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 1 vous permettra de vous équiper pour construire votre station DataLab
Difficulté
Technique
Durée
1 heure(s)
Disciplines scientifiques
Arduino, Informatique, Physique
Introduction
Si vous êtes tombé·e 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 - Où trouver les composants ?
Les composants électroniques pour la fabrication d'une station connectée DataLab sont trouvables sur de nombreux sites marchands et fournisseurs en ligne, aux stocks plus ou moins distants, prix et délais de livraison très variables et propre à chacun.
Voici une liste de fournisseur rassemblés à partir des habitudes des contributeurs. Il n'y a aucune affiliation ou rémunération avec ces sites. Nous ne nous portons pas garants ou responsables de tout problème sur la livraison, la commande ou le matériel défectueux très rares de notre expérience mais inhérents à toute commande en ligne.
- Vittascience
- Go Tronic
- Lextronic
- Seeed Studio
- Adafruit
- Semageek
- également les grandes plateformes Amazon, Aliexpress, Banggood
Si vous ne souhaitez pas investir immédiatement et tester le matériel en amont, vous pouvez vous rapprocher d'un des 300 Fablabs, makerspaces, hackerspaces en France et ailleurs dans le monde, où vous serez accompagné.e, initié.e, et où vous pourrez retrouver certainement le matériel pour tester ces tutos : https://www.fablabs.io/labs/map
Étape 2 - Choix de la carte de programmation
Plusieurs types de cartes sont utilisables pour mettre en place une station DataLab. Toutes celles que nous avons testé sont dérivée d'un même type de carte, la famille ESP32. L'ESP32 s'apparente à une carte Arduino, une des plus répandue dans l'univers des makers et fablabs, boostée par de nombreuses fonctionnalités additionnelles comme une puce Wifi intégrée. De quoi créer et gérer très facilement des serveurs locaux ou distants, l'idéal pour nos stations de mesures connectées !
A ce jour nous avons testé 3 type de carte :
- Le M5Stick C, une carte clé en main (aucune soudure, prête à l'emploi sortie de la boîte), robuste, avec une petite batterie intégrée, et des branchements de capteurs facilités qui se clipsent. Seul "défaut", son prix relativement élevé par rapport aux autres modèles entre 15 et 20€ mais qui reste dans la tranche d'un Arduino officiel. Mais il vous permettra également de vous initier facilement à plein d'autres projets autour de la robotique et des objets connectés. C'est cette carte que nous utiliserons pour la documentation.
- L'ESP32 Wemos avec socle de batterie intégré (mais batterie souvent vendue séparément). La carte nécessite quelques points de soudure pour les broches permettant de brancher les capteurs. Son principal atout étant sa batterie et le nombre de broches étendues pour brancher plus de capteurs. Avec la batterie, le prix de départ avoisine les 10-15€.
- L'ESP32 NodeMCU, une version standard de l'ESP32 similaire au modèle précédent mais dans socle de batterie. Ce modèles est accessible en prix bas entre 3 et 4€.
Si vous êtes novice, nous vous conseillons de débuter avec le M5Stick C. Si vous êtes familiers de l'Arduino et des montages électroniques (même simple, juste quelques points de soudure et branchement de broches) chacune de ces cartes convient et il est possible d'ajouter une batterie ultérieurement, elle n'est pas indispensable.
Étape 3 - Les capteurs
Il existe une infinité de capteurs pour mesurer tous les paramètres souhaités. Nous avons focalisé 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...)
- pH sensor (pH mètre)
- Sound sensor (Niveau sonore)
- Ultrasonic sensor (Distance par ultrasons)
La procedure d'ajout de nouveaux capteurs en dehors de cette liste sera documentée sur Github. Il est possible, avec quelques compétences techniques de rajouter d'autres capteurs pour vos besoins.
Étape 4 - Petit matériel
En plus de la carte et des capteurs, quelques fournitures peuvent être nécessaires en fonction de votre équipement initial et vos besoins :
- Un ordinateur sous Windows à jour pour l'installation du programme
- Un chargeur secteur adéquate à votre modèle de carte (mini USB/USB C, 5V, 1A). Voir la documentation de votre carte.
- Un câble USB adéquate à votre modèle de carte pour installer le programme. Voir la documentation de votre carte.
- Des câbles de branchement type Grove et câble Dupont classiques (M/M, M/F, F/F, une vingtaine de chaque pour être large)
- Une batterie rechargeable (optionnel) type 18650 à insérer sur un support sur la carte ou support amovible UBS.
Étape 5 - Le boîtier
Plusieurs modèles ont été spécifiquement conçus pour le projet : pouvant être réalisés avec une imprimante 3D ou une découpeuse laser. Vous retrouverez les fichiers pour les concevoir à cette adresse :
https://www.thingiverse.com/thing:4183492
https://www.thingiverse.com/thing:4833543
Rien ne vous oblige à les utiliser ils sont justes adaptés aux dimensions et composants types pour les besoins des stations. Vous pouvez tout à fait créer votre station avec de la récup, objets du quotidien, boîte à chaussure, boîte hermétique, emballage alimentaire... Soyez créatifs (ou pas ! ) et n'hésitez pas à nous envoyer une photo de votre belle station que nous rajouterons à la collection !
Étape 6 - Sommaire et liens des tutos DataLab
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
Dernière modification 20/04/2021 par user:Mr Patate.
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