Faire un winky en mode « Makers »
23 septembre 2024Introduction
Cet article est en cours d’écriture et il s’agit d’un exercice de style pour voir jusqu’où nous pouvons aller dans la fabrication d’un Winky sans avoir besoin de matériel spécifique (exemple: graveuse de PCB) tout en rendant permettant de le rentrer dans l’emplacement prévu sur le Linky.
Avant toute chose, ce projet est sous la licence CC BY-NC-SA 4.0
Vous pourrez aussi récupérer tous les fichiers pour recréer votre WinKy (Code, PCB et STL) sur le gitlab du Gricad à l’adresse suivante:
https://gricad-gitlab.univ-grenoble-alpes.fr/ferrarij/winky
Si vous voulez participer activement à l’amélioration du projet mais aussi participer en tant que candidat aux expériences du laboratoire, n’hésitez pas à nous contacter soit par le biais du GitLab soit à l’adresse mail jerome.ferrari@g2elab.grenoble-inp.fr
Maintenant que les présentations sont de nouveau faites, nous pouvons partir au coeur du sujet.
I. Fonctionnalités attendues
Actuellement, les données du linky accessibles via le portail d’Enedis ne donnent que les données des courbes de charge de la veille avec un pas de 30 min. Cependant, nous pouvons utiliser la prise TIC (Télé Information Client) pour les obtenir en temps réel. C’est pour cela que nous avons choisi de construire un système pouvant retranscrire ces données et les envoyer sur un serveur personnel et ainsi permettre aux utilisateurs ou aux organisations de mieux gérer leur consommation.
Les fonctions attendues pour cette passerelle sont:
- Pouvoir s’alimenter de façon autonome depuis la prise TIC du Linky
- Pouvoir récupérer les informations transmises par le compteur Linky sur la sortie de Télé-Information Client ou TIC
- Pouvoir envoyer ces informations via le réseau Wifi vers un serveur d’application, auquel l’utilisateur pourra se connecter et visualiser ses données.
- Etre 100% autonome et sans maintenance autre que la reconfiguration du wifi ou du broker MQTT
II. Logiciels et composants utilisés pour concevoir le WinKy V2
a. Outils et Logiciels
Dans ce projet, les logiciels et les outils suivants ont été utilisés:
b. Composants
Voici les principaux composants de WinKy :
| Wemos D1 mini |  |
| Optocoupleur PC814 |  |
| 1 Super Condensateur 5.5V 1F |  |
| 1 mosfet BS170 |  |
| 1 regulateur MCP1702-5002E | |
| 1 Controleur de tension KA75330 3.3V |  |
| 4 diodes Bat48 |  |
| 1 condensateur 0.1µf |  |
| 1 condensateur 10µf chimique |  |
| 1 résistance de 3.3kohms |  |
| 1 résistance de 100koms | |
| 1 resistance de 220ohms | |
III. Préparation du Wemos D1 mini
La première chose à faire est de préparer le Wemos D1 mini. Pour cela, il faut utiliser cette version car elle permet d’accéder facilement à la pin enable pour permettre de faire des deepsleeps (« endormissement » du micro-controlleur)
La première chose à faire est de supprimer la résistance suivante (pointée par la flèche) afin de séparer le forçage de la pin Enable au VCC
Normalement vous devriez vous retrouver un wemos comme ci-dessous.
Maintenant nous allons rendre plus accessible la pin Enable. Pour cela, il vous faudra un connecteur femelle
dont vous allez plier la partie métallique de la façon suivante
Et il faut la souder sur la 3ème patte à gauche en partant du haut de l’esp8266
Pour vous aider pendant la soudure, vous pouvez utiliser cette astuce
Normalement, vous devriez vous retrouver avec un Wemos D1 mini ayant cette tête
IV. Fabrication du Winky Makers
Pour commencer, il nous faudra une plaque à trous dont les dimensions sont 10*14 trous
Afin d’essayer de simplifier les instructions, nous allons utiliser la convention suivantes pour les trous
Dans un premier temps, il mettre les pins mâles dans les pins femelles du Wemos afin de pouvoir les souder correctement sur la plaque à trous
Puis les souder en gardant les rangs 1 et 2 libres tel que sur la photo suivante
Il faut ensuite mettre les 2 switchs qui permettrons de passer dans les modes programmation du firmware, point d’accès ou normal.
Les pattes du premier switch doivent est soudées sur G12,G13 et G14 et le pattes du deuxième switch sur J12,J13 et J14 (Attention sur la photo,je n’avais pas pris en compte l’epaisseur des fils…)
Pour cela, il faut souder ses pattes de la façon suivante patte 1 sur D4, patte 2 sur C4 et patte 3 sur B4
Pour cela on soude sa patte positive sur B3 et sa patte négative sur C3
Maitenant c’est au tour de la résistance de 100ko
Et nous allons souder ses pattes sur D3 et D6
- B3,B4, B5,C5,D5 et D6
- C3 et C4
- D3 et D4
Vous pouvez utiliser comme astuce de prendre les pattes des divers composants pour faire les ponts (comme sur les photos ci dessous)
Maintenant que la supervision est soudée, nous allons nous occuper de la première partie du circuit de recharge.
Pour cela nous allons prendre nos 4 diodes Bat 48
Et nous allons les souder avec pour repère la cathode vers le haut (symbolisée par l’anneau noir) et avec les trous suivants:
- D1 Cathode H3 et Anode H5
- D2 Cathode H6 et Anode H8
- D3 Cathode G3 et Anode G5
- D4 Cathode G6 et Anode G8
Puis il faut souder les interconnections suivanteds:
- G3 et H3
- G8 et H8
- G5 et G6
- H5 et H6
Vous devriez avoir cela au final
Maintenant, nous prenons le condensateur de 0.1µF
et on place ses pattes sur F3 et F8
On soude maintenant ensemble F3 et G3 puis F8 et G8
Maintenant, nous allons passer à la partie circuit détramage de la tic (je n’utilise pas la nouvelle méthode que je vous avait présenté avant car plus encombrante et je pars sur le circuit de Charles).
Pour cela, vous avez besoin de 3 broches de raccordement, d’une résistance de 220ohms (cette résistance est a calibrer en fonction de votre installation) et de l’octocoupleur,
Pour commencer il faut:
- Placer les 3 dans les trous C1, E1 et G1
- Placer la résistance dans les trous E2 et E7
- Place l’octocoupleur avec la patte 1 (avec le petit point repère) dans le trou D8, la patte 4 dans le trou D11
On rajoute en même temps le régulateur MCP1702 au circuit
Avec les pattes placées de la façon suivante: la patte 1 dans H10, la patte 2 en G10 et la patte 3 en F10
Maintenant, il faut relier les pastilles de la façon suivante:
- E1 et E2
- E7 et E8
- F8,F9 et F10
Puis nous soudons ensemble les pastilles:
- E11 et E12
- F10 et F11
Maintenant, nous allons cabler la partie « nettoyage du signal » en commençant par le mosfet BS170
Pour cela, il faut mettre la patte D en F12, la patte G en E13 et la patte S en D13
puis on fabrique un jumper avec un petit bout de patte de composant découpé avant
et on prend une résistance de 10kohms
On insère les pattes du jumper en B11 et C11 puis les pattes de la résistance en A11 et C13
