Idleman

Raspberry PI ~ 08 : Jouer avec les ondes radio

mardi 16 octobre 2012 à 02:53

Ce post est le huitième d’une liste de tutoriels sur le raspberry PI dont voiçi le sommaire :

Je vous avertis tout de suite, ce tuto est encore trop jeune pour aboutir sur une application concrète, il sera donc édité en deux parties.

Le but de ce tuto en deux partie est simple : faire de la domotique pas cher avec le raspberry PI et par ondes radio.

Les ondes radio ont de nombreux avantages et quelques inconvénients, nous verrons lesquels (mais je suis sûr que vous devinez bandes de ptit coquins).

Cette première partie expliquera comment émettre et recevoir des ondes hertziennes avec le raspberry PI (en passant par une brève piqure de rappel de notions du collège que je pensais pourtant avoir soigneusement refoulées).

Deux minutes de théorie ultra vulgarisée :

Une onde radio c’est une onde électromagnétique qui, comme son nom l’indique, ondule….(si vous êtes déjà perdu, souriez et hochez la tête on y verra que du feu).

Plus l’onde ondule vite, plus sa fréquence est dite “haute” et réciproquement. (j’entends au loin mon prof de physique s’étrangler de honte devant ma vulgarisation hérétique du phénomène).

En gros une onde ressemble à ça :

Si on augmente sa fréquence ça donne un truc comme ça :

Si on la baisse :

(Merci au charmant internaute qui m’a fournis les graphique plus jolis que mes vieux gribouillis, et dont j’ai honteusement perdu le nom en nettoyant ma boite email…fail !)

…bref zavez compris le principe, ça ne vous servira a rien dans cette première partie, en revanche ça sera utile plus tard

Pour la petite précision, une fréquence à pour unité le hertz et se mesure grâce à la formule f = 1/T

car c’est le temps que que met l’onde à faire une tite ondulation (nommée période si je ne m’abuse, sur la troisième photo l’onde n’a fait qu’une période en 1s on peux donc pensez que c’est une onde d’un hertz mais la je vous dis peut être une grosse connerie donc amis élétr(oni)ciens n’hésitez pas a me clasher dans les commentaires )

Plus la fréquence est haute, plus on peu passer d’information rapidement, mais plus l’onde est courte (ne me demandez pas pourquoi)

Trêve de théorie chiante ! Passons à l’action !

Nous, nous allons utiliser une fréquence de 433,92 Mhz, ça n’est pas complètement innocent :

433,92 Mhz c’est une sorte de standard utilisé par de nombreux portails, stores, ouvertures centralisées, prises télécommandées etc… (vous commencez a voir l’intérêt du truc?)
433,92 Mhz c’est suffisamment haut comme fréquence pour envoyer quelques infos rapidement, et suffisamment bas pour que ça atteigne une trentaine de mètres de portée (voir plus avec antennes).
433,92 Mhz est compatible avec les récepteurs domotique low cost Chacon dont nous parlerons plus tard
433,92 Mhz C’est la radio qu’écoute tout les jours chuck norris dans son bain avec son canard qui fait pouic pouic (ok, il lui faut une bonne ouïe mais on parle de chuck !!)

Le matos !!

Hé oui, il nous faudra encore investir dans cette étape, mais rassurez vous ça reste abordable ! Nous allons simplement acheter un kit émetteur/récepteur 433,92 Mhz pour al modique somme de 15,95€ (au moment ou j’écris ce tuto), j’ai acheté le mien ici : http://www.conrad.fr/ce/fr/product/130428/?insert=62&insertNoDeeplink&productname=Ensemble-metteurrcepteur-radio-433-MHz-AM

Il faut faudra bien sûr vous munir de vôtre fidèle raspberry PI en complément et ça sera tout pour cette première partie de tuto.

Les branchements

C’est tellement enfantin que j’irais presque vous laisser lire la doc, mais comme je déteste lire les docs, je vais vous épargner ça…

Nous allons brancher le récepteur sur une PIN GPIO du raspberry et l’émetteur sur une autre pin.

