Pi-Bridge / Centrale domotique

IMG_0011 IMG_0012

Spécificités globales

Cette centrale domotique basée sur la combinaison d’un Raspberry Pi et d’un circuit compatible Arduino appelé le Pi-Bridge, est étudiée pour apporter le concept de maison intelligente à bas coût grâce à des solutions innovantes, fiables, ouvertes, mais également pratiques, simples et ludiques.

Cette centrale peut communiquer avec des « nodes » sans fil aux fonctions multiples ainsi qu’avec différents dispositifs sans fils du commerce.

Elle est également conçue pour centraliser les différents flux des caméras réseau / webcams (sous linux) présentes . Le mode de détection de chaque caméra est automatiquement activé par la présence ou non de périphériques sur le réseau : un smartphone connecté au wifi par exemple.

Une interface web, étudiée pour un affichage sur tous types d’appareils, permet de contrôler tous les aspects du système : configuration de la centrale, des nodes, etc. Un tableau de bord configurable permet l’accès en un coup d’oeil aux différentes données. La sortie vidéo du Raspberry Pi peut également être utilisée pour afficher l’interface, directement sur une TV par exemple.

Les données qui transitent par la centrale sont en outre accessibles par différents moyens (json, socket) afin d’ouvrir le système à d’autres périphériques. Enfin, le système est pleinement compatible avec d’autres projets ouverts tels que OpenEnergyMonitor (via une mise à jour firmware du Pi-Bridge)

Les applications sont multiples :

  • contrôle et optimisation de la consommation électrique
  • sécurité / contrôle d’accès
  • météo
  • contrôle pollution
  • contrôle de l’éclairage
  • robotique
  • etc…

Spécificités techniques du Pi-Bridge

C’est un circuit compatible Arduino Uno à connecter au Raspberry Pi, pouvant servir de plateforme hôte de modules, et permet un accès simplifié aux différents ports de communication. Le firmware du Pi-Bridge permet sa reprogrammation directement depuis le Raspberry Pi, sans manipulation matérielle, depuis l’IDE Arduino ou depuis la ligne de commande. Il sera possible dans l’avenir de reprogrammer le Pi-Bridge directement depuis l’interface web.

  • Circuit basé sur un Atmega328P-PU, compatible Arduino, à brancher directement sur le port GPIO du Raspberry Pi (A ou B)
  • logique interne en 3,3V, 8MHz (possibilité de 5v et / ou 12 / 16MHz)
  • alimentation via régulateur basse chute
  • connection directe en UART entre le Raspberry Pi et l’ATmega (désactivable par jumpers)
  • breakout des ports Raspberry Pi : UART, I2C, SPI 0&1, E/S digitales / PWM
  • breakout des ports Atmega au format Arduino : UART, I2C, SPI, E/S analogiques / digitales / PWM
  • convertisseur I2C 3V / 5V à plusieurs ports afin de pouvoir utiliser toute la gamme de périphériques I2C
  • module sans fil 433MHz RFM12B supportant ACK / cryptage

Autres modules présents dans la centrale:

  • horloge temps réel
  • écran LCD 20*4, 2 boutons et 3 leds de contrôle, complètement configurables
  • module sans fil ultralow-cost pour la communication avec les appareils du commerce (protocoles KAKU / OOK)
  • alimentation 220 / 5v de récupération

Les codes sources du Pi-Bridge (en utilisation domotique), des différentes nodes, ainsi qu’une partie des manuels d’installation sont déjà disponibles sur :

Raspberry Pi / Atmega bridge : présentation
https://github.com/CaptainStouf/SmartHome_nodes

Des tutoriels sont également disponibles sur HWL pour l’utilisation des différents modules :

Utiliser un LCD 4×20
Ajouter une horloge RTC en I²C
Ajouter un bouton d’extinction (avec Python)
Plusieurs fonctions avec un même bouton
Ajouter un bouton matériel (avec Python)

Le schéma du Pi-Bridge sera rendu disponible dès que possible.

Nodes atmosphériques

IMG_0007

ATtiny84, RFM12B, DHT11 Température, humidité

IMG_0009

ATtiny84, RFM12B, BMP085 Température, pression

IMG_0010

ATtiny84, RFM12B, DS18B20, LDR Température, lumière

Spécificités globales

La plus petite des nodes sans fil (le circuit imprimé « final » ne fait que 3×5 cm), basée sur un ATtiny84A-PU, un transpondeur sans fil 433MHz RFM12B, et un catalogue presque infini de capteurs / montages possibles. Sa compatibilité avec le code Arduino la rend extrèmement modulaire et simple à adapter à tous types d’usages.Malgré sa mémoire et son nombre d’entrées/sorties limités, la Node84 conviendra pour la plupart des projets.

Communication sans fil RF 433/868/915MHz via transpondeur RFM12B.
Sur base de ATTiny84A-PU (pico-power) : très basse consommation
Alimentation : directe via 2 piles AA ou AAA ou régulée 3,5-12V.
Compatible avec un grand panel de capteurs 3,3v
Autonomie : 1 an minimum (selon capteurs), souvent supérieure.

Spécificités techniques

  • Vmin : 2,2V (direct) / 3,3V (régulateur)
  • Vmax : 3,8V (direct) / 13,2V (régulateur)
  • alimentation directe via 2xAA/AAA (pas de protection) ou régulée / protégée de 3 à 12V (régulateur basse chute)
  • Logique interne : 3,3v
  • Freq max. : min 4MHz, max 8Mhz (oscillateur interne)
  • Flash : 8Kb
  • Temp. Range (deg C): -40 to 85
  • ACK / encryption avec RFM12B
  • SPI, I2C, 1-wire, serial (software), E/S analogiques / digitales

Firmwares disponibles actuellement :

  • DHT11/DHT22 (température + humidité)
  • LDR + DS18B20 (lumière + température)
  • BMP085 (température + pression)
  • RFID (contôle d’accès)

Les codes sources de ces différentes nodes sont déjà disponibles sur :

https://github.com/CaptainStouf/SmartHome_nodes

Les schémas seront disponibles dès que possible.

 

Laisser un commentaire