Dans cette première partie, je vais revenir sur l’historique de ce projet, puisqu’il a évolué en parallèle de mes nouveaux besoins et de mes nouvelles compétences. Dans les autres articles, je me concentrerai sur la version actuelle.
Le commencement
Je me souviens du premier prototype que j’ai intégré à ma chambre, même s’il ne m’en reste aucune trace aujourd’hui. Je ne réalisais pas que ma chambre allait devenir un vrai laboratoire ! Ma première création, à base de carton, de composants récupérés de vieux appareils cassés et du matériel de soudure de mon père, était… une alarme. Oui, une alarme de sécurité qui sonnait en cas d’intrusion ! Une plaque en carton sous mon bureau hébergeait le système : un clou était fixé de travers au bout d’un moteur et grattait sur une feuille d’aluminium alimentaire pour produire un bruit. Ce système était enclenché grâce à une ficelle reliée à la poignée de la porte qui se détendait à son ouverture.
Ce premier prototype n’est pas resté longtemps : le bruit n’était pas fort, il fallait déclencher l’alarme pour l’allumer ou l’éteindre, et je ne parle même pas de l’encombrement ! J’étais tout-de-même satisfait de mon premier montage. Ce sera la première des six versions de l’alarme.
Le système de sécurité n’est qu’une branche de la domotique de ma chambre. Ce fut la première, certes, mais elle a été rejointe quelque temps plus tard par la première tentative de centralisation du contrôle de ma chambre. Je l’ai dénommé « le super tableau de bord 3000 » :
Le tout était réalisé à partir de carton mousse. Je pouvais contrôler quelques appareils : le ventilateur, un rétroéclairage de mon bureau (rubans lumineux blanc) et les instruments du boîtier (voltmètre et régulateur de tension). J’avais 10 ans à l’époque ! Il ne faillait pas regarder les câblages…
Le premier vrai système de domotique
Ou l’avènement des microcontrôleurs et de l’impression 3D.
Le premier vrai système de contrôle centralisé de ma chambre est arrivé deux ans après la première tentative. Entre temps, j’ai commencé à prototyper les futurs systèmes : nouvelle alarme, relais pour contrôler des périphériques depuis l’Arduino, transistors pour les rubans de DEL… J’ai notamment reçu de mes parents un kit pour débuter en électronique avec Arduino, ce qui m’a permis de disposer de tout un tas de composants et d’une carte Arduino pour expérimenter des programmes.
Dans cet intervalle de temps, je suis aussi parvenu à mettre en fonction mon imprimante 3D, une Anet A6 qui n’a pas fonctionné pendant un long moment (extrudeur défectueux). J’ai pu découvrir la modélisation, ce qui m’a permis d’avoir des pièces qualitatives pour cette nouvelle version. Toutes ces technologies dont j’ai pu disposer m’ont permis de grandement améliorer le système.
Pour en revenir à la nouvelle version, le tout est basé sur un Arduino Méga 2560 R3 qui gère les entrées et sorties. Le système est centralisé derrière mon bureau sur une plaque en bois. Je ne vais pas décrire longuement cette version, car elle se rapproche plus ou moins de la version actuelle (c’est la propreté qui sera plus tard améliorée). Je vous laisse voir le tout en image !
Dans un premier temps, il n’y a pas eu de boîtier de contrôle. Il n’est arrivé que quelque temps après, avec… un écran ! Le boîtier intégrait de nouvelles fonctionnalités : buzzer, microphone, capteur de température, etc. On retrouve cependant le même cube blanc.
En plus de ce moyen de gestion du système de domotique, l’intégration d’un ESP8266-01 en communication avec l’Arduino m’a permis de relier le tout à Home Assistant. Il agit comme une antenne et fait la passerelle entre mon programme gérant les périphériques et le serveur de domotique de la maison. Ce fut un des points les plus difficiles à réaliser, car j’ai dû cette fois-ci m’intégrer à un système existant, ce qui m’a posé de nombreuses contraintes. Le premier programme de l’ESP était simple : il demandait des actions à l’Arduino (messages UART) lorsqu’il recevait des requêtes via Wi-Fi (requêtes REST). Dans Home Assistant, se trouvaient de simples boutons. C’était le premier niveau : il n’y avait aucun retour d’information sur l’état des appareils. On ne pouvait pas récupérer la température.
Je suis ensuite passé à ESPHome pour gérer plus proprement cette communication. Il y a eu une version intermédiaire entre la première et l’actuelle, qui améliorait certains points, mais sans être parfaite.
En parlant de logiciel, je n’ai pas mentionné celui de l’Arduino, qui est pourtant le plus important. Je dirais que le code était à l’image de la plaque principale : c’était très archaïque. Tout le programme résidait dans un seul fichier .ino, faisant plus de 1000 lignes, ce qui rendait compliqué sa modification.
L’ultime version
Je ne vais pas entrer dans les détails de la version d’après celle que j’ai présentée plus haut (fin 2021). C’était une tentative d’améliorer la propreté des câblages, partiellement réussie. Cette version est par ailleurs venue à l’occasion d’un rafraîchissement de la peinture de mon bureau.
Plusieurs problèmes majeurs subsistaient :
- Un manque de propreté dans les câblages.
- Un manque de modularité : pour démonter la plaque principale, il fallait déconnecter des câbles à de multiples endroits, ce qui compliquait d’autant plus le remontage.
- Des problèmes de sécurité : les transistors utilisés pour les rubans lumineux n’étaient pas prévus pour supporter une telle intensité.
- Un manque d’espace pour aérer les câblages et pouvoir ajouter des modules si besoin.
- Les boîtiers n’étaient pas parfaits : la forme de gros cube n’était pas très esthétique et les boîtiers de la porte très volumineux.
Tout cela nous amène à la réalisation d’une version ultime, la version définitive et qui va faire l’objet des articles suivants !
Le prochain article présente les appareils actuellement intégrés au système de domotique.
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