Différences entre les pages « DataLab - Chapitre 0 - Fabriquer sa station de mesure connectée » et « DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs »

 
 
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{{Tuto Details
 
{{Tuto Details
 
|Main_Picture=DataLab_-_Chapitre_1_-_Rassembler_le_mat_riel_IMG_20210401_180617.jpg
 
|Main_Picture=DataLab_-_Chapitre_1_-_Rassembler_le_mat_riel_IMG_20210401_180617.jpg
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|Licences=Attribution + Partage dans les mêmes conditions (CC-BY-SA)
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|Licences=Attribution (CC-BY)
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|Description=Le projet DataLab propose l’expérimentation d'animations sur la donnée, l'open data et les objets connectés. Il s'agit de permettre par chacun·e la réalisation d'une station de mesure connectée accessible, et d'expérimenter la collecte et visualisation de données numériques au service de projets scientifiques, citoyens, pédagogiques, artistiques, ludiques, professionnels...
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|Description=Le projet DataLab propose l’expérimentation d'animation sur la donnée, l'open data et les objets connectés. Il s'agit de permettre par chacun·e la réalisation d'une station de mesure connectée accessible, et d'expérimenter la collecte et visualisation de données numérique au service de projets scientifiques, citoyens, pédagogiques, artistiques, ludiques, professionnelles... Ce chapitre 3 vous permettra de connecter vos différents capteurs et de les paramétrer.
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|Disciplines scientifiques=Arduino, Computing
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|Disciplines scientifiques=Arduino
 
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|Difficulty=Technical
 
|Duration=10
 
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|Tags=iot, Arduino, esp32, esp8266, data, données numériques, station, open data, smart cities, objets connectés
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|Tags=Arduino, esp32, esp8266, data, données numériques, station, open data, smart cities, objets connectés
 
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{{Introduction
 
{{Introduction
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|Introduction=Dans cette série de tutoriels, vous aurez l'occasion de découvrir étape par étape comment '''fabriquer votre station''' connectée : rassembler le matériel, installer votre programme, fabriquer votre boitier, connecter les capteurs de vos choix, visualiser et récupérer vos premières données, apprendre à lire ces données et les exploiter, et enfin personnaliser votre expérience et '''explorer toutes les possibilités de votre station'''. DataLab est un projet ouvert, inspiré des travaux du réseau des Petits Débrouillards '''sur la Captobox''' et 2 ans de développement et d’expérimentation dans le cadre des projet du [https://www.dcliclab.fr/ D'Clic Lab], fablab animé par les Petits Débrouillards PACA à Manosque. Invitant tous ceux·celles qui le souhaitent à s'emparer du projet, y contribuer et le faire évoluer.  Ce '''chapitre 0 i'''ntroduit le projet, ses objectifs, des exemples d'applications et les liens clés pour suivre son actualité...
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|Introduction=Si vous êtes tombé sur cette page par hasard ? nous vous conseillons de lire la présentation du Projet DataLab, fabriquer sa propre station de mesure connectée, à cette adresse : [[DataLab - Chapitre 0 - Fabriquer sa station de mesure connectée]]
 
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{{Materials
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{{Materials}}
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|ItemList={{ItemList
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{{Tuto Step
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|Item=Ordinateur
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|Step_Title=Principes généraux des capteurs
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|Step_Content=Un capteur est un composant électronique plus ou moins complexe '''sensible aux variations d'un paramètre donné'''. Par exemple une photorésistance est capable de mesurer les variations de luminosité. Une thermorésistance quant à elle mesure les variations de température, etc. Certains modules de capteurs comme le dénommé DHT11 sont '''une association''' '''de capteurs''', ici de température et d'humidité. En cherchant bien, on peut trouver des capteurs pour la plupart des paramètres physiques, chimiques que l'on souhaite observer. La complexité de certaines mesures de paramètres jouera sur le prix du capteur. On peut aussi dans certains cas fabriquer ses propres capteurs en connaissant quelques principes d'électricité.
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Le fonctionnement de capteurs avec une carte de programmation suit généralement toujours le même principe. Une carte de programmation comme l'Arduino ou l'ESP32 possède '''des broches d'entrées''', des "prises" sur lesquelles nous pourrons connecter nos capteurs qui leur enverrons des informations sous forme de signaux électriques plus ou moins complexes et que notre programme saura interpréter. '''Ces broches sont adressées''', elle ont '''chacune un numéro ou un nom'''. Nous pouvons retrouver facilement sur la documentation de chaque carte le numéro de chaque broche. Pour la plupart, les numéros sont même imprimés sur les cartes. Dans les illustrations ci-jointes nous documenterons les schémas d'adressage complet des cartes les plus courantes supportées par DataLab dont le M5 Stick C. '''Pas la peine de les apprendre par cœur (!)''', ils nous servirons juste très ponctuellement à vérifier nos raccords et paramétrer notre station.
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Les capteurs '''ont eux aussi des broches''', dans une majorité des cas 3 ou 4, parfois plus qu'il faudra connecter à l'aide de câbles aux entrées de la carte de programmation. Par chance et facilité, les capteurs que nous avons choisi du système Grove ont des connectiques standardisées qui simplifiera les branchements notamment sur le M5 Stick C et d'autres cartes compatibles. Un exemple avec le capteur DHT11 de nouveau, en photo ci-contre en bleu, qui possède '''une broche GND''' (la terre, l'équivalent du - dans un circuit ), une '''broche VCC''' (le 5 ou 3.3 volt, l'équivalent du +, qui alimente le capteur), une '''broche SIG''' qui transmet le SIGnal d'information à la carte et une '''broche NC''' qui ne sert à rien (Not Connected) dans ce cas mais présent pour le standard Grove. Ce capteur peut donc simplement se connecter au port "Grove" de la Carte M5 Stick C. Impossible de se tromper !
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|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_Hc91158a9ae7c47bb92dfcbb1076fb3ceI.jpg
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|Step_Picture_01=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_ESP32_pinout.jpg
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|Step_Picture_02=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_600px-ESP32-Board-with-18650-5.jpg
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|Step_Picture_03=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_image.jpg
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|Step_Picture_04=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_DHT11.png
 
