Station météo solaire DIY avec Raspberry Pi

Ce guide explique comment construire une station météo légère, alimentée par l'énergie solaire, utilisant un Raspberry Pi et des capteurs peu coûteux. Le système enregistre température, pression, humidité, et peut être étendu à la vitesse du vent, direction, UV et ensoleillement.

Étape 1 : Description du matériel

• Raspberry Pi A+ (tout modèle Pi fonctionne)
• Capteur température/pression Bosch BMP180
• Capteur température/humidité HTU21D
• Adaptateur sans fil
• Carte Micro-SD
• Panneau solaire 10 W (3 × modules 3,5 W)
• Batterie 7,2 Ah 12 V
• Contrôleur de charge solaire 12 V
• Régulateur 5 V (7805)
• Câblage et connecteurs divers (ex: câble téléphonie 4 fils)

Étape 2 : Configuration de base

Installez Raspbian sur une carte SD fraîche. Vous pouvez télécharger la dernière image depuis Téléchargements Raspberry Pi. Si vous avez une carte pré-configurée, clonez simplement l'image sur une nouvelle.

Pour un guide de démarrage rapide, voir Guide de démarrage rapide Raspberry Pi. Si vous préférez la connectivité sans fil, suivez les instructions dans Configuration sans fil.

Activez I²C sur le Pi en utilisant le tutoriel Adafruit : Configuration I²C.

Étape 3 : Installation du logiciel requis

Tout le logiciel est installé via la ligne de commande. Pour le capteur BMP180, installez la bibliothèque Adafruit depuis Tutoriel Adafruit BMP085.

Pour lire le HTU21D, téléchargez et installez la bibliothèque Pigpio depuis Téléchargements Pigpio. Après l'installation, assurez-vous que Pigpio démarre automatiquement au boot en ajoutant sudo pigpiod à /etc/rc.local.

Étape 4 : Câblage des capteurs

Le BMP180 et le HTU21D sont des dispositifs I²C. Connectez-les aux broches 3,3 V, GND, SDA et SCL du Pi. Un câble 4 fils (ex: câble téléphonique) est pratique pour les deux capteurs.

Chaque capteur a une adresse I²C unique, permettant plusieurs dispositifs sur le même bus.

Étape 5 : Programme principal

Le script principal est temp-monitor.py (ou le temp-monitor-online.py mis à jour). Il s'exécute au démarrage et téléverse les données vers Weather Underground toutes les deux minutes.

Extrait de code exemple :

import Adafruit_BMP.BMP085 as BMP085 import smbus import os import sys import getopt import sqlite3 import math import pigpio import time # Fonctions pour lire température et humidité # (implémentation selon fiches techniques capteurs) # Commande d'envoi cmd = ( "curl 'https://weatherstation.wunderground.com/weatherstation/updateweatherstation.php?" "ID=YOUR_ID&PASSWORD=YOUR_PASSWORD&dateutc=now&tempf=" + str((temp * 1.8) + 32) + "&humidity=" + str(round(humidity, 2)) + "&baromin=" + str((pressure / 100) * 0.0295299) + "&action=updateraw'" ) # Exécuter le script au boot # Ajoutez la ligne suivante à /etc/rc.local : # sudo python /usr/lib/cgi-bin/temp-monitor.py & 

Remplacez YOUR_ID et YOUR_PASSWORD avec les identifiants de votre compte Weather Underground. Le & à la fin assure l'exécution du script en arrière-plan.

Étape 6 : Configuration de l'alimentation solaire

Pour un déploiement autonome en extérieur, utilisez trois modules de 3,5 W en série pour produire 18 V, adaptés à un système solaire 12 V. Connectez la sortie à la batterie 12 V via le contrôleur de charge, puis alimentez le Pi via un régulateur 5 V.

Bien qu'un panneau 10 W et une batterie 7,2 Ah puissent sembler généreux pour un Pi, cela fournit plusieurs jours de fonctionnement pendant les périodes nuageuses en Irlande.

Pour des schémas de câblage détaillés et spécifications des composants, consultez les notes du projet original.

Ressources supplémentaires

• Fiche technique BMP180 : BMP180 Datasheet
• Fiche technique HTU21D : HTU21D Datasheet