Moniteur Température et Humidité modulaire

Ce projet permet de surveiller la température et l’humidité dans un environnement industriel à l’aide de capteurs branchés automatiquement. Les données sont regroupées, affichées et envoyées en ligne, avec une moyenne calculée toutes les 10 secondes.

Ce projet vise à concevoir un système de surveillance de la température et de l’humidité adapté aux environnements industriels. L’objectif principal est d’offrir une solution simple, fiable et évolutive : les capteurs peuvent être branchés ou retirés sans configuration manuelle (plug and play), et les données sont automatiquement centralisées, affichées localement, et transmises en ligne.

Dans plusieurs milieux industriels (usines, entrepôts, laboratoires), il est essentiel de surveiller les conditions environnementales pour assurer la sécurité, la qualité des produits ou le bon fonctionnement des équipements. Les systèmes existants sont souvent complexes à configurer ou rigides lorsqu’il faut ajouter ou déplacer des capteurs.

Ce projet a donc été développé dans le cadre d’un projet de fin d’études en génie électrique, avec comme mission de créer un système intelligent, modulaire et facile à utiliser. Il repose sur une architecture maître-esclave via le protocole CAN, permettant la communication fiable entre plusieurs capteurs et une carte maîtresse qui traite les données.

Pour réaliser ce système, deux types de circuits ont été conçus :

• Carte maître (ESP32-S3 DevKit personnalisé)
  J’ai conçu une carte basée sur l’ESP32-S3 qui agit comme maître du réseau. Elle reçoit les données des capteurs via le protocole CAN, effectue les calculs, affiche les résultats sur un écran série, et les transmet aussi à un serveur via Wi-Fi.
• Modules capteurs (cartes esclaves)
  Chaque module esclave intègre un capteur de température et d’humidité HDC3020 et un microcontrôleur PIC18. Ces cartes mesurent localement les données environnementales, les traitent, puis les envoient sur le bus CAN à intervalle régulier.

Ce design permet une architecture modulaire, robuste et facilement extensible.

Le système est alimenté par une source de 7,5 VDC qui est régulée pour alimenter à la fois le module maître et les modules esclaves. La carte maître, basée sur un ESP32-S3, reçoit les données des capteurs via le bus CAN grâce à un transceiver MCP2551. Elle affiche les mesures sur un écran LCD et les transmet aussi à un serveur via Wi-Fi. Chaque module esclave est composé d’un régulateur 5 V, d’un microcontrôleur PIC18, d’un capteur HDC3020 et d’un module CAN (MCP2551). Ces modules mesurent la température et l’humidité, puis envoient les données au maître. L’ensemble forme un système modulaire, fiable et extensible pour le suivi environnemental en temps réel.

Ce projet repose sur plusieurs principes clés : la mesure environnementale (température et humidité) à l’aide de capteurs numériques, la communication distribuée via le protocole CAN pour relier plusieurs modules, et le traitement centralisé des données par un microcontrôleur maître. L’architecture modulaire permet l’ajout ou le retrait de capteurs sans configuration, tandis que l’utilisation du Wi-Fi et de MQTT permet la transmission en temps réel des données à distance.

L’interface utilisateur est simple et intuitive : aucune configuration n’est nécessaire. Il suffit d’entrer le numéro de série d’un capteur dans l’application mobile pour accéder instantanément à ses données, rendant le système accessible à tous, sans compétences techniques.

L’assemblage du système consiste à alimenter le circuit principal (carte maître) avec la source 7,5V DC. Ensuite, l’utilisateur peut simplement ajouter autant de circuits secondaires (modules capteurs) qu’il le souhaite, en les branchant sur le même bus CAN. Aucune configuration n’est nécessaire — les modules sont reconnus automatiquement, ce qui rend le système facile à installer et à faire évoluer.