# Raspberry Pi

Le Raspberry Pi 3B+ associé à un Grove Base Hat est utilisé comme enregistreur de données polyvalent pour les capteurs suivants : **lumière, température, humidité, pression, vitesse/direction du vent et précipitations** utilisant le [bibliothèque Python 3D-PAWS](https://github.com/3d-paws/3D-PAWS-Raspberry-Pi). Cette configuration prend en charge la connectivité cellulaire et Wi-Fi pour la transmission de données à distance. Le Grove Hat simplifie les connexions des capteurs via les ports I2C, UART ou analogiques, tandis qu’un modem cellulaire optionnel peut être ajouté pour la connectivité 2G/LTE. Les données sont stockées localement sur une carte SD en tant que sauvegarde si la connexion cellulaire ou Wi-Fi échoue. La bibliothèque 3D-PAWS fournit des scripts préconstruits pour l’interrogation des capteurs et l’enregistrement des données,

### Diapositives d'instructions pour l'assemblage de l'enregistreur de données

{% embed url="<https://docs.google.com/presentation/d/1JU07RYiDDo_5ZBtzBfRU4AUMXfluJfyj/edit?ouid=102244773211795243299&rtpof=true&sd=true&usp=sharing>" %}

### Capteurs pris en charge

* Capteur de lumière
* Pluviomètre
* Anémomètre
* Girouette
* Bouclier de radiation (température, pression et humidité relative)

### Télécharger le logiciel 3D-PAWS

{% embed url="<https://github.com/3d-paws/3D-PAWS-Raspberry-Pi>" %}

## Architecture de l'enregistreur de données Raspberry Pi

Un Raspberry Pi agit comme un ordinateur local complet qui collecte les données des capteurs et les transmet directement aux services de données.

```
Capteurs
   ↓
Enregistreur de données Raspberry Pi
   ↓
Stockage local (carte SD)
   ↓
WiFi / Modem cellulaire
   ↓
Portail de données CHORDS
   ↓
Visualisation Grafana
```

Parce que le Raspberry Pi exécute Linux, il peut également effectuer :

* traitement local des données
* intégration avancée des capteurs
* exécution de logiciels personnalisés

{% hint style="info" %}

### Remarque : Les modèles Raspberry Pi 3B+ et 4 nécessitent beaucoup plus d’énergie que les options basées sur microcontrôleur comme le Particle Boron. Alors que le Particle Boron peut fonctionner efficacement avec les petits panneaux solaires et batteries Voltaic que nous avons recommandés, le Raspberry Pi 3B+ et le 4 nécessitent généralement un panneau solaire et une batterie bien plus grands pour garantir un fonctionnement fiable et continu — en particulier dans des déploiements éloignés ou hors réseau. Voir ci‑dessous les exigences et recommandations en matière d’alimentation.

{% endhint %}

## Budget d'alimentation du système Raspberry Pi 3B+ <a href="#raspberry-pi-3b-system-power-budget" id="raspberry-pi-3b-system-power-budget"></a>

| **Composant**             | **Fonction**                                                      | **Tension d'alimentation** | **Courant moyen (mA)** | **Courant de pointe (mA)** | **Remarques**                          |
| ------------------------- | ----------------------------------------------------------------- | -------------------------- | ---------------------- | -------------------------- | -------------------------------------- |
| **Raspberry Pi 3B+**      | SBC, enregistrement des données, contrôle                         | 5 V                        | 400                    | 950                        | WiFi activé, HDMI/LEDs désactivés      |
| **Grove Base HAT**        | Extension GPIO, interface Grove                                   | 3,3 V                      | 5                      | 5                          | Active les capteurs Grove              |
| **Adafruit BMP390**       | Capteur de pression et altimètre                                  | 3,3 V                      | 0.8                    | 0.8                        | I2C, toujours activé                   |
| **Adafruit SHT31-D**      | Capteur de température et d'humidité                              | 3,3 V                      | 0.5                    | 0.5                        | I2C, toujours activé                   |
| **Adafruit MCP9808**      | Capteur de température haute précision                            | 3,3 V                      | 0.2                    | 0.2                        | I2C, toujours activé                   |
| **AS5600**                | Capteur de position rotative pour la girouette                    | 3,3 V                      | 4.5                    | 4.5                        | I2C, toujours activé                   |
| **SI1145**                | Capteur de lumière UV/IR/visible                                  | 3,3 V                      | 0.4                    | 0.4                        | I2C, toujours activé                   |
| **2 × SS451A Effet Hall** | Capteurs à interrupteur magnétique pour pluviomètre et anémomètre | 3,3 V                      | 9.0                    | 9.0                        | Chacun \~4,5 mA, toujours activés      |
| **Convertisseur Buck**    | Régulation de tension                                             | 12–18 V en, 5 V sortie     | —                      | —                          | Supposer 85% d'efficacité              |
| **Système total**         | —                                                                 | —                          | **420.4**              | **970.4**                  | Tous les capteurs alimentés en continu |

### Profil de consommation du système <a href="#system-power-profile" id="system-power-profile"></a>

**Consommation électrique moyenne :**

* 420,4 mA × 5 V = 2,10 W

Avec 85% d'efficacité du convertisseur buck :

* 2,10 W ÷ 0,85 ≈ 2,47 W prélevés sur la batterie

**Consommation de puissance de pointe :**

* 970,4 mA × 5 V = 4,85 W

Avec 85% d'efficacité du convertisseur buck :

* 4,85 W ÷ 0,85 ≈ 5,71 W prélevés sur la batterie

**Panneau solaire :**

* Un panneau de 20 W offre une marge suffisante pour un fonctionnement continu et la recharge de la batterie.

**Dimensionnement de la batterie (exemple, système 12 V) :**

Pour 24 heures d'autonomie à 2,47 W en moyenne :

* 2,47 W × 24 h = 59,3 Wh

**Pour une batterie 12 V :**

* 59,3 Wh ÷ 12 V ≈ 4,94 Ah

**Ajouter une marge de sécurité**

Ajouter au moins 30% de réserve pour les journées nuageuses, le vieillissement de la batterie et l'inefficacité :

* 4,94 Ah × 1,3 ≈ 6,4 Ah

**Choisir une taille de batterie standard**

* **Recommandation minimale :** Batterie 12V, 7Ah (taille courante)
* ***Pour plus de réserve (2–3 jours), envisager une batterie 12V, 12–20Ah***

> **Remarques :**
>
> * La consommation du Pi 3B+ est mesurée avec HDMI et LEDs éteints, WiFi activé et aucun périphérique USB.
> * Tous les capteurs sont en I2C et alimentés depuis le rail 3,3 V du Pi via le Grove HAT.
> * La consommation réelle peut varier en fonction de la charge de travail et des périphériques.