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{{Tuto Step
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|Step_Title=Liste des des capteurs supportés
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|Step_Content=Il existe une infinité de capteurs pour mesurer tous les paramètres souhaités. Nous avons recentré notre attention sur une dizaine de capteurs les plus courants pour la première version de la Station DataLab qui seront pré-intallés dans le programme. Afin de simplifier l'usage et les connectiques de ces capteurs, nous avons sélectionnés les capteurs de la marque Grove (ou simili) proposant un standard de connexion compatible avec le M5Stick C. '''(En gras dans la liste les capteurs implémentés à l'heure de la dernière mise à jour du programme)''' :
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'''- DHT11 (Pression, humidité, température)'''
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'''- BMP180 (Baromètre, pression, température)'''
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'''- BMP280 (Baromètre, pression, température)'''
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'''- HM3301 (Qualité de l'air, particules fine 2.5PM)'''
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'''- Light sensor (Luminosité)'''
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'''- Moisture (Humidité des sols)'''
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'''- Capteur digital divers (Bouton poussoir, touch, contact fin de course...)'''
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'''- Capteur analogique divers (Potentiomètre linéaires, rotatifs...)'''
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- Ultrasonic sensor (Distance par ultrasons)
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- pH sensor (pH mètre)
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- Sound sensor (Niveau sonore)
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|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_1_-_Rassembler_le_mat_riel_recap_sensor.jpg
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
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|Step_Title=Partons d'un questionnement !
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|Step_Title=Sélection des capteurs dans le programme de la Station DataLab
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|Step_Content='''L'initiative de DataLab prend sa source de plusieurs constats :'''  
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|Step_Content=Avant de connecter votre capteur à votre carte, '''rendez-vous sur l'interface''' de votre station DataLab comme vu à la fin du Chapitre 2 (pour rappel, les identifiants par défaut de connexion sont ''admin admin''). Sur la page d'accueil, vous trouverez un onglet '''"Sensor"'''. En cliquant sur ce dernier vous pourrez ajouter votre capteur correspondant.
  
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- Actualité, économie, études scientifiques et sociales, compréhension de son environnement... Les données numériques sont PARTOUT !
 
  
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- Les enjeux des données sont l'affaire de tous !
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En cliquant sur '''"add sensor"''' vous ajoutez une nouvelle ligne correspondant à un nouveau capteur. Cochez '''Enable''' pour activer ce nouveau capteur dans le programme. Vous pouvez nommer ce capteur dans le champ '''"Sensor Name"''', par exemple Exterieur (évitez des caractères spéciaux). Ensuite sélectionnez dans '''"Driver"''' le capteur parmi la liste des capteurs pré-installés et supportés par la dernière mise à jour du programme (DHT11, BMP280...). En sélectionnant votre type de capteur, des nouveaux champs propres à ce dernier apparaitront. C'est ces champs qu'il faudra paramétrer selon les indications suivantes, généralement '''"SensorInterval"''' pour la fréquence d'enregistrement de la donnée de votre capteur, et'''"Configuration Pin"''' l'adresse de la broche correspondante sur la carte de programmation.
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|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_Capture_d_cran_2021-04-20_072427.jpg
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|Step_Picture_01=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_Capture_d_cran_2021-04-20_072507b.jpg
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}}
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{{Tuto Step
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|Step_Title=Capteur/Simulateur "Random"
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|Step_Content='''- A quoi ça sert :''' Ce n'est pas à proprement parlé un capteur mais un témoin de fonctionnement. Ce "simulateur" de capteur génère, à l'intervale choisie, des nombres aléatoires entre la minimale et maximale désignées.
  
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- On entend surtout parler de données personnelles et dangers sur notre vie privées mais beaucoup moins sur le potentiel et ce que permettent les données numériques dans notre quotidien.
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'''- Comment ça marche :''' C'est un programme générateur aléatoire de nombre.  
  
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- Malgré l'ouverture de jeux de données publiques, leurs usages par les citoyens restent encore minimes. 
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'''- Branchements :''' Pas de branchements requis
  
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'''- Applications types :''' Il permet par exemple de tester l'interface et fonctionnalités du DataLab même si on a pas de capteur sous la main.
  
