Projet arrosage automatique piloté via un esp8266

[cyrille]

Bonjour,
Je vais partager avec vous le projet sur lequel je bosse. Sentez vous libre de commentez si le sujet vous intéresse. L'avis d'autres bidouilleurs est toujours très enrichissant.

Objectif :
J'ai une zone de 60m de long et de 1,5m de large que je suis en train de planter. Il y a une centaine de plante. J'habite dans le sud est de la France, inutile de dire qu'il pleut peu et que l'été cela cogne.

Je dois donc arroser surtout les deux ou trois premières années. Or c'est une corvée. Je suis ingénieur de formation, informaticien de métier, je préfère m'amuser à  construire quelque chose plutôt que d'arroser au jet sous le cagnard.

Contrainte
1 - J'ai de l'eau, mais un seul robinet.
2 - Je n'ai pas le 220V.
3 - Je ne veux pas payer de factures de dingue

Conception générale
La contrainte (1) m'interdit de tout arroser d'un coup, la chute de pression serait beaucoup trop grande. Je pourrais mettre une pompe mais cela compliquerait encore plus mon système et il est interdit de pomper sur le réseau eau de ville. J'envisage donc de couper le circuit en deux et d'alimenter en eau une branche après l'autre.

La contrainte (2) m'impose de trouver une source de tension. Mon idée est de partir sur un panneau solaire, un régulateur MPPT et une batterie AGM

- Au niveau conso, j'ai trouvé des électrovannes 12V qui tirent 300mA. Donc une EV (les deux ne sont jamais ouvertes en même temps) et l'ESP en wifi cela tourne autour de 4W à  pleine puissance. Certainement 2h par jour au grand maximum.

- j'ai lu qu'un panneau solaire ne donnait en réalité que 15% de sa puissance affichée, soit 7,5W pour un panneau de 50W. Les 12V de la batterie sont là  pour les 12V des électrovannes. Je ne sais pas encore comment dimensionner le MPPT.


La contrainte (3) m'impose de ne par arroser bêtement, du coup je fais mettre des ESP8266 connectés à  des capteurs d'humidité à  différents endroits sur le terrain. Il seront en deep sleep la plupart du temps et se réveilleront toutes les 2h pour envoyer à  un broker MQTT l'état de sécheresse de leur zone. Mes premiers tests me donnent un deepsleep à  19uA donc ca passe.
J'ai également choisi des EV normalement fermée, pour éviter les mauvaises surprises
Le broker tourne sur un NAS synology, je sais lire les data en python. Je vais donc écrire un programme python qui décidera ou non d'ouvrir telle ou telle vanne. Le broker MQTT renverra l'ordre à  un ESP qui lui pilote les deux vannes.

Conception détaillées
Au niveau carte j'ai deux circuits à  créer
I Le circuit de pilotage des vannes. Je vois bien un ESP avec un régulateur de tension 12->3.3V des capacités de découplage. Deux mofsets pour commander des vannes et deux résistances. Comme dans les électrovannes il y a deux selfs je pense également mettre deux diodes de roue libre comme sur les relais. Certains mettent des opto coupleurs mais je n'ai jamais compris l'utilité. A priori je n'ai pas besoin d'antenne sur mon ESP arrosage.

II Le circuit capteur humidité. Je n'ai pas encore étudié la chose, mais je pense les mettre sur batterie avec un régulateur de tension qui a un faible drop voltage et un courant de fuite minimal. Je n'ai pas encore avancé sur cette partie je dois faire des tests.

