Une cuve de Fuel en mode connectée

Un peu de physique :
Le son se propage dans l’air à la vitesse d’environ 330 mètres par secondes.
Pour mesurer la distance entre un emeteur de son et un objet assez gros, il suffit de gènèrer un son, attendre qu’il rebondisse sur l’objet et reviennent sur notre recepteur. la distance sera alors la moitier du temps qi’il a fallut pour faire l’aller retour multipliè par la vitesse du son.

un capteur basique & economique : le HC SR04
J’ai dans un premier temps utilisè ce capteur très simple et surtout très économique.
Pour l’utiliser, rien de plus simple: on envoie une impulsion de 10us sur la pin trigger puis on mesure le temps durant lequel la pin echo est à High.
Si vous voulez utiliser ce capteur avec un raspberry pi, vous pouvez utiliser ma librairie python FGPIO (https://pypi.python.org/pypi/FGPIO).
Tout allait bien jusqu’à ce que le niveau de ma cuve ne baisse trop : le capteur c’est mis à mesurer les bords et non plus le niveau du fuel!
En fait, l’angle de mesure est trop ouvert (voir schéma).

un capteur de précision : le HRLV-MaxSonar®-EZ4™ :
La solution au problème a donc été de mettre la main à la poche et d’investir 30€ dans un vrai capteur de précision!

Cette fois ci, plus besoin de gérer l’envoie du signal, ni de compter le temps qu’il met à revenir, tout est géré par le capteur.

La distance peut être lue de différentes manières (PWM, analogique, série).
Les pins :

Pour mon cas, j’ai utilisé le mode de lecture série. J’ai donc du souder le jumper.
On peut aussi utiliser les deux autres modes, mais il sont un peu moins précis dans la transmission de l’information.

"" onclick="__gaTracker('send', 'event', 'outbound-article', '" rel="nofollow external" class="ext-link" target="_blank">"https://www.silabs.com/products/mcu/Pages/USBtoUARTBridgeVCPDrivers.aspx" onclick="__gaTracker('send', 'event', 'outbound-article', 'https://www.silabs.com/products/mcu/Pages/USBtoUARTBridgeVCPDrivers.aspx', 'https://www.silabs.com/products/mcu/Pages/USBtoUARTBridgeVCPDrivers.aspx');" rel="nofollow external" class="ext-link" target="_blank">https://www.silabs.com/products/mcu/Pages/USBtoUARTBridgeVCPDrivers.aspx

Le capteur de température est optionnel, il est juste utilisé pour suivre le température de mon garage.

Par contre vous ne pouvez ignorer que la vitesse du son dans l’air dépend de la pression atmosphérique et de la température de l’air (environ 1% par °C).
Là, pas de stress, le capteur gère (la température en tout cas).

L’ESP8266 n’a pas beaucoup de RAM, par contre la mémoire flash est largement suffisante. Il faut mieux créer plusieurs petits fichier .lua que l’on pourra exécuter à la demande plutôt que de charger un gros fichier avec pleins de fonction.

Pour le calcul de la distance : distance.lua

La difficulté est que la mesure renvoyée par le capteur n’est pas toujours parfaite. De temps en temps une mesure adhérente nous tombe dessus! Nous allons donc devoir analyser le degré de précision de la mesure avant de la valider.
Pour ceci :
– on lance une alarme qui va va essayer toutes des 10 secondes de mesurer la hauteur du fuel dans la cuve.
– Cette alarme met en route le capteur et attend de recevoir des infos valides en UART.
– Ensuite, on enregistre 20 mesures et si l’écart type de la mesure est ok, la mesure est validée, sinon pas.

Pour transformer la distance en litres de fuel, voir dans params.lua la fonction contenance(). Chez moi, quand la cuve est pleine et comme je n’arrive pas à mesurer des distances < 300mm, je compte 1400 litres quand la distance est < 300 mm ; sinon, contenance = 1500 – distance / 1600 * 1500 (1500 = volume de la cuve ; 1600 = hauteur de la cuve).

