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Agriculture ESP8266 Internet des objets Micro:bit Projet

IoT appliqué dans l’Agriculture avec la carte Micro:bit

Présentation de IoT appliqué dans l’Agriculture

L’Internet des objets (IoT) peut être utilisé dans l’agriculture pour améliorer l’efficacité, la productivité et la qualité des cultures. Voici quelques exemples d’applications de l’IoT dans l’agriculture :

  1. Surveillance des cultures : les capteurs IoT peuvent être installés dans les champs pour surveiller les conditions de croissance des cultures, telles que la température, l’humidité, la luminosité et la qualité de l’eau. Ces données peuvent être utilisées pour ajuster les conditions de croissance en temps réel et améliorer la qualité des cultures.
  2. Irrigation automatisée : les capteurs IoT peuvent être utilisés pour surveiller les niveaux d’humidité du sol et déclencher l’irrigation automatiquement lorsque cela est nécessaire. Cela peut aider à économiser l’eau et à réduire les coûts d’irrigation.
  3. Traçabilité des cultures : les capteurs IoT peuvent être utilisés pour suivre les étapes de production et de transformation des cultures, permettant aux agriculteurs de mieux comprendre les conditions de croissance de leurs cultures et de garantir la qualité et la sécurité alimentaire.
  4. Prévisions météorologiques : les capteurs IoT peuvent être utilisés pour surveiller les conditions météorologiques et fournir des prévisions précises aux agriculteurs pour aider à planifier leurs activités.

Il est important de noter que l’utilisation de l’IoT dans l’agriculture nécessite une infrastructure de communication fiable et des capteurs de haute qualité pour garantir la précision des données. De plus, il est important de prendre en compte les coûts et les implications de la sécurité de l’IoT lors de la mise en œuvre de solutions IoT dans l’agriculture.

Présentation du site ThingSpeak :

ThingSpeak est un service en ligne qui permet de collecter et de stocker des données provenant de capteurs et de périphériques IoT. Il est utilisé par de nombreux développeurs et entreprises pour créer des applications de surveillance, de contrôle et de visualisation de données en temps réel.

Voici comment fonctionne ThingSpeak :

  1. Vous devez créer un compte ThingSpeak et configurer un “channel” pour votre projet. Un channel est un espace de stockage en ligne qui permet de collecter et de stocker des données provenant de capteurs et de périphériques IoT.
  2. Vous devez connecter vos capteurs et périphériques IoT à ThingSpeak en utilisant une connexion WiFi, Ethernet ou GSM. Vous pouvez utiliser des cartes de développement comme Arduino, Micro:bit et ESP32 pour cela.
  3. Vous devez écrire un programme sur votre carte de développement qui envoie des données à ThingSpeak via l’API REST. Vous pouvez utiliser n’importe quel langage de programmation compatible avec votre carte de développement, comme C++, Python ou Arduino.
  4. Une fois que vos capteurs et périphériques sont connectés et que votre programme est en cours d’exécution, vos données seront automatiquement collectées et stockées dans votre channel ThingSpeak.
  5. Vous pouvez accéder à vos données en temps réel en utilisant l’interface de visualisation de données de ThingSpeak ou en utilisant l’API REST pour intégrer vos données à d’autres applications.

ThingSpeak offre également des fonctionnalités avancées, comme la possibilité de déclencher des alertes et des actions en fonction de seuils de données définis, de créer des graphiques et des tableaux de bord en temps réel et de partager vos données avec d’autres utilisateurs.

But de ce projet:

Ce projet décrit l’application d’IoT (Internet des Objets) dans l’agriculture. Dans ce milieu on prend les mesures l’humidité du sol d’une plante.
La surveillance du paramètre autour de ce processus (informations fournies par le capteur du sol) est effectuée à l’aide des outils et ressources open source tels que Micro:bit et ThingSpeak.
On a fait lecture des données du capteur en temps réel sur internet à travers une page web et aussi sur les graphes dans ThingSpeak.

Ce travail est effectué à l’aide d’un microcontrôleur (Micro:bit) relié à un module ESP8266  qui permettra d’envoyer toutes les
informations par WIFI concernant l’environnement de notre plante, vers ThingSpeak.

Composants nécessaires

carte micro:bit

La carte Micro:bit est une carte de développement électronique de petite taille conçue pour l’apprentissage de la programmation et de l’électronique. Il est destiné aux élèves de l’école primaire et du collège et peut être utilisé pour créer des projets de robotique, de domotique et de développement de matériel électronique.

