D'une lampe solaire à 4 $ à un nœud capteur sans fil intelligent : MSP430 + nRF24L01+ pour surveillance jardin

L'objectif de ce projet est de réutiliser une lampe solaire d'allée bon marché (disponible 3–4 $ dans les magasins de bricolage comme Lowe's et Home Depot) en un nœud capteur sans fil distant. Le nœud utilise un microcontrôleur MSP430G2553 et un transceiver nRF24L01+ (avec la bibliothèque spirilis) pour transmettre l'intensité lumineuse depuis la photorésistance intégrée de la lampe, l'humidité du sol depuis un capteur personnalisé inspiré par gardenbot.org, et la température du sol depuis une thermistance 10 kΩ enrobée de silicium. Les données sont envoyées sans fil vers une seconde paire MSP430G2553/nRF24L01+ montée sur un Raspberry Pi.

Le Raspberry Pi reçoit les données via UART, et un script Python les journalise dans des fichiers CSV et JSON (s'inspirant du projet Uberfridge). Un serveur Apache sert le JSON, et les données sont visualisées en temps réel à l'aide de la bibliothèque de graphiques JavaScript Flot. De plus, le nœud Pi contrôle un transistor qui pilote une électrovanne sur le tuyau d'arrosage, l'activant ou la désactivant selon la lecture d'humidité du sol.

Je me suis auto-formé sur Eagle (Autodesk) et j'ai conçu un PCB personnalisé pour remplacer la carte d'origine à l'intérieur de la lampe solaire. La carte intègre un convertisseur boost Texas Instruments TPS61097 (j'ai obtenu un échantillon gratuit) pour élever les 1,2 V de la batterie à 3,3 V nécessaires pour alimenter le MSP430.

Le premier prototype (montré sur la Photo 6) n'inclut que le circuit d'alimentation. J'ai temporairement connecté les broches EN et VIN sur le TPS61097 car le commutateur de bypass (voir page 16 de la fiche technique : TPS61097 datasheet) ne fonctionnait pas correctement. J'ai utilisé deux résistances de 100 kΩ, 1 % en série pour créer un réseau de 200 kΩ, mais le bypass est resté bloqué, donc j'ai relié EN à VIN pour obtenir la sortie complète 3,3 V. J'aimerais activer correctement la fonction bypass – tout conseil sur les valeurs de résistance pour une batterie 1,2 V serait apprécié.

Pour plus de détails, voir le write-up complet du projet : Solar Driveway Light to MSP430 Wireless Sensor Node.