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'''Comment se saisir des enjeux des données numériques et objets connectés ?''' => Jouons avec les donnés pour mieux les cerner !
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'''- Coût moyen :''' Gratuit !  
  
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|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_2.2.8-random-number-generation-RNG.jpg
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|Step_Picture_01=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_Capture_d_cran_2021-04-19_234157.jpg
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|Step_Picture_02=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_Capture_d_cran_2021-04-20_073859.jpg
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|Step_Picture_03=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_Capture_d_cran_2021-04-20_072507b.jpg
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}}
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{{Tuto Step
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|Step_Title=Capteur "Free Mem"
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|Step_Content='''- A quoi ça sert :''' A connaitre l'état de charge de la batterie interne du M5StickC.
  
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'''Objectifs de DataLab :'''  
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'''- Comment ça marche :''' Le programme sonde via un capteur d'intensité et tension la charge restante de la batterie.
  
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- Favoriser la compréhension et l'intérêt des enjeux des données numériques.
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'''- Branchements :''' Pas de branchements
  
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- Lever les paliers techniques pour ouvrir l’usage des objets connectés au plus grand nombre.
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'''- Applications types :''' Pour les projets necessitant une vigilance sur l'état de charge.  
  
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- Animer une communauté. Ouvrir le dispositif auprès de nouveaux partenaires et échanger pour son évolution au service de projets à impacts positifs.
+
'''- Coût moyen :''' Gratuit !
  
 
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|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_0_-_Fabriquer_sa_station_de_mesure_connect_e_DataLab_IMG_0881.jpg
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|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_1_-_Rassembler_le_mat_riel_BC816-E-10-main1.jpg
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|Step_Picture_01=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_Capture_d_cran_2021-04-20_072942.jpg
 +
|Step_Picture_02=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_Capture_d_cran_2021-04-20_072723.jpg
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Qu'est-ce qu'un objet connecté ?
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|Step_Title=Capteur HM3310 (Particules Fines)
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|Step_Content=Un objet connecté est défini, outre sa fonction principale, par la capacité à '''communiquer,''' envoyer ou recevoir des informations via un réseau de télécommunication, dans notre cas internet. Ces informations sont sous forme de '''données numériques (Data)''', un format transmissible, compréhensible et exploitable dans ce réseau.
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|Step_Content='''- A quoi ça sert :''' Le capteur HM3301 est un capteur utilisé pour la détection continue et en temps réel de la poussière et particules fines (PM) dans l'air. Le capteur fourni la concentration en particule en µg/ m<sup>3</sup> (microgramme par mètre cube) pour 3 tailles de particules (PM1, PM2.5 et PM10). La Valeur AFPM donne la "note" globale sur la qualité de l'air ambiant en fonction de ces concentration (1 = très bon, 4 = Très mauvais).
  
−
Il peut en être d'un smartphone, d'une station météo, d'un frigo ou encore d'une machine à café, tant que ceux ci-sont capable de mesurer des informations de leur environnement, les transformer en données numérique, transmettre ces données via internet, ou encore en recevoir d'un utilisateur humain ou autre objet connecté pour interagir ou modifier ses actions.
+
'''- Comment ça marche :''' le passage des particules fines et poussières devant un laser est reconnue par un capteur lumineux puis annalysée pour déterminer la taille des particules.  
  
 +
'''- Branchements :''' Sur port Grove M5Stick C : Sda 32, Scl 33
  
−
Par exemple un radiateur connecté '''(Objet)''' peut, à l'aide d'un capteur de température mesurer celle-ci dans votre salon '''(Données)''', vous transmettre à des kilomètres cette information via internet '''(Connecté)''' sur votre smartphone qui va vous afficher l'évolution de température sous la forme d'un graphique '''(Analyse)'''. Vous décidez de diminuer la puissance du chauffage, d’envoyer l'ordre au radiateur qui adaptera son fonctionnement.
+
'''- Applications types :''' détecteurs de poussière/fumées, de pics de pollens, Brumètre, tests de qualité de l'air, surveillance de l'environnement et PM industrielles.  
  
 +
'''- Coût moyen :25-30€'''
  
−
Les objets connectés représentent un formidable outils de mesure pour améliorer l'étude et la '''compréhension de notre quotidien'''. Observer un phénomène, l'étudier, le quantifier, le comprendre pour enfin prendre des décisions, agir.
+
'''- Documentation avancée :''' [https://wiki.seeedstudio.com/Grove-Laser_PM2.5_Sensor-HM3301/ LIEN]
  
