Water project

De l'aquarium à la piscine en passant par l'arrosage du massif de fleurs et la photo ultra-rapide de gouttes qui tombent, le Raspberry Pi peut tout faire...

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fabien493
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Water project

Message par fabien493 » dim. 15 mai 2016 05:18

Bonjour à tous,

Depuis maintenant quelques années, j'entends parler du Raspberry, et voila que je saute le pas et viens vous demander quelques conseils pour un petit projet :)

Je souhaite développer un système basé sur le Raspberry, pour contrôler ; la température, EC, et le PH d'une solution.

Après avoir fait pas mal de recherche sur les possibilités du Rasbperry, j'ai vue qu'il était possible de lire différentes sondes analogiques via un convertisseur numérique-analogique, comme le MCP3008.

Pour la Température, il existe la sonde DS18B20.

Pour le PH, je pensais utiliser une Électrode pH ASP200, cependant, je ne sais pas si il est possible de laisser cette électrode continuellement dans la solution. Il existe aussi avec l’électrode, une interface SEN0161, mais je ne sais pas si cette interface est vraiment nécessaire.

l'EC étant la Conductivité de la solution, et comme il n’existe pas de sonde d'EC, je pensais utiliser deux électrodes et voir la différence de tension entre les deux électrodes pour calculer la résistance de la solution. Cependant, je ne connais pas la formule pour calculer cette résistance en milli Siemens. D'autant plus que l'EC est également lié à la température de la solution, ce qui complique le calcul.

Pour ce qui est de la diffusion, je pensais utiliser des pompes Péristaltiques, pour injecter les différents éléments dans la solution, directement relié sur une carte relais avec une alimentation externe directement gérer par le Raspberry en temps réel.

Cependant, je ne sais pas si le Raspberry vas pouvoir supporter autant de composants. De plus, j'ai vue beaucoup d'informations concernant un problème avec l'OS Raspbian qui n'était pas un OS temps réel, et qui provoquerais des différences dans les mesures.

Etant nouveau dans le monde vaste du Raspberry, j’espère être sur la bonne voie.

Amicalement,

Romuald

Re: Water project

Message par Romuald » dim. 15 mai 2016 09:37

Le fait de ne pas être sur un système temps réel ne pose pas de problème dans ton cas. Cela devient critique uniquement quand on veut traiter des signaux très rapides avec une grandes précision dans la chronologie des cycles. Ici, il faut prendre en compte l'inertie des différents éléments (l'eau) et celle des sondes donc t'es pas a la µseconde près.

Le nombre de composants que tu vas pouvoir supporter ne dépend pas du pi lui même, mais plutôt des interfaces que tu vas commander. Le MCP3008 par exemple (qui est un convertisseur analogique / digitale et non pas l'inverse ...) possède 8 entrées analogique, donc il peut recevoir 8 sondes et n'encombre qu'une adresse spi. Après, il faut savoir qu'une sonde placée directement sur une entrée d'un 3008 que tu vas programmer en python est la solution la moins performante et la moins précise que tu puisses avoir (ce qui n'empêche pas que dans certains cas d'application ce soit suffisant).

si je résume, ton projet c'est un truc du genre : je mesure la température et le ph de l'eau et si besoin j'active le chauffage et une pompe qui injecte je ne sais quoi pour arriver a des valeurs voulues. Tout ca est largement dans les compétence d'un PI même si à mon sens ce n'est pas le meilleur des choix.
Modifié en dernier par Romuald le lun. 16 mai 2016 16:23, modifié 2 fois.

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fabien493
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Re: Water project

Message par fabien493 » dim. 15 mai 2016 14:13

Bonjour Romuald,

Merci pour ces informations. j'en apprends tout les jours.
L'utilisation du MCP3008, serait donc la solution la moins performante et la moins précise. Aurais-tu une solution alternative ?, car je n'ai pas vue de sonde de PH, EC ou TEMP numérique, qu'on pourrait directement relier au port GPIO du PI ?

Le projet est bien d'utiliser le Rasbperry comme un controler, ici dans le but de controler le PH, EC, TEMP, mais aussi son Niveau, via un capteur de niveau à ultrason exemple : "HC-SR04", le tout bien sur afficher sur écran 10". Je pensais à ajouter aussi un capteur de CO2, mais commençons petit à petit.

Avant de me tourner vers le Rasbperry, j'ai regardé le prix des contrôleur / doseur péristaltique, et on dépasse largement niveau consommation et prix, par rapport aux possibilités du PI. Si tu pense que ce n'est pas la meilleur solution, je suis tout à fait ouvert à la discutions :)

Je sais que ce n'est pas un petit projet, mais il y à un début à tout...

Amicalement.