III Les mises en boites
Mettre la batterie le régulateur et les EV dans le même boitier me semble dangereux. J'envisage donc :
un boitier pour la batterie, le régulateur et l'ESP
et un boitier séparé pour les EVs
Je ne sais pas encore comment je vais faire. Le boitier de la batterie m'interpelle je suppose qu'il ne fait pas que cela chauffe trop (sous le soleil) en même temps cela ne doit pas prendre l'eau. A creuser

Ma TODO court terme
Voila ou j'en suis, j'ai commandé une vanne sur amazon ce matin pour la brancher et faire des tests dans mon labo d'abord puis dehors.
Je dois aussi commander le panneau solaire et le MQTT (sauf si je le fais) quand j'aurais déterminé quoi choisir
Je dois aussi finir de mettre le geotextile ce we.. mais ça ce n'est pas de l’électronique

[papyblue]

Bonjour Cyrille,

C'est un super projet ! J'aurais ajouté une connexion internet pour récupérer les infos de la météo car c'est inutile d'arroser s'il va pleuvoir.
Pourquoi il n'est pas possible d'amener l'énergie (230V ou autre) sur place quelle est la distance de la maison ?

PB

[cyrille]

Bonjour Papyblue

Oui bonne idée pour la météo, d'autant que ce n'est pas très compliqué à  faire.

Pour l’électricité, c'est à  environ 30m du tableau de dérivation, mais il faut passer sous l'allée => Une tranchée à  faire et sous un enrochement (blocs de 400kg empilés sur 1,1m). J'ai deux autres sources sur lesquelles je pourrais me repiquer mais à  chaque fois les mêmes contraintes.

[F1PNX]

Bonjour Cyrille,

Très beau projet, pour l'alimentation un système avec panneau photovoltaïque + chargeur + batterie me semble être une bonne solution.
Pour avoir des panneaux installé à  la maison + un petit 50 W pour des tests je peux te dire que le rendement des panneaux et compris entre 18 et 22% mais il s'agit du rendement surfacique c'est à  dire la puissance restituée par rapport à  "l'éclairage" reçu.

Mais un panneau qui est donné pour 50 W va te fournir 85 à  90% de sa puissance annoncée, 50 W c'est la puissance fournit par le panneau dans des conditions bien précises, ensoleillement maximum, inclinaison optimale du panneau et température idéale, bref des conditions jamais remplies en utilisation dans la vraie vie.

Avec mon panneau chinois, bas de gamme, de 50 W je sort facilement 40W.

Bonne soirée

[maximeh]

Bonjour Cyrile,

J'ai fais un circuit avec relais pour mes imprimantes 3d qui s'allume quand je le demande mais s'éteigne toute seul quand elles ont terminé en fonction de la température de la buse qui est a nouveau dans une température qui ne risque pas de monter dans la tête, j'utilise justement un esp8266  comme dans ton projet, je ne sais pas si tu le sais déjà , mais l'esp à  cause du wifi n'est pas fait pour maintenir indéfiniment une position tel qu'un HIGH ou LOW, la solution et la raison de cette réponse est que d'avoir ajouté un attiny85 en i2c a stabilisé le système et donc à  clos ma recherche, pour toi l'esp pourra être en sommeil sans perturber l'état des mosfets ou de quoi que ce soit d'autre.

Bonne journée

[cyrille]

Bonjour

Un petit update pour tous ceux qui ont eu la gentillesse de me fait part de leurs conseils. Mon projet est entré en phase de production depuis 2 mois. Tout fonctionne bien.

J'ai opté pour un panneau solaire de 10W (https://www.amazon.fr/gp/product/B076B5QD8W et un régulateur bas de gamme https://www.amazon.fr/gp/product/B07W5P8S8N/ type PWM)

J'avais calculé la puissance nécessaire en fonction de mon exposition etc.. quand je trouverai le temps de faire un excel je le posterai sur ce forum.

Au niveau énergie cela roule, je ne mets même pas l'ESP en mode sommeil c'est peu dire... J'ai acheté deux électrovannes sur amazon (en 12v) elles consomment plus qu'annoncé, mais comme j'avais un peu surdimensionné le reste pas de problèmes.

Le seul problème non résolu est le capteur d'humidité du sol. Cela me semblait très simple mais dans la pratique je n'arrive pas trouver un seul capteur fiable... tout ce qui se vend s'oxyde en quelque jours. Je n'ai pas testé celui de adafruit

De mon côté je n'ai pas rencontré de problème de stabilité de l'état haut ou bas des pins de l'ESP8266, j'ai mis une résistance pulldown a l'entrée des mosfet c'est peut être dû à  cela.