−
 
+
- '''En savoir plus sur la qualité de l'Air avec L'Air et Moi :''' [https://www.lairetmoi.org/module-4-la-surveillance-de-la-qualite-de-lair.html LIEN]<br />
−
DataLab propose une '''documentation simple et accessible''', un coût matériel minime, pour que chacun puisse fabriquer sa propre station de mesure connectée (ou son réseau de stations) au service de ses projets.
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|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_HM3301.jpg
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|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_0_-_Fabriquer_sa_station_de_mesure_connect_e_Pr_sentation_Datalab_V2.png
+
|Step_Picture_01=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_Capture_d_cran_2021-04-20_073830.jpg
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|Step_Picture_02=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_Capture_d_cran_2021-04-20_074848.jpg
 +
|Step_Picture_03=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_Capture_d_cran_2021-04-20_074905.jpg
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Les milles et unes applications du DataLab
+
|Step_Title=Capteur SGP30 (CO2 et COV)
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|Step_Content='''Une station de mesure connectée ? pour quoi faire ?'''  
+
|Step_Content='''- A quoi ça sert :''' bla
  
−
Les applications sont variées et peuvent servir autant pour des projets ''scientifiques, pédagogiques, citoyens, engagés, artistiques, individuels ou collectifs...''
+
'''- Comment ça marche :''' bla
  
 +
'''- Branchements :''' bla
  
−
Il est possible de brancher sur sa station connectée '''une infinité de capteurs comme''' : ''capteur de température, pression atmosphérique, altitude, luminosité, qualité de l'air (particules fines, Co2, Co...), humidité de l'air, humidité des sols, détecteur de mouvements, pression mécanique, poids, magnétisme, son, présence d'eau, distance, GPS...''
+
'''- Applications types :''' bla
  
 +
'''- Coût moyen :''' bla
  
−
Partant de cette galaxie de capteurs et de données, nous pouvons imaginer une infinité d'usages :
+
'''- Documentation avancée :''' bla
  
−
'''- Une station météo''' connectée pour mesurer les variations et changements climatiques, ou encore étudier les paramètres météorologiques autour de chez soi, d'un potager, d'un champs ou d'un jardin partagé.
+
<br />
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|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_COV_Co2.jpg
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}}
 +
{{Tuto Step
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|Step_Title=Capteur DHT11 (Pression, Humidité, Température)
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|Step_Content='''- A quoi ça sert :''' bla
  
−
'''- Identifier les pics de pollens''' quand on est allergique. Mesurer la qualité de vie (pollution atmosphérique, sonore, lumineuse...) sur son lieux de travail, chez soi, sur son trajet pour l'école avec un cartable connecté.
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'''- Comment ça marche :''' bla
  
−
'''- Détecter le passage d'animaux''', fabriquer un réseau de nichoirs à oiseaux ou chauves souris ou ruches, et en apprendre plus sur le mode de vie d'une espèce ou pour mieux la protéger.
+
'''- Branchements :''' bla
  
−
'''- Mesurer''' '''sa production''' quotidienne, mensuelle, annuelle '''de déchets''' avec une poubelle connectée, faire un concours inter-classe ou inter-établissement.
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'''- Applications types :''' bla
  
−
- Savoir enfin où son chat disparait pendant plusieurs jours avec un '''bracelet GPS.'''
+
'''- Coût moyen :''' bla
  
−
'''- Connecter sa voiture''', son vélo, sa trottinette, ses rollers... Étudier son parcours, sa vitesse, la pollution sur le trajet...
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'''- Documentation avancée :''' bla
  
−
'''- Mesurer l'activité sismique,''' détecter les éclairs, le niveau des crues...
+
<br />
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|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_DHT11.png
−
'''- et tant d'autres usages que vous pourrez inventer !'''
 
−
|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_0_-_Fabriquer_sa_station_de_mesure_connect_e_Pr_sentation_Datalab.jpg
 
−
|Step_Picture_01=DataLab_-_Chapitre_0_-_Fabriquer_sa_station_de_mesure_connect_e_Pr_sentation_Datalab_.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Pas besoin d'être ingénieur.ieuse pour fabriquer une station connecté !
+
|Step_Title=BMP180 (Baromètre, altitude, pression, température)
−
|Step_Content=L'OBJECTIF capital du DataLab est de '''simplifier au maximum la fabrication et l'usage d'une station de mesure connectée''' (tout en permettant par son ouverture à des usagé·es avancé·es de personnaliser leur expérience et contribuer au projet). A ce titre, '''aucunes compétences ou connaissances''' '''ne sont requises''' hormis l'usage quotidien d'un ordinateur. L'installation du programme, étape souvent rebutante et complexe, est limitée à seulement 3 clics ! Les branchements des capteurs, reposant majoritairement sur le système [https://www.seeedstudio.com/category/Grove-c-1003.html Grove], sont plug and play et ne demandent aucune soudure...
+
|Step_Content='''- A quoi ça sert :''' baromètre numérique haute précision et basse consommation. Le BMP180 offre une plage de mesure de pression de 300 à 1100 hPa.
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|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_0_-_Fabriquer_sa_station_de_mesure_connect_e_Our-Initiative.jpg
+
 
 +
'''- Comment ça marche :''' Dépendant de l'air ambiant et de la température, ne pas placer à proximité d'une source de changement de température rapide (fenêtre, courant d'air, chauffage, climatiseur...)
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 +
'''- Branchements :'''  Sur port Grove M5Stick C : Sda 32, Scl 33
 +
 
 +
'''- Applications types :''' observations météorologique, observation variation d'altitudes (par exemple dans une mongolfière ou objet volant),
 +
 
