtiment. Et également, on voie les températures monter, et si jamais sur la courbe en dessous, en vert, le monoxyde de carbone qui change, cela nous indiquera clairement un problème lié à la combustion de la chaudière.

Déjà, concrètement, température de départ, 53°C, et si on regarde l’autre thermomètre pourri, lui affiche 32°C. Pour le retour, on à 44.5°C, et le thermomètre pourri affiche entre 28 et 30°C. Donc avec ce montage, on a quelque chose d’extrêmement précis. Et sinon, concernant le monoxyde de carbone, là, il me faudrait un appareil, un détecteur de monoxyde de carbone professionnel pour pouvoir étalonner le capteur. Car j’utilise un petit capteur arduino à 2€ chinois, mais la valeur de ce capteur est elle correcte, y a-il un étalonnage, une petite multiplication dans le programme, je ne sais pas. Après, sinon, en terme de couts pour ce montage, on utilise 2 sondes de température ds18B20 qui coutent 97 centimes pièce. Ensuite, on utilise un écran LCD avec un afficheur 4 lignes. Et les 4 lignes coutent environ 3€50 avec le module I2C. Mais sinon, un afficheur 2 lignes, c’est 1€80. Il y a aussi un arduino qui coute environ 2€30. Il y a une cellule photorésistance qui coute moins de 1€, et pour le capteur de monoxyde de carbone, cela coute moins de 2€. Les diodes, ne parlons même pas du prix, cela ne veut rien. Et pour fermer le projet, une boite en plexiglas à 3€. Et aussi quelques petites fournitures, des visses, des bouts de fils, des résistances, et j’en passe. Donc en gros, un montage à environ 10€ bien utile pour contrôler la chaudière dans sa chaufferie. Voila, donc maintenant, je vous propose de passer sur la partie ordinateur et de regarder ensemble le code que j’ai écrit. Alors sur le programme, il y a une partie sur laquelle je vais passer assez vite, c’est la partie où il faut déclarer toutes les variables, car c’est juste une compilation des programmes vus dans les vidéos précédemment. Par exemple inclure les bibliothèques des sondes de température DS18B20. Inclure les bibliothèques pour l’afficheur LCD. Définir les variables BUS pour les sondes de température DS18B20. Je vais juste préciser que j’ai défini 2 BUS, un bus N°1 qui est en PIN N°11 et un BUS N°2 qui est en PIN N°12. J’ai simplement défini un bus pour chaque sonde de température. Ensuite, on déclare les informations pour notre écran LCD. Ensuite on déclare les informations pour notre capteur de lumière et aussi pour notre capteur de monoxyde de carbone. Ici, LED PIN N°1, on déclare les diodes et leur emplacement pour les PIN. En PIN 10, on raccordera la LED rouge. Ensuite, on utilise la fonction PINMODE, et on défini que c’est une entrée en écrivant INPUT pour le capteur de monoxyde de carbone MQ-7.  Ensuite les autres pinomdes sont définis en sorties car ils alimentent les LED pour nous donner les informations visuelles du capteur de monoxyde de carbone. Ensuite on lance le pinmode 10 qui correspond à la led rouge du capteur de monoxyde de carbone. Ensuite, on lance le moniteur série pour afficher ensuite les données sur l’ordinateur. On lance le capteur de température 1 puis on lance le capteur de température 2. On initialise l’écran LCD. Et ensuite, dans la void loop, on rentre dans le programme. Alors dans le programme, première chose, on va lire la variable analogpin. Et analogpin correspond à la valeur de notre photorésistance. Et on dis que si la valeur de notre photorésistance est supérieur à 700, dans ce cas, nobacklight. Donc on éteint le rétroéclairage de notre écran LCD. Autrement, on allume le rétroéclairage. Ensuite, valeurs et limites, ce sont des informations pour notre capteur de monoxyde de carbone. Ensuite, request température sensor, donc, c’est pour lire la valeur de la sonde de température DS18B20. On envoie une requête pour la température de départ. On fait exactement la même chose en dessous pour la sonde de température retour. Ensuite, on a toutes les lignes correspondant à l’écran LCD. Donc on positionne le curseur à un point, on écrit le texte, on écrit la variable, et on écrit l’unité. Juste, il n’est pas possible d’écrire le signe degrés dans arduino, donc j’ai remplacé cela par un apostrophe. Ensuite, on va écrire une série de lignes dans le moniteur série, et cela va nous permettre de récupérer les données dans Excel. Puis, à la fin, on défini une temporisation de 1000 millisecondes, car autrement on récupère trop de données, une fois par seconde, c’est largement suffisant.

Ensuite, la dernière parti du programme nous permet de commander les LED vertes et rouge. On dis dans le programme que si la limite est inférieur à 150, on aura la led verte qui sera allumée et la led rouge qui sera éteinte. Else, autrement, si la valeur est supérieur à 150, on aura la led pin rouge à l’état haut et la led pin verte à l’état bas.

Donc voila pour le programme qui permet de réaliser ce montage. Ce programme sera disponible sur le pdf qui es téléchargeable gratuitement, le lien est en dessous de cette vidéo. J’espère que cette vidéo vous aura plu. Je vous souhaite bon courage pour vos projets, et je vous dis à plus tard, salut.