Réaliser votre premier projet IoT avec Raspberry Pi, DHT11 et ThingSpeak

L'Internet des objets (IoT) transforme notre interaction avec les appareils du quotidien. Grâce à des capteurs qui envoient des données dans le cloud, vous pouvez surveiller et gérer des environnements depuis n'importe où. Si vous débutez dans l'IoT, un moniteur simple de température, d'humidité et de luminosité est un excellent point de départ.

Durant les étés humides du nord-est, les conditions en sous-sol varient considérablement. Mon atelier se trouve dans un sous-sol avec un déshumidificateur qui maintient l'air sec, pourtant il reste plus frais que les températures estivales extérieures. Je voulais savoir exactement à quel point il fait frais et humide, ce qui a inspiré ce premier projet IoT.

Les capteurs DHT11 sont abordables et mesurent la température et l'humidité relative. Bien qu'ils ne soient pas d'une précision laboratoire, ils suffisent pour surveiller un environnement de sous-sol. J'ai également ajouté une photorésistance bon marché pour détecter si des lumières étaient restées allumées.

Au lieu de construire un serveur web personnalisé, j'ai choisi ThingSpeak, un service cloud avec une API simple pour publier et visualiser les données des capteurs.

Étape 1 : Ce dont vous avez besoin pour ce projet

Nous allons prototyper sur une plaque d'essai, donc aucune soudure n'est requise. Une fois le design vérifié, vous pouvez le transférer sur un PCB si désiré.

Matériel :

• Raspberry Pi 2 avec carte SD et OS Raspbian
• Alimentation USB
• Câble USB
• Plaque d'essai et fils de connexion
• 2 × capteurs DHT11
• 2 × résistances 10 kΩ
• 2 × photorésistances (photocellules)
• 2 × condensateurs 1 µF

Étape 2 : Préparer le Raspberry Pi

D'abord, installez Raspbian sur votre Pi. Si vous avez besoin d'aide, consultez le guide Soldering Sunday ou le guide officiel d'installation de Raspberry Pi OS.

Ensuite, activez le support Python pour l'accès GPIO. Vous aurez besoin des bibliothèques Adafruit GPIO et DHT. Suivez les tutoriels officiels Adafruit :

• Configuration GPIO
• Bibliothèque capteur DHT11

Étape 3 : Comprendre les broches GPIO

Les broches GPIO (General Purpose Input/Output) sont le pont entre le logiciel de votre Pi et le matériel externe. Tous les modèles Raspberry Pi partagent les broches 1–26 ; les cartes plus récentes ajoutent les broches 27–40. Vérifiez toujours le numéro de broche physique par rapport à la numérotation GPIO utilisée dans votre code pour éviter les erreurs de câblage.

Pour approfondir, consultez le tutoriel GPIO.

Étape 4 : Construire le circuit

Éteignez le Pi avant de connecter la plaque d'essai pour éviter tout dommage. Utilisez des câbles Dupont (femelle vers l'en-tête Pi, mâle vers la plaque).

Connectez les éléments suivants :

• DHT11 – Broche 1 sur 3,3 V, Broche 2 sur GPIO 23 du Pi (broche 16) avec une résistance de tirage 4,7 kΩ vers 3,3 V, Broche 4 sur la masse.
• Photorésistance – Une patte sur 3,3 V, l'autre sur GPIO 24 du Pi (broche 18). Placez un condensateur de 1 µF entre la patte de la photorésistance et la masse pour filtrer le bruit.

Vérifiez votre câblage par rapport au schéma Fritzing joint et aux photos.

Étape 5 : Configurer ThingSpeak pour les données IoT

Rendez-vous sur ThingSpeak, créez un compte gratuit et ajoutez un nouveau canal. Nommez le canal et ses champs (ex. : Température, Humidité, Lumière). Notez l'ordre des champs ; cela déterminera comment vous publierez les données plus tard.

Choisissez la visibilité du canal (public/privé) et fournissez un emplacement si désiré. Copiez la clé d'écriture API du canal ; elle sera requise dans votre script Python pour publier les données.

Avec le matériel câblé et le canal configuré, vous êtes prêt à écrire un script Python qui lit les valeurs des capteurs et les publie sur ThingSpeak. Une fois le script en cours d'exécution, l'environnement de votre sous-sol sera visible de n'importe où.