Domotique : création d’un module pour mysensors

Salut à tous,

aujourd’hui, on reviens sur la partie mysensors vue précédemment, avec la création d’un module.

Nous avons comme le l’ai déjà dit, la possibilité de créer un module en reliant simplement des entrées/sorties de l’arduino sur des capteurs, mais on se rend vite compte qu’avec rien que le module radio et un capteurs de température, le nombre de fils commence déjà à faire désordre.

La création d’un module avec 3 ou 4 capteurs commencerait vraiment à faire trop:

non seulement la taille du module augmenterai à chaque capteur ajouté, ça nécessiterai la soudure d’un nombre de câbles vite impressionnants (avec à chaque fois un risque de faux contact, de soudure qui lâche, ou d’erreur humaine), et cette solution multipliée par le nombre de capteur que je compte mettre en place n’est pas satisfaisante.

J’ai donc câblé il ya quelques temps un module dans un but de test, et j’ai en parallèle crée un pcb contenant les connectiques pour les différents modules que je compte utiliser, et quelques entrées/sorties en plus au cas ou.

Le module de test :

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J’ai prévu pour le PCB:

-trois prises pour des capteurs de températures (ds18b20),

-une prise pour un capteur de température et humidité (DHT22)

-deux prises pour des entrées/sorties numériques avec +5v et – (même format que les prises pour le capteur de température, au format prise de ventilateur pc)

-un contacteur pour le branchement d’un capteur de luminosité, ou d’un module RFID (NFC),

-une LED RGB au format cms (c’est vraiment petit lol)

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-un buzzer au cas ou j’ai besoin de faire du bruit (ouverture d’une porte avec une carte NFC par exemple, une petite mélodie si c’est la bonne carte, un bip désagréable le cas échéant)

-un bouton poussoir dans le cas de la passerelle (non utile avec domoticz mais ça ne coûte rien de le prévoir au cas ou)

-et divers connecteurs en plus, dont 3 pin analogiques, un pin numérique avec modulation de fréquence (utile pour contrôler le niveau d’éclairage d’un bandeau de led avec certains modules), et des points avec du 3.3v et du 5v, ainsi que la masse.

J’ai également prévu des borniers pour alimenter la carte en 5v directement, et un bornier VIN permettant d’alimenter l’arduino avec une valeur entre 9v et 12v, l’arduino se chargeant directement de transformer tout ça en 5v et en 3.3v.

-j’ai pour finir prévu l’emplacement d’un module ATSHA permettant d’encrypter les communications des différents capteurs. Même si ça ne servira pas tout de suite, ça peut être utile à terme pour sécuriser un peu les capteurs dédiés à la partie alarme.

L’arduino étant limité en nombre d’entrée sortie, les 3 entrées de la led ainsi que le bouton sont reliés à un switch. Dans la pratique, si j’ai besoin de la led, je place un point de soudure sur la pastille du milieu et sur l’extrémité correspondant à une des couleur de la led, si j’ai besoin d’un connecteur, je place le point de soudure sur la pastille du milieu et l’autre extrémité, le but étant de faire contact avec ce qu’on utilise. On peut donc tout à fait n’utiliser que 2 couleurs de la led, et réserver la 3eme sortie à un autre usage.

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Les différentes résistances utilisées (pour la led et les capteurs de température/hydro) sont au format cms également, le but étant de gagner un maximum de place.

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Pour ce qui est de la réalisation du circuit, je me suis basé sur le logiciel EAGLE PCB Design, qui à l’avantage d’être gratuit si le projet n’est pas commercialisé, les seules limitation étant la taille de la plaque (qui va réellement commencer à limiter sur un projet bien plus gros que ça).

On commence par réaliser la partie schématique du circuit, le plus long étant de récupérer les différentes librairies avec les propriétés des composants, ainsi que la vrai forme et encombrement au niveau du pcb.

eagle_schematics

Une fois le schéma créé, on se retrouve avec les formes de tout les composants que l’on va placer au mieux sur la plaque en essayant de conserver un encombrement le plus réduit possible, mais avec suffisamment d’espace pour pouvoir souder et brancher sans avoir besoin d’une pince à épiler.

Une fois que ça semble correcte, on teste l’autorouter pour la création automatique des pistes (on a la possibilité de le faire à la main, mais bon, si ça marche tout seul…), éventuellement replacer certains composants si il n’arrive pas à tout créer tout seul, ou pour limiter le nombre de via sur la plaque.

Reste ensuite à placer les différentes annotations que l’on souhaite voir apparaître sur la plaque, puis envoyer les bons fichiers chez un fabriquant de PCB.

eagle_pcb

Une fois la longue attente passée et la plaque reçue, il reste à tester que malgré les longues vérifications avant la fabrication, nous ne sommes passé à coté de rien et que tout fonctionne.

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Je charge donc une plaque de presque tout les capteurs/prises possibles, et je teste le tout avec des petits programmes pour chaque fonction prévue (faire clignoter chaque couleur de la led, relever la température sur chaque prise des capteurs de temp etc…)

Lors de la mise en place de l’arduino, l’utilisation des barrettes habituelles pose problème, elles dépassent trop soit en haut, soit en bas.

On sacrifie donc une petite barrette pour récupérer des supports en plastique (c’est typiquement le genre de composants que l’on achète par 100 et qui ne coûte quasiment rien)

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et on va se servir des supports pour créer une nouvelle surface d’appui pour l’arduino, on pourra de cette manière le souder sans avoir tout qui dépasse, et qui peu en dehors de l’aspect moche, générer des risques de faux contacts et autres joyeuseries dans ce genre.

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tadaaaaaaam

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une fois sur que tout fonctionne, je peut m’atteler à créer un programme pour mysensors avec les diverses fonctions voulues par carte (j’en suis encore à la phase de test).

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Pour ceux qui serait intéressé par les plan de la carte pour la faire fabriquer ou la modifier en fonction de vos besoins,un article a été créé sur openhardware.io (la partie création de matériel du site mysensors) avec les plans, la liste des composants et éventuellement le code quand j’aurais un peu avancé dessus.

C’est tout pour aujourd’hui, on tachera de mettre tout ça en oeuvre la prochaine fois 😉

 

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