Système de Surveillance Qualité Eau en Temps Réel avec Arduino, GPRS & GPS

Composants et Fournitures

Composant	Quantité	Remarques
Arduino UNO (ou Genuino 101 selon texte)	1	Contrôleur principal
Module A7 GPRS/GPS	1	Communication données + positionnement
Sondes Qualité Eau	1 jeu	Température, pH, O₂ dissous, turbidité

Outils

• Fer à souder

Applications et Services

• Microsoft Azure – Hébergement site web (gratuit pour étudiants)
• Arduino IDE

À Propos du Projet

Introduction

Septembre 2016 : usine traitement eau fermée car pollution entrante. Source contamination non localisée → perturbation majeure distribution. Projet universitaire : système surveillance automatisé pour localiser source pollution.

Vue Système

4 capteurs connectés à Arduino (Genuino 101). Tous sorties courant → circuits d'interface nécessaires. Arduino collecte mesures périodiquement, récupère coordonnées GPS, envoie paquet données via GPRS vers base de données. Interface web affiche résultats sur carte.

Sondes Capteurs

• 3 capteurs sortie courant (Global Water, fournis par enseignant) : température, pH, O₂ dissous. Capteur O₂ défectueux.
• 1 capteur turbidité : sortie tension proportionnelle particules en suspension.

Interface Capteurs – Arduino

Résistance de charge convertit courant (4‑20 mA typique) en tension mesurable par ADC Arduino.

Module A7 GPRS/GPS

Choisi pour coût inférieur au SIM900 et combo GPRS+GPS intégré.

• Inconvénients : Antenne GPS fournie inutilisable (acheter vraie antenne). Baud rate par défaut 115200 bps seulement ; changement logiciel non persistant après power-cycle. SoftwareSerial à 115200 très instable → 2 jours de débogage. Solution : fonction changement baud rate dans code Arduino.
• Bibliothèque propre créée (inspirée SIM900, Adafruit GPS). Code « messy » mais fonctionnel.

Circuit Mise Sous Tension Module A7

Deux broches contrôle : RESET et PWR_KEY.

• PWR_KEY : tension ≥ 2 s → démarrage module.
• RESET : tirer vers GND pour reset ; sinon pull-up 5 V.
• Séquence : reset → puis power-up pour démarrage propre.

Source d'Alimentation

Capteurs sortie courant requièrent ≥ 10 V (supérieur à 5 V Arduino). Démonstration autonomie → batterie Li-Ion.

• 2 Li-Ion série → 7,4‑8,4 V.
• Buck converter → 5 V (Arduino + A7).
• Boost converter → 11 V (rail capteurs eau).
• Autonomie limitée (prototype).

Circuit Imprimé & Boîtier

Carte prototype + Arduino tiennent dans boîtier récupéré (trous pré-percés par étudiants précédents). Connecteurs capteurs : type GX16 (trouvés compatibles), très polyvalents.

Interface Web

Partie la plus chronophage (semaines). Apprentissage from scratch : PHP, SQL, JavaScript, CSS, HTML.

• Hébergement : Microsoft Azure (offre étudiante gratuite, limitations acceptables).
• Base de données : ClearDB (partenaire Azure), limitations mémoire OK.
• log.php : reçoit données Arduino → stocke en BDD.
• Page web : Google Maps + marqueurs aux positions avec mesures.
• Autres fichiers PHP : « outils » d'accès BDD (récupération données).
• Identifiants BDD à renseigner dans username_password.php.

Code Source

https://github.com/JohnHJ01/Water-Quality-Monitoring-System

• /Website : codes site web (PHP, JS, HTML, CSS)
• /Arduino : sketches Arduino + bibliothèque module A7

Schémas

Schéma complet système (non détaillé dans le source original).