Débitdouille
Débitdouille est un système à construire soi-même permettant de suivre les paramètres de pulvérisation en temps réel :
- La pression du circuit,
- les débits des sections,
- la vitesse d’avancement.
Ces paramètres sont affichés dans la cabine sur le smartphone du tractoriste. Dans ce tutoriel, vous apprendrez à fabriquer un système débitdouille.
Débitdouille a été développé par la CA34 et le mobilab AgroTIC dans le cadre du projet Occitanum
Caractéristiques générales
Coût du système
- 100€ pour la version sans débitmètres
- 900€ pour intégrer les débitmètres
Tutoriel
- Difficulté : 🟡🟡🟡🟡
- Temps : 1 jour
Matériel requis
- Un smartphone Android (non compatible Apple)
- Un ordinateur avec accès Internet
- Une alimentation dans le tracteur (3 plots ou allume cigare)
Avant propos
Ce système s’inspire de la solution Picore de Sika, dont la commercialisation a été arrêtée. Il se réalise en auto-construction : Pour les plus aventureux, cela vous laissera la liberté de le modifier selon vos souhaits (ajouter un capteur plus précis ou moins cher, …).
En contrepartie, il est nécessaire de « mettre la main à la pâte » et de s’aventurer dans le monde complexe de l’électronique et de l’informatique. Pas de panique ! Le tutoriel suivant a été construit pour un novice dans ces domaines. Un suivi rigoureux de ce tutoriel vous permettra donc d’aller au bout même si vous n’avez aucune connaissance en la matière !
TUTORIEL EN COURS DE CREATION
Les étapes suivantes ne sont pas encore complètes, le tutoriel n’est donc pas encore opérationnel. La finalisation est estimée pour fin avril …
Etapes du tutoriel
Voici toutes les étapes du tutoriel. Elles se réalisent de façon chronologique.
- Les composants du débitdouille
- Achat des composants
- Montage de la partie éléctronique
- Envoi du programme sur la carte éléctronique
- Installation de l’application sur le smartphone
- Vérification du fonctionnement du système
- Installation sur le pulvérisateur
- Calibration des capteurs du système
- Première utilisation !
1. Les composants du Débitdouille
Le débitdouille présenté dans ce tutoriel comprend : un GPS, un capteur de pression et 2 débitmètres. Tous ces capteurs sont reliés à un boitier central. Cette version permet d’afficher en temps réel sur le smartphone la vitesse d’avancement, la pression, le débit droit et le débit gauche. Son coût est ~900€.
Il est possible de faire un système beaucoup moins cher (~100€) en enlevant les débitmètres. Il suffira alors de sauter les étapes du tutoriel concernant les débitmètres.
Le schéma ci-dessous représente les composants principaux du Débitdouille.
1.1. Le capteur de pression
Le capteur de pression vous permettra de surveiller la pression du circuit du pulvérisateur sans vous retourner. De plus, certaines jauges installées sont très imprécises (l’aiguille bouge beaucoup).
Le capteur que nous vous proposons dans ce tutoriel a une plage de mesure entre 0 et 16 bars (avec une précision de 0.5%).
Rajoutez environ 25€ au prix de base pour cette option.
1.2. Le capteur de géolocalisation (GPS)
Le capteur de géolocalisation vous donner une vitesse donnée beaucoup plus fiable que celle donnée par les tracteurs (jusqu’à 20% d’erreur !).
Le capteur GPS proposé dans ce tutoriel permet d’avoir une précision de vitesse de l’ordre de 0.1km/h.
Rajoutez environ 50€ de plus pour cette option.
1.3. Les capteurs de débit
- Les débitmètres à induction VMZ2 (cf photo) sont les plus fiables de cette sélection. Ils coûtent 300€ pièce. L’achat se fait uniquement sur devis, vous pourrez en profiter pour demander le modèle avec diamètre 1/2″, compatible avec la majorité des pulvérisateurs.
- Les débitmètres à Hélice sont moins fiables. Il faudra probablement les recalibrer fréquemment pour éviter d’observer des valeurs aberrantes de débits. Le modèle YFS201 sature pour dés débit de 30L/min. Le modèle FS300A sature à partir de 60L/min.