Comme je suis un goret j’utilise encore une fois le jus du raspberry (wha le super jeux de mots qui tue !) pour alimenter l’émetteur et le récepteur mais je vous conseille vivement d’utiliser une alim 5v externe si vous voulez utiliser ce montage sur la durée.

Commençons par notre émetteur, petit bout de métal trop mimi qui tient sur le pouce :

Comme vous le voyez : trois fils a souder : le fil 5V (fil qui fait bzz bzz) en rouge à relier a la borne 5V du raspberry (borne 2), la masse en noir à relier a la borne de masse du raspberry (borne 6) et enfin la borne d’état logique (0 ou 1) à relier a un PIN GPIO valide (nous choisirons le 7, c’est une valeur sûre :p)

ça donne ce montage la :

Toujours en forme ? Bien ! Passons au récepteur !!!

De gauche a droite : le fil jaune = borne logique (0 ou 1) a relier au pin 13 du raspberry, le fil rouge = la phase, à relier a la borne 5V du raspberry, et le fil noir = la masse à relier à la masse du raspberry (c’est presque monotone tellement ya pas de challenge T_T)

Vous avez compris, on vas le brancher exactement pareil que l’émetteur ( fil 5V et masse) mais sur une pin GPIO différente pour la borne logique :

Notez bien que j’ai pris le(la) pin 13 parce que je suis un grand superstitieux mais libre à vous de choisir une autre des 8 bornes dispo si vous le souhaitez.

Votre montage est maintenant terminé, plusieurs façon de le tester :

Relier une diode entre la masse et la borne logique du récepteur, cette diode clignotera à chaque fois que vous recevrez un signal
Relier une diode entre la masse et la borne logique de l’émetteur, cette diode clignotera à chaque fois que vous enverrez un signal
Créer un programme (php par exemple) avec une boucle qui pendant 10 secondes vas flooder le “gpio read 2” (2 correspondant a la borne physique 13) afin d’obtenir le(s) signal(aux) capté(s)

Notez bien que si vous n’habitez pas la tchétchénie, il est possible que votre récepteur reçoive plein de signaux en continu alors que vous n’émettez pas, en effet de très nombreux appareil utilisant cette fréquence il est possible que vous receviez des émissions en 433,92 mhz de votre voisin ou même de votre téléphone fixe sans fil (ou que sais je encore ^^).

Notez bien ² : La méthode de test la plus probante est encore de placer des led aux endroits que je vous ai indiqué, vous pourrez alors vous amuser a tester si vos clés de garages, vos interrupteurs de stores et autres diverses télécommandes font s’affoler la diode du récepteur quand vous les actionnez :

si c’est le cas : vos machines sont en 433 mhz et nous pourrons bientôt les piloter depuis le Raspberry (enfin, si j’arrive a me dépatouiller avec la suite du tuto évidemment ;p) personnellement, la porte du garage de ma résidence ainsi que la voiture de ma copine sont sur du 433,92 (hurk hurk hurk j’en connais un qui vas enfin prendre le contrôle de ce taudis). Notez (encore) que certain réseaux radio sont sécurisé avec des signaux changeants, surtout sur les voitures récentes, cas dans lequel nous ne pourront pas piloter l’engin.

Encore une dernière recommandation : ne soyez pas aussi con que moi, n’essayez pas d’isoler votre récepteur des signaux extérieurs en l’entourant de papier alu XD, je sais pas pourquoi dans ma tête le papier alu c’était pas conducteur de chaleur donc ça conduisait pas le courant non plus, résultat : j’ai niqué un port USB et mon RPI à fait la gueule un certain temps.

Merci a Yann PONSAR pour ses précieux tuyaux sur le sujet

Dans le prochain tuto nous verrons pourquoi et comment générer un signal 32 bit capable d’allumer et d’éteindre tous les récepteur de la gamme chacon (sorte de relais récepteurs radio a bas prix qui s’adaptent a votre appart/maison sans avoir a couper ou casser quoique ce soit)