 +
'''- Coût moyen : 5€'''
 +
 
 +
'''- Documentation avancée :''' [https://projetsdiy.fr/bmp180-capteur-pression-temperature-barometre/ LIEN]
 +
 
 +
<br />
 +
|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_1_-_Rassembler_le_mat_riel_Barometer-BMP180-.jpg
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Point Tech : le choix du matériel et du programme
+
|Step_Title=BMP280 (Baromètre, pression, température)
−
|Step_Content=La version initiale de DataLab repose sur les cartes de programmation '''ESP32''', similaire à la célèbre carte Arduino, mais offrant la puissance, le prix abordable, la simplicité,  la capacité de stockage en local, et export via wifi intégré des données.
+
|Step_Content='''- A quoi ça sert :''' bla
 +
 
 +
'''- Comment ça marche :''' bla
  
−
Plusieurs versions de la carte ESP32 ont pu être testé et sont compatibles pour cette première version :
+
'''- Branchements :''' bla
  
−
'''- ESP32''' dans sa version classique NodeMCU
+
'''- Paramètrage :''' bla
  
−
'''- ESP32 Wemos''' avec socle de batterie intégré (non fourni)
+
'''- Applications types :''' bla
  
−
'''- M5Stick C''' avec connectique Grove, batterie intégrée et de nombreuses fonctionnalités additionnelle pour de futurs usages.
+
'''- Coût moyen :''' bla
  
−
Nous travaillons sur le portage du programme sur l'ESP8266 (encore plus abordable et répandu) et recherchons des contributeurs pour nous aider dans cette tache.
+
'''- Documentation avancée :''' bla
  
−
Le cœur du programme de DataLab est basé sur la documentation [https://travis-ci.org/rjwats/esp8266-react ESP8266React].
+
<br />
−
|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_0_-_Fabriquer_sa_station_de_mesure_connect_e_m5stickc.jpg
+
|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_1_-_Rassembler_le_mat_riel_BMP280.jpg
−
|Step_Picture_01=DataLab_-_Chapitre_0_-_Fabriquer_sa_station_de_mesure_connect_e_wemos-esp32-d1-placa-com-bateria-recarregavel-wifi-ble-iot-D_NQ_NP_930163-MLB26257568883_102017-F.jpg
 
−
|Step_Picture_02=DataLab_-_Chapitre_0_-_Fabriquer_sa_station_de_mesure_connect_e_NodeMCU-ESP-32S.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Usages en local
+
|Step_Title=Capteurs Analogiques (Luminosité, Humidité des sols, potentiomètres, flexion...))
−
|Step_Content=Une fois votre station installée en l'espace de 3 minutes montre en mains, celle-ci génèrera un accès '''wifi local''' sur lequel vous pourrez vous connecter avec votre smartphone, tablette ou ordinateur et '''visualiser en temps réel''' les données issues de vos capteurs. '''Les données sont également téléchargeables en local''' au format CSV (Excel/Libre office Calc) en un clic.
+
|Step_Content='''- A quoi ça sert :''' bla
−
|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_2_-_Installer_le_programme_DataLab_sur_la_carte_de_programmation_Capture_d_cran_2021-04-19_234157.jpg
+
 
−
|Step_Picture_01=DataLab_-_Chapitre_0_-_Fabriquer_sa_station_de_mesure_connect_e_ouvrir-un-fichier-csv.png
+
'''- Comment ça marche :''' bla
 +
 
 +
'''- Branchements :''' bla
 +
 
 +
'''- Paramètrage :''' bla
 +
 
 +
'''- Applications types :''' bla
 +
 
 +
'''- Coût moyen :''' bla
 +
 
 +
'''- Documentation avancée :''' bla
 +
 
 +
<br />
 +
|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_1_-_Rassembler_le_mat_riel_Moisture.jpg
 +
|Step_Picture_01=DataLab_-_Chapitre_1_-_Rassembler_le_mat_riel_Rotary_Angle.jpg
 +
|Step_Picture_02=DataLab_-_Chapitre_3_-_Connecter_ses_capteurs_httpsstatics3.seeedstudio.comseeedfile2018-07bazaar885578_3.jpg
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Décupler son potentiel en ligne !
+
|Step_Title=Capteurs Digitaux (Bouttons poussoirs, contact, interrupteurs...)
−
|Step_Content=Avec quelques étapes, configurez votre station pour transmettre vos données via internet en HTML ou MQTT sur une plateforme distante pour personnaliser votre tableau de bord et la visualisation de vos données. Via l'outils '''Thingsboard''' par exemple il vous sera possible sur une même page web d'afficher les données de plusieurs stations en simultanée ou de personnaliser la visualisation de vos données (graphiques, jauges, géolocalisation, fond d'écran, intégration sur un site perso...).
+
|Step_Content='''- A quoi ça sert :''' bla
−
|Step_Picture_00=tbioe_tbio.jpg
+
 
 +
'''- Comment ça marche :''' bla
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'''- Branchements :''' bla
 +
 
 +
'''- Paramètrage :''' bla
 +
 
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'''- Applications types :''' bla
 +
 