La carte Micro:bit mesure environ 5 cm x 4 cm et est dotée de plusieurs ports et connecteurs pour connecter des capteurs, des actionneurs et d’autres dispositifs électroniques. Elle comprend également un afficheur LED de 5 x 5, un haut-parleur, un accéléromètre et un gyroscope, ainsi qu’une connexion Bluetooth.

La carte Micro:bit peut être programmé en utilisant le langage de programmation Python ou en utilisant des blocs de programmation via un logiciel en ligne comme Microsoft MakeCode. Il est alimenté par une batterie ou par un câble USB et peut être utilisé en tant que dispositif autonome ou connecté à un ordinateur ou à un autre système de contrôle.

La carte Micro:bit est un outil pratique pour les éducateurs et les développeurs qui souhaitent enseigner la programmation et l’électronique de manière interactive et ludique.

capteur de l’humidité du sol

Un capteur d’humidité du sol mesure le taux d’humidité dans le sol. Il peut être utilisé dans une variété de contextes, tels que l’agriculture, la jardinage et la gestion de l’irrigation.

un module wifi ESP8266

Le module WiFi ESP8266 est un module de communication sans fil utilisé pour connecter des périphériques et des cartes de développement à un réseau WiFi. Il est couramment utilisé avec des cartes de développement comme Arduino et Micro:bit pour créer des projets IoT et pour ajouter des fonctionnalités de communication sans fil à ces cartes.

carte d’extension GPIO

Une carte GPIO (General Purpose Input/Output) est un type de carte qui permet de connecter des appareils externes à un ordinateur ou à un microcontrôleur. Elle possède généralement une série de broches qui peuvent être utilisées pour envoyer et recevoir des signaux numériques et analogiques, ainsi que pour fournir de l’énergie à des appareils externes.

Les cartes GPIO sont souvent utilisées dans les projets de robotique, de domotique et de développement de logiciels, car elles permettent de connecter des capteurs, des actionneurs et d’autres appareils électroniques à un ordinateur ou à un microcontrôleur. Elles peuvent être utilisées pour contrôler et surveiller des systèmes, pour collecter et traiter des données, ou pour développer des applications de commande et de contrôle.

Module d’alimentation 3.3V/5V

Un module d’alimentation 3.3V/5V est un module de conversion de tension qui permet de fournir une tension de 3,3V ou de 5V à un circuit électronique. Il est souvent utilisé pour alimenter des cartes de développement et des capteurs qui nécessitent une tension de 3,3V ou de 5V.

des fils de connexion

Les fils de connexion sont des fils électriques utilisés pour connecter des composants électroniques à une carte de développement ESP32. Ils sont généralement utilisés pour connecter des capteurs, des actionneurs, des afficheurs et d’autres composants à la carte ESP32 afin de créer des circuits électroniques.

Il existe deux types de fils de connexion: les fils de connexion mâle-mâle et les fils de connexion mâle-femelle. Les fils de connexion mâle-mâle sont utilisés pour connecter des composants qui ont tous deux des broches mâles, tandis que les fils de connexion mâle-femelle sont utilisés pour connecter des composants avec une broche mâle et une broche femelle.

Les fils de connexion sont généralement fabriqués en cuivre ou en alliage de cuivre et sont revêtus d’un isolant en plastique pour protéger les fils électriques et empêcher les courts-circuits. Ils sont disponibles dans une variété de couleurs pour aider à identifier et organiser les différents fils dans un circuit.

Plaque d’essai

Une plaque d’essai est un type de carte de développement électronique qui permet aux développeurs de tester et de prototyper facilement des circuits électroniques. Elles sont souvent utilisées par les développeurs pour tester rapidement des idées et des conceptions avant de les intégrer à un projet plus important ou de les intégrer dans une carte de développement plus permanente.

Les plaques d’essai sont généralement basées sur un microcontrôleur, qui est un processeur facile à utiliser et à programmer qui peut être utilisé pour contrôler une variété de circuits électroniques. Les plaques d’essai incluent généralement des broches d’extension qui permettent de connecter facilement des composants électroniques tels que des capteurs, des afficheurs, des moteurs et d’autres composants.

Montage

Pour réaliser le montage, on peut connecter:

pour le capteur du sol :

  • la broche S à la broche P2 de la carte Micro:bit
  • la broche (+) à la broche 3.3V de la carte Micro:bit
  • la broche (-)  à la broche GND de la carte Micro:bit

Pour le module ESP8266, on connecte:

  • La broche RX à P0 de la carte Micro:bit
  • La broche TX à P1 de la carte Micro:bit
  • La broche GND au GND de la carte Micro:bit
  • Les deux broches 3V3 et EN à la broche 5V du module de l’alimentation

Les valeurs de l'humidité du sol envoyées par la carte Micro:bit au site thinkspeak.com

Programme Makecode:




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