Dans les deux fichiers distance.lua et temperature.lua, nous avons envoyé à un serveur la requête GET suivante :

http:192.168.10.10/tempeDB/index.php?table=mesures&capteur=%capteur%&temperature=%valeur%

(voir params.lua pour modifier)
où %capteur% = nom d’un capteur
et %valeur% = valeur (ici température et hauteur de fuel)

Je laisserais à chacun le soin d’aménager à son propre environnement.
Pour ma part, j’utilise un NAS Synology sur lequel tourne
– un serveur web ( mettre le contenu de http://www.tempeDB.zip à sa racine)
– une base MariaDb (fork de MySQL) voir plus bas.

"La Cuve de Fuel" host = "ESP_FUEL" html_bgcolor = "silver" html_temp_icone = "" html_sensor_name = "Garage" function html_cuve_image(vol) if vol == "???" then return "" end if vol > 1399 then return "" end if vol > 1249 then return "" end if vol > 1099 then return "" end if vol > 1069 then return "" end if vol > 750 then return "" end if vol > 600 then return "" end if vol > 450 then return "" end if vol > 300 then return "" end if vol > 150 then return "" end if vol > 100 then return "" else return "" end end

Avant de pouvoir programmer le module, il faut mettre à jour le firmware du module.
Et tout d’abord, on va “commander” un firmware sur mesure :
– aller sur http://nodemcu-build.com/
– saisissez votre email et sélectionner les modules a inclure à votre firmware.
– validez la demande, le firmware sur mesure va vous être livré dans les minutes qui suivent.
– branchez le module sur le port USB (si vous avez bien installé le driver, ça devrait bien se passer, sinon, …)
– ouvrez ESP8266Flasher (que vous avez installé à l’étape 2)
– le port COM se sélectionne tout seul
– dans l’onglet config, choisissez votre firmware (bouton engrenages) et laissez d’adress tel quel (0x00000)
– retour à l’onglet principal et “Flash”
– le module clignote, et la barre de progression progresse …. quelques minutes à 9600 bauds

Quand c’est fini, rebooter le module et c’est tout bon!

Pour programmer le module nodecmu, le plus simple est d’utiliser http://esp8266.ru/esplorer/.

Mise en route : brancher et module et lancer le programme. Le port est sélectionné automatiquement.

Ouvrer tous les fichier lua présents dans le fichier cuve_fuel.zip
=> ils s’affichent à gauche

Modifiez le fichier params.lua selon votre configuration.

Pour chaque fichier, faites “Save to ESP” (sauf init.lua pour l’instant)
=> le fichier est uploadé dans la mémoire flash du microcontroleur.
=> et il s’exécute. Il risque donc de faire une erreur tant que tous les fichiers ne sont pas chargés (pas grave)

Quand ils sont tous uploadés, rebooter le module et faites un “reload”. Vous devez obtenir comme sur l’image 2.

Nous allons ensuite les compiler. Pour celà : click droit sur le fichier (coté microcontrôleur, à droite), “compile xxxx to .lc”.
L’intérêt est de gagner un peu de place en mémoire!
Nous pouvez maintenant supprimer les fichiers lua du microcontrôleur (ou les laisser, n’importe).

Rebooter (çà nettoie la mémoire).

Ensuite, executer main.lc, vous devriez obtenir rapidement :

> dofile(“main.lc”)
*************************
* CUVE FUEL *
*************************
Lecture des paramètres ok.
M> Waiting for Wifi connection
Waiting for Wifi connection
Waiting for Wifi connection
Waiting for Wifi connection
Waiting for Wifi connection
ESP8266 mode is: 1
The module MAC address is: 5e:cf:7f:0b:16:f6
Config done, IP is 192.168.10.171

puis les mesures de température et de hauteur de cuve si tous les capteurs sont branchés.

Dernière touche : pour que le programme main.lc s’execute tout seul, il faut uploader init.lua (c’est le programme que lancer toujours le microcontrôleur au boot.
Pas la peine de la compiler celui là, il ne fait que :
dofile(“main.lc”)

Nous utilisons la même base que pour le projet FERG (http://ouiaremakers.com/ferg-mon-vieux-compteur-edf-connecte-en-mode-framboise/) de gestion du compteur électrique.

A créer :

voir température pour site web qui permet de faire quelques graphes
(à adapter à vos besoins)

http://192.168.10.10/temperatures/index.php

(a noter sur la courbe : petite période de quelques jours où le capteur à déconné)

"" onclick="__gaTracker('send', 'event', 'outbound-article', '" rel="nofollow external" class="ext-link" target="_blank">