P.s : Merci aux Modos d'avoir déplacer mon Post, j'étais pas sur de la séction à utiliser ;)

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Re: Water project

Message par domi » dim. 15 mai 2016 17:08

Bonjour,
fabien493 a écrit :P.s : Merci aux Modos d'avoir déplacer mon Post, j'étais pas sur de la séction à utiliser ;)
;)

Comme le dis Romuald, je ne pense pas que tu sois à la µ seconde ?
Pour ce qui est du nombre de composants ajoutés, il faudra juste adapter ton alim à tout ça.

Pour ce qui est du projet en lui même, cela n'est pas vraiment ma parmi, et je laisse donc la plume au autres forumeurs :)

Romuald

Re: Water project

Message par Romuald » dim. 15 mai 2016 17:53

Je ne sais pas quelle précision et quelle vitesse de traitement tu as besoin. Peut être qu'un 3008 suffirait, mais si toutefois cela ne suffisait pas, sache que tu as aussi le 3208 qui est 4 fois plus précis (12 bits vs 10 bits). En terme de vitesse, c'est pareil. il faut définir combien de temps doit prendre un cycle d'acquisition de traitement et d'affichage complet. Si tu est dans la seconde ou plus, un langage interprété (python, java ...) peut faire l'affaire, par contre pour aller beaucoup plus vite, il faut du compilé (c, c++ ...). En fait tout ca dépend à quoi est destiné ton projet. Il y a une énorme différence entre vouloir réguler la qualité de l'eau d'une piscine et corriger en temps réel un fluide injecté. C'est aussi ca qui peu définir le PI est suffisant ou pas (notamment en terme de performance et surtout de fiabilité).

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Re: Water project

Message par fabien493 » dim. 15 mai 2016 22:38

Merci pour ce complément d'information.
Pour détailler un plus le projet, il s'agit en fait d'une cuve contenant 15-30 litres de solution, brasser via une pompe. Sur le cirquit de brassage, il y a une rampe d'injection, qui sera alimentée via les pompes péristaltique.
La totalitées des sondes : Ph, Ec, temp, co2, capteur de niveau à ultrason,
Le calcul entre la mesure et la dispersion du produit, n'a pas besoin d'un traitement en miliseconde, la minute suffit.
De toute façon, il faudra un pause entre plusieurs diffusions, le temps que la solution s'homogénéise.

Cependant, je ne savais pas que le traitement différait entre python et C, Peut-être est donc plus intéressant de coder le contrôleur en C++, étant un grand fan de la programmation orienté objet ;)

De plus je me posais une question concernant le Raspberry, est t'il nécessaire que la tension sois parfaitement stable ou accepte t'il les variations de tensions ?
Existe t'il aussi une sécurité pour ne pas cramer le PI en cas de mauvaise connexion ?

Je pense commencer le projet avec le 3208, et juste la sonde de température, plus l'affichage. Ça vas prendre déjà un peu de temp ;) le temp de voir comment se comporte le PI 3.

Merci à vous :)
Amicalement.

Romuald

Re: Water project

Message par Romuald » lun. 16 mai 2016 08:04

Le pi est plutôt stricte en terme d'alimentation. C'est 5v ni plus ni moins et suivant le modèle, l'alim doit pouvoir fournir un courant allant de 1 à 3 Amp sans chute de tension. Il y a une protection contre les surtensions, mais elle est très sommaire. Du coté des gpio, c'est du 3.3v sans aucune protection donc c'est tolérance 0 (ce qui ne pose pas de problème si l'interfacage est bien pensé). Pour le langage de programmation, ca depend en général du projet. Beaucoup de débutants utilisent python qui est un langage simple et relativement bien implanté et documenté pour le pi. Sinon il y a aussi d'autres langages diposnibles (java, c#, javascript, php, c, c++ ...) et chacun fait suivant ses connaissances et ses besoins.

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vague nerd
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Re: Water project

Message par vague nerd » lun. 16 mai 2016 14:29

De plus je me posais une question concernant le Raspberry, est t'il nécessaire que la tension sois parfaitement stable ou accepte t'il les variations de tensions ?
Le pi est plutôt stricte en terme d'alimentation. C'est 5v ni plus ni moins
Vous pouvez envisager de réguler la tension en amont... c'est pas très coûteux.
Cdt.
Cordialement,

Vague Nerd

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fabien493
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Re: Water project

Message par fabien493 » lun. 16 mai 2016 16:12

c'est bien ce que je pensais.
Donc, l'idée serait de récupérer une alimentation en 5v, comme l'alim de base, et d'y ajouter un régulateur de tension, comme le Régulateur de tension linéaire ?
Je pensais peut-être utiliser un onduleur en cas de problème, et comme il régule aussi la tension de sortie mais en 230v, peut-être Est-ce suffisant ?

Une autre question, concernant la chauffe du processeur du Pi, est-ce nécessaire d'ajouter un dissipateur thermique avec ou sans ventilo ?

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