 +
'''- Coût moyen :''' bla
 +
 
 +
'''- Documentation avancée :''' bla
 +
 
 +
<br />
 +
|Step_Picture_00=DataLab_-_Chapitre_1_-_Rassembler_le_mat_riel_Water_Sensor_1.png
 +
|Step_Picture_01=DataLab_-_Chapitre_1_-_Rassembler_le_mat_riel_Touch.jpg
 +
|Step_Picture_02=DataLab_-_Chapitre_1_-_Rassembler_le_mat_riel_Switch.jpg
 +
|Step_Picture_03=DataLab_-_Chapitre_1_-_Rassembler_le_mat_riel_Button_P.jpg
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Les plus avertis peuvent accéder au code source du programme sur ce dépôt GitHub. Il est possible également à ce lien de signaler les possibles bug pour que la communauté puisse les identifier et les  corriger  : https://github.com/DClicLab/DataLab
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L'ensemble des contenus (programme, éléments de communication...) sont sous licence Creativ Commons [https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/fr/ BY-NC-SA].
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[[DataLab - Chapitre 2 - Installer le programme DataLab sur la carte de programmation|Chapitre 2 - Installer le programme DataLab sur la carte ESP32]]
 
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Chapitre 4 - Visualiser et exporter ses données en Local
 
Chapitre 4 - Visualiser et exporter ses données en Local

Version du 20 avril 2021 à 23:06

Le projet DataLab propose l’expérimentation d'animation sur la donnée, l'open data et les objets connectés. Il s'agit de permettre par chacun·e la réalisation d'une station de mesure connectée accessible, et d'expérimenter la collecte et visualisation de données numérique au service de projets scientifiques, citoyens, pédagogiques, artistiques, ludiques, professionnelles... Ce chapitre 3 vous permettra de connecter vos différents capteurs et de les paramétrer.

Auteur avatarYann S. | Dernière modification 13/01/2022 par Julienrat

DataLab - Chapitre 1 - Rassembler le mat riel IMG 20210401 180617.jpg
Difficulté
Technique
Durée
10 minute(s)
Disciplines scientifiques
Arduino
Le projet DataLab propose l’expérimentation d'animation sur la donnée, l'open data et les objets connectés. Il s'agit de permettre par chacun·e la réalisation d'une station de mesure connectée accessible, et d'expérimenter la collecte et visualisation de données numérique au service de projets scientifiques, citoyens, pédagogiques, artistiques, ludiques, professionnelles... Ce chapitre 3 vous permettra de connecter vos différents capteurs et de les paramétrer.
Difficulté
Technique
Durée
10 minute(s)
Disciplines scientifiques
Arduino
<languages />
Licence : Attribution (CC-BY)

Introduction

Si vous êtes tombé sur cette page par hasard ? nous vous conseillons de lire la présentation du Projet DataLab, fabriquer sa propre station de mesure connectée, à cette adresse : DataLab - Chapitre 0 - Fabriquer sa station de mesure connectée

Étape 1 - Principes généraux des capteurs

Un capteur est un composant électronique plus ou moins complexe sensible aux variations d'un paramètre donné. Par exemple une photorésistance est capable de mesurer les variations de luminosité. Une thermorésistance quant à elle mesure les variations de température, etc. Certains modules de capteurs comme le dénommé DHT11 sont une association de capteurs, ici de température et d'humidité. En cherchant bien, on peut trouver des capteurs pour la plupart des paramètres physiques, chimiques que l'on souhaite observer. La complexité de certaines mesures de paramètres jouera sur le prix du capteur. On peut aussi dans certains cas fabriquer ses propres capteurs en connaissant quelques principes d'électricité.


Le fonctionnement de capteurs avec une carte de programmation suit généralement toujours le même principe. Une carte de programmation comme l'Arduino ou l'ESP32 possède des broches d'entrées, des "prises" sur lesquelles nous pourrons connecter nos capteurs qui leur enverrons des informations sous forme de signaux électriques plus ou moins complexes et que notre programme saura interpréter. Ces broches sont adressées, elle ont chacune un numéro ou un nom. Nous pouvons retrouver facilement sur la documentation de chaque carte le numéro de chaque broche. Pour la plupart, les numéros sont même imprimés sur les cartes. Dans les illustrations ci-jointes nous documenterons les schémas d'adressage complet des cartes les plus courantes supportées par DataLab dont le M5 Stick C. Pas la peine de les apprendre par cœur (!), ils nous servirons juste très ponctuellement à vérifier nos raccords et paramétrer notre station.


Les capteurs ont eux aussi des broches, dans une majorité des cas 3 ou 4, parfois plus qu'il faudra connecter à l'aide de câbles aux entrées de la carte de programmation. Par chance et facilité, les capteurs que nous avons choisi du système Grove ont des connectiques standardisées qui simplifiera les branchements notamment sur le M5 Stick C et d'autres cartes compatibles. Un exemple avec le capteur DHT11 de nouveau, en photo ci-contre en bleu, qui possède une broche GND (la terre, l'équivalent du - dans un circuit ), une broche VCC (le 5 ou 3.3 volt, l'équivalent du +, qui alimente le capteur), une broche SIG qui transmet le SIGnal d'information à la carte et une broche NC qui ne sert à rien (Not Connected) dans ce cas mais présent pour le standard Grove. Ce capteur peut donc simplement se connecter au port "Grove" de la Carte M5 Stick C. Impossible de se tromper !

DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs Hc91158a9ae7c47bb92dfcbb1076fb3ceI.jpg
DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs ESP32 pinout.jpg
DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs 600px-ESP32-Board-with-18650-5.jpg
DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs image.jpg
DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs DHT11.png

Étape 2 - Liste des des capteurs supportés

Il existe une infinité de capteurs pour mesurer tous les paramètres souhaités. Nous avons recentré notre attention sur une dizaine de capteurs les plus courants pour la première version de la Station DataLab qui seront pré-intallés dans le programme. Afin de simplifier l'usage et les connectiques de ces capteurs, nous avons sélectionnés les capteurs de la marque Grove (ou simili) proposant un standard de connexion compatible avec le M5Stick C. (En gras dans la liste les capteurs implémentés à l'heure de la dernière mise à jour du programme) :

- DHT11 (Pression, humidité, température)

- BMP180 (Baromètre, pression, température)

- BMP280 (Baromètre, pression, température)

- HM3301 (Qualité de l'air, particules fine 2.5PM)

- Light sensor (Luminosité)

- Moisture (Humidité des sols)

- Capteur digital divers (Bouton poussoir, touch, contact fin de course...)

- Capteur analogique divers (Potentiomètre linéaires, rotatifs...)

- Ultrasonic sensor (Distance par ultrasons)

- pH sensor (pH mètre)

- Sound sensor (Niveau sonore)

DataLab - Chapitre 1 - Rassembler le mat riel recap sensor.jpg




Étape 3 - Sélection des capteurs dans le programme de la Station DataLab

Avant de connecter votre capteur à votre carte, rendez-vous sur l'interface de votre station DataLab comme vu à la fin du Chapitre 2 (pour rappel, les identifiants par défaut de connexion sont admin admin). Sur la page d'accueil, vous trouverez un onglet "Sensor". En cliquant sur ce dernier vous pourrez ajouter votre capteur correspondant.


En cliquant sur "add sensor" vous ajoutez une nouvelle ligne correspondant à un nouveau capteur. Cochez Enable pour activer ce nouveau capteur dans le programme. Vous pouvez nommer ce capteur dans le champ "Sensor Name", par exemple Exterieur (évitez des caractères spéciaux). Ensuite sélectionnez dans "Driver" le capteur parmi la liste des capteurs pré-installés et supportés par la dernière mise à jour du programme (DHT11, BMP280...). En sélectionnant votre type de capteur, des nouveaux champs propres à ce dernier apparaitront. C'est ces champs qu'il faudra paramétrer selon les indications suivantes, généralement "SensorInterval" pour la fréquence d'enregistrement de la donnée de votre capteur, et"Configuration Pin" l'adresse de la broche correspondante sur la carte de programmation.

DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs Capture d cran 2021-04-20 072427.jpg
DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs Capture d cran 2021-04-20 072507b.jpg



Étape 4 - Capteur/Simulateur "Random"

- A quoi ça sert : Ce n'est pas à proprement parlé un capteur mais un témoin de fonctionnement. Ce "simulateur" de capteur génère, à l'intervale choisie, des nombres aléatoires entre la minimale et maximale désignées.

- Comment ça marche : C'est un programme générateur aléatoire de nombre.

- Branchements : Pas de branchements requis

- Applications types : Il permet par exemple de tester l'interface et fonctionnalités du DataLab même si on a pas de capteur sous la main.

- Coût moyen : Gratuit !


DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs 2.2.8-random-number-generation-RNG.jpg
DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs Capture d cran 2021-04-19 234157.jpg
DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs Capture d cran 2021-04-20 073859.jpg
DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs Capture d cran 2021-04-20 072507b.jpg


Étape 5 - Capteur "Free Mem"

- A quoi ça sert : A connaitre l'état de charge de la batterie interne du M5StickC.

- Comment ça marche : Le programme sonde via un capteur d'intensité et tension la charge restante de la batterie.

- Branchements : Pas de branchements

- Applications types : Pour les projets necessitant une vigilance sur l'état de charge.

- Coût moyen : Gratuit !


DataLab - Chapitre 1 - Rassembler le mat riel BC816-E-10-main1.jpg
DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs Capture d cran 2021-04-20 072942.jpg
DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs Capture d cran 2021-04-20 072723.jpg


Étape 6 - Capteur HM3310 (Particules Fines)

- A quoi ça sert : Le capteur HM3301 est un capteur utilisé pour la détection continue et en temps réel de la poussière et particules fines (PM) dans l'air. Le capteur fourni la concentration en particule en µg/ m3 (microgramme par mètre cube) pour 3 tailles de particules (PM1, PM2.5 et PM10). La Valeur AFPM donne la "note" globale sur la qualité de l'air ambiant en fonction de ces concentration (1 = très bon, 4 = Très mauvais).