Ils ont l’avantage de ne coûter que 17€.
A noter que chaque débitmètre possède son propre diamètre. Il faudra probablement acheter un raccord adaptateur pour insérer le débitmètre sur le pulvérisateur, dans un magasin de bricolage.
2. Achat des composants
Bizarrement, c’est peut-être l’étape la plus compliquée : réunir tous les composants nécessaires ! L’option la plus simple qui s’offre à vous est de contacter l’entreprise Furgo qui, moyennant un petit surcoût, pourra vous livrer un colis contenant tout le matériel nécessaire. Enfin, n’hésitez pas à contacter la Chambre d’Agriculture de l’Hérault ou l’équipe AgroTIC qui pourra vous accompagner dans la réalisation du montage, voire vous proposer une formation continue au développement de ce système.
Si vous optez pour l’option de tout acheter vous-même, les paragraphes suivants décrivent où et comment acheter chaque composant.
2.1. Les Composants électroniques
Nous vous proposons d’acheter la majorité des composants sur des vendeurs français de confiance comme GOTRONIC.
Nous mettons à disposition également les liens vers le site AliExpress. Attention, ce site peut paraître attractif car moins cher, mais il est également moins fiable. Si vous décidez d’acheter sur ce dernier site, nous vous recommandons de lire notre article sur les achats au préalable.
Vous pouvez cliquer sur les liens surlignés pour accéder à l’article. Vous pouvez également remplir directement votre panier sur Gotronic en cliquant sur ce lien (en cours de préparation).
Si vous n’en avez pas, rajouter dans votre liste un cordon USB-MicroUSB à 3€ (les câbles des anciens téléphones).
2.2. La carte PCB
La PCB est la carte qui va permettre de raccorder tout les composants ensemble. Vous allez devoir la commander sur le site JLCPCB. Vous aurez besoin des fichiers suivants : le GERBER, le BOM et le CPL.
Cliquez sur chacun des fichiers pour les télécharger sur votre ordinateur.
Vous pouvez ensuite suivre ce tutoriel (en cours) pour commander sur JLCPCB.
2.3. Encapsulage / câblage
Parmi les achats supplémentaires, on comptera :
- Une boite de dérivation de taille interne 5x10cm minimum
- Des cosses avec une pince à sertir (optionnel)
- Une prise 3 plots mâle avec un fil assez long pour aller du tracteur au pulvé (vous pouvez en récupérer une d’un vieux boitier)
- Si besoin, une multiprise 3 plots chez DistribAgri
- Une pince à dénuder (ou un couteau) pour enlever les gaines.
- Les raccords pour insérer les débitmètres dans le pulvérisateur (les raccords dépendent du diamètre de vos tuyaux de pulvé, et du débitmètre que vous avez choisi)
- Du teflon
- Un câble micro-USB (ceux des anciens téléphones)
3. Montage du système
3.1. Insertion des composants sur la PCB
ESP32 C3
Etape 1 :
Etape 2 :
3.2. Installation dans la boite de dérivation
Lorem IPSUM
Lorem IPSUM
4. Envoi du programme à la carte via Arduino
Votre système est monté, on va maintenant expliquer à la carte NodeMCU (le cerveau) ses tâches à réaliser : récupérer les infos des capteurs, puis les envoyer en bluetooth au téléphone. Pour cela, il faut lui envoyer un programme via un logiciel nommé Arduino.
4.1. Installation d'Arduino et de la librairie ESP32
Le logiciel qui va nous permettre d’envoyer ces instructions à la carte s’appelle Arduino 1.8.
Si vous ne l’avez pas déjà installé ainsi que la librairie ESP32, suivez ce tutoriel rapide.
4.2. Téléchargement de la librairie TinyGPS
Il manque une petite étape avant de pouvoir se lancer dans le code : il faut télécharger un petit module à Arduino qui va permettre de comprendre comment utiliser le module GPS. Ce module s’apelle la Librairie TinyGPSPlus.
Etape 1 : Dans la fenêtre principale du logiciel Arduino, Allez dans Croquis > Inclure une bibliothèque > Gérer les bibliothèques
Etape 2 : Une fenêtre s’ouvre. Attendez quelques instants que la barre de progression en bas de la fenêtre soit complète.
