Objectif

L’idée de ce projet est de pouvoir cultiver des plantes aromatiques en interieur et de les maintenir bonne santé. On a donc voulu créer un pot de fleur qui nous indiquerai si la plante a besoin d’eau et qui l’arroserait à ce moment. Notre pot de fleur comporte également un éclairage afin d’assurer sa bonne croissance dans des pièces sombre en respectant le cycle jour nuit.

Matériel

• Une carte ESP32
• Capteur de Niveau d’eau
• Capteur d’humidité du sol
• Tuyaux
• Cellule led / bandeau led
• Roulement à bille
• Imprimante 3D + PLA

Design du pot

Pour planter des plantes, il était primordial d’avoir un pot. Une envie qui nous tenait à cœur était de pouvoir cumuler plusieurs pots les uns à coté des autres en formant un unique bloc, nous avons donc choisit de designer le pot à l’aide d’une forme pouvant construire un pavage apériodique. Autrement dit, on peut positionner deux pots l’un à coté de l’autre et ainsi de suite sans retrouver le même motif plusieurs fois.

Le pot possède 3 compartiments : un compartiment pour la terre et la plante, un pour le réservoir et un pour les composants électroniques.

Module éclairage

Nous voulions ajouter un système d’éclairage au dessus de la plante pour qu’elle soit illuminée même si le pot est placé dans des pièces plus sombres.

Nous avons commencé par designer un support pour installer un bandeau led. Mais l’impression 3d de cette pièce na pas aboutie, la partie qui était censé se glisser autour de la paroi ne s’est pas correctement imprimée. Nous avons donc modélisé un socle qui pouvait accueillir la tige. Une fois que celle ci tenait en place, nous avons regardé les bandeau led a disposition au Fablab. Celles-ci présentes ne nous arrangeait pas car le voltage de ces led est en 12V ce qui ne nous permettait pas de les alimenter avec l’alimentation de la carte.

Nous avons ensuite trouvé des leds type WS2812B qui pouvaient être alimentées en 5V fonctionnant de la même façon. Contrairement aux bandeaux leds, ces leds ne sont pas reliées entre elles. Nous avons donc réalisé une tête d’éclairage en 3D avec des emplacements pour 6 leds que nous avons ensuite relié et soudé.

Nous avons ensuite fait les branchements, découpé à la laser une plaque de PMMA et tout collé à l’aide d’un pistolet à colle chaude. Nous avons ensuite monté le dispositif sur le pot.

Design de la pompe

En ce qui concerne la pompe, nous avons retenu le design d’une pompe péristaltique qui nous paraissait faisable et particulièrement ingénieux car les composants électroniques ne sont absolument pas en contact avec l’eau ce qui facilite grandement la sécurisation du circuit vis à vis de l’eau.

Afin de faire rentrer la pompe dans le compartiment du pot, nous avons utilisé les roulements à bille les plus petits disponibles au FabLab et designer une première pompe compacte.

Voici la première version de la pompe qui se décompose en un tuyau, un socle, une partie mobile combinée a des roulements et un couvercle.

Malheureusement, cette pompe n’a pas fonctionné et n’était pas assez puissante pour pomper de l’eau. Nous avons donc imprimé d’autres versions en essayent d’augmenter la hauteur de la partie mobile, de dédoubler les roulements en hauteur pour mieux englober le tuyau. Nous avons également tenté de diminuer l’espace entre la partie mobile et le bord du support mais sans plus de succès.

Face à ces échecs nous avons essayé de faire une pompe externe et plus grosse avec peu d’espace entre le bord et la partie mobile.

Malheureusement cette dernière pompe n’a pas marché car le moteur n’était pas assez puissant pour faire tourner la partie mobile.

Circuit électrique

Nous avons décidé d’utiliser un ESP32 pour contrôler les différents composants. Le choix de l’ESP32 est notamment du au souhait de contrôler la lumière en fonction de l’heure de la journée. Il faut se connecter au wifi pour récupérer l’heure donc une Arduino classique n’aurait pas pu avoir cette fonctionnalité.

Le circuit est assez simple puisque le moteur de la pompe n’a pas été raccordé, celle ci n’étant pas opérationnelle. Nous avons donc uniquement choisi des composants alimentés en 5V pour les raccorder sur la broche VIN de l’ESP32.

On a deux capteurs qui fonctionnent de la même façon : le Moisture Sensor qui capte l’humidité de la terre et le Water Sensor qui est la pour indiquer lorsqu’il n’y a plus d’eau dans le réservoir.

Chacun des capteurs écrit sur la broche S une valeur de tension qui est lue par la carte à l’aide de l’instruction AnalogRead. Concernant les leds, il y a deux types de contrôle différents : la led seule s’allume lorsque la broche 19 est allumée, tandis que les leds de l’éclairage sont adressables, c’est à dire qu’il faut les alimentés et les contrôler en parallèle à l’aide de la bibliothèque FastLED.

Améliorations

Comme perspective d’amélioration au projet, il faudrait avoir une pompe fonctionnelle. Elle pourrait être achetée et connectée ou alors construite entièrement.

On pourrait également utiliser les capacités réseau de l’ESP32 pour envoyer des notifications à un téléphone en complément de la led.