- Comment ça marche : le passage des particules fines et poussières devant un laser est reconnue par un capteur lumineux puis annalysée pour déterminer la taille des particules.

- Branchements : Sur port Grove M5Stick C : Sda 32, Scl 33

- Applications types : détecteurs de poussière/fumées, de pics de pollens, Brumètre, tests de qualité de l'air, surveillance de l'environnement et PM industrielles.

- Coût moyen :25-30€

- Documentation avancée : LIEN

- En savoir plus sur la qualité de l'Air avec L'Air et Moi : LIEN

DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs HM3301.jpg
DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs Capture d cran 2021-04-20 073830.jpg
DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs Capture d cran 2021-04-20 074848.jpg
DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs Capture d cran 2021-04-20 074905.jpg


Étape 7 - Capteur SGP30 (CO2 et COV)

- A quoi ça sert : bla

- Comment ça marche : bla

- Branchements : bla

- Applications types : bla

- Coût moyen : bla

- Documentation avancée : bla


DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs COV Co2.jpg




Étape 8 - Capteur DHT11 (Pression, Humidité, Température)

- A quoi ça sert : bla

- Comment ça marche : bla

- Branchements : bla

- Applications types : bla

- Coût moyen : bla

- Documentation avancée : bla


DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs DHT11.png




Étape 9 - BMP180 (Baromètre, altitude, pression, température)

- A quoi ça sert : baromètre numérique haute précision et basse consommation. Le BMP180 offre une plage de mesure de pression de 300 à 1100 hPa.

- Comment ça marche : Dépendant de l'air ambiant et de la température, ne pas placer à proximité d'une source de changement de température rapide (fenêtre, courant d'air, chauffage, climatiseur...)

- Branchements : Sur port Grove M5Stick C : Sda 32, Scl 33

- Applications types : observations météorologique, observation variation d'altitudes (par exemple dans une mongolfière ou objet volant),

- Coût moyen : 5€

- Documentation avancée : LIEN


DataLab - Chapitre 1 - Rassembler le mat riel Barometer-BMP180-.jpg




Étape 10 - BMP280 (Baromètre, pression, température)

- A quoi ça sert : bla

- Comment ça marche : bla

- Branchements : bla

- Paramètrage : bla

- Applications types : bla

- Coût moyen : bla

- Documentation avancée : bla


DataLab - Chapitre 1 - Rassembler le mat riel BMP280.jpg




Étape 11 - Capteurs Analogiques (Luminosité, Humidité des sols, potentiomètres, flexion...))

- A quoi ça sert : bla

- Comment ça marche : bla

- Branchements : bla

- Paramètrage : bla

- Applications types : bla

- Coût moyen : bla

- Documentation avancée : bla


DataLab - Chapitre 1 - Rassembler le mat riel Moisture.jpg
DataLab - Chapitre 1 - Rassembler le mat riel Rotary Angle.jpg
DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs httpsstatics3.seeedstudio.comseeedfile2018-07bazaar885578 3.jpg


Étape 12 - Capteurs Digitaux (Bouttons poussoirs, contact, interrupteurs...)

- A quoi ça sert : bla

- Comment ça marche : bla

- Branchements : bla

- Paramètrage : bla

- Applications types : bla

- Coût moyen : bla

- Documentation avancée : bla


DataLab - Chapitre 1 - Rassembler le mat riel Water Sensor 1.png
DataLab - Chapitre 1 - Rassembler le mat riel Touch.jpg
DataLab - Chapitre 1 - Rassembler le mat riel Switch.jpg
DataLab - Chapitre 1 - Rassembler le mat riel Button P.jpg
DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs 45d.jpg

Étape 13 - Capteur PIR (présence/mouvement)

- A quoi ça sert : bla

- Comment ça marche : bla

- Branchements : bla

- Paramètrage : bla

- Applications types : bla

- Coût moyen : bla

- Documentation avancée : bla


DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs Grove - PIR Motion Sensor.jpg




Étape 14 - Capteur Time Of Flight (Distance)

DataLab - Chapitre 3 - Connecter ses capteurs Capture d cran 2021-04-20 220933.jpg




Étape 15 - Astuce : choix de l'intervalle d'enregistrement des données et la place disponible sur l'ESP32

Étape 16 - Sommaire et liens des tutos DataLab

Chapitre 0 - Introduction

Chapitre 1 - Rassembler le matériel

Chapitre 2 - Installer le programme DataLab sur la carte ESP32

Chapitre 3 - Connecter ses capteurs !

Chapitre 4 - Visualiser et exporter ses données en Local

Chapitre 5 - Créer son tableau de bord en Ligne avec ThingsBoard.io

Chapitre 6 - Exploiter ses données avec des outils de DataVisualisation

Chapitre 7 - ÉducoData, animer un atelier sur l'enjeux des données numériques

Chapitre 8 - Animer un club DataLab

Chapitre 9 - Galerie de projets de la communauté

Chapitre 10 - Piste de réflexions pour faire évoluer DataLab

DataLab - Chapitre 0 - Fabriquer sa station de mesure connect e Bani re.jpg





Dernière modification 13/01/2022 par user:Julienrat.

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