Observez en haut une barre de recherche (cf image ci-contre) : écrivez tinyGPSplus.
Etape 3 : Après quelques instants, plusieurs librairies ont été trouvées. La première doit s’appeler TinyGPSPlus de Mikal Hart. Cliquez sur le bouton Installer.
L’installation dure quelques secondes, vous pouvez ensuite fermer cette fenêtre pour revenir à la fenêtre principale d’Arduino.
4.3. Import du Code
Etape 1 : Dans la fenêtre principale du logiciel Arduino, commencez par effacer tout le code déjà existant (composé des mots void, setup et loop si c’est une nouvelle page; si vous avez encore le code d’étalonnage, effacez tout!). L’objectif est d’obtenir une page blanche. Pour aller plus vite, vous pouvez tout séléctionner en faisant Ctrl+A, puis appuyer sur la touche suppr.
Allez ensuite dans l’onglet fichier, enregistrer sous, puis enregistrer votre fichier où vous voulez.
Etape 2 : Le code à envoyer est accessible en cliquant sur le lien suivant :
Sur la nouvelle page qui s’ouvre, il faut tout sélectionner (raccourci : Ctrl+A), puis le copier (Ctrl+C). Retourner dans Arduino et collez-y tout le code (Ctrl+V).
Etape 3 : Observer dans les premières lignes celle qui contient device_name = « débitdouille »;
Cette ligne dit que l’appareil Bluetooth sera nommé débitdouille. Vous pouvez le modifier pour qu’il corresponde au nom de votre pulvérisateur (ce qui peut être pratique si vous avez plusieurs pulvérisateurs). Si vous le modifiez, n’enlevez surtout pas les « ou le ;
4.4 Envoi du code
Etape 1 : Si ce n’est pas encore fait, branchez votre carte NodeMCU à l’ordinateur par le câble USB – Micro USB.
Etape 2 :
Avant de téléverser le code sur la carte, il est nécessaire de déterminer sur quel port USB la carte est installée. Pour ce faire, naviguez dans le menu « Outils » et sélectionnez « Ports ». Vous devriez voir apparaître un port au format COM-XX (XX étant un numéro). Si plusieurs ports COM-XX sont listés, passez à l’étape 3. Si un seul port est affiché, sélectionnez-le et passez à l’étape 4.
Si aucun port n’est détecté, vérifiez votre câble USB (certains câbles ne sont fait que pour recharger, pas pour échanger des informations).
Etape 3 :
Il est possible que vous observiez plusieurs ports COM-XX (XX étant un numéro) dans la liste. Prenez note de tous ces numéros. Ensuite, cliquez en dehors de la barre de menu pour fermer la liste. Débranchez maintenant votre carte de l’ordinateur.
Retournez dans le menu « Outils » et sélectionnez à nouveau « Ports« . Vous remarquerez qu’un des ports COM-XX a disparu de la liste. Celui-ci correspond au port de notre carte, sur lequel nous allons envoyer le code. Rebranchez maintenant votre carte à l’ordinateur, répétez l’opération pour afficher les ports et sélectionnez celui qui correspond à celui qui a disparu précédemment.
Etape 4 : Cliquez sur le bouton 
en haut de la fenêtre Arduino. C’est parti ! L’opération peut prendre quelques secondes. Son avancement est écrit en orange dans la section noire en bas de la fenêtre. (10%…20%… etc)Si vous n’avez pas de bug, il doit être écrit quelque-part « Téléversement terminé ».
Sinon, nous vous invitons à lire cette page pour identifier le bug
5. L'application Débitdouille
Votre boitier est monté et le code est envoyé, félicitations !
Le dernier élément de débitdouille est l’application. C’est grâce à elle que l’on va voir les données des capteurs en direct depuis la cabine du tracteur.
5.1. Téléchargement de l'application
Etape 1 : depuis votre smartphone Android, cliquez sur ce lien[ERROR]
Etape 2 :
3.2. Installation dans la boite de dérivation
Lorem IPSUM
Lorem IPSUM