Raspberry Pi

Le Raspberry Pi est une plate-forme flexible qui peut être utilisée pour tester des capteurs avant l'installation ainsi que servir de journaliseur de données fiable. Il prend en charge la connexion aux réseaux Wi‑Fi dès la sortie de l'emballage, et vous pouvez également ajouter un modem cellulaire externe pour des déploiements distants sans accès Wi‑Fi.

Capteurs pris en charge

• Capteur de lumière

• Pluviomètre

• Anémomètre

• Girouette

• Bouclier anti‑rayonnement (Température, Pression et Humidité relative)

Télécharger le logiciel 3D-PAWS

GitHub - 3d-paws/3D-PAWS-Raspberry-Pi: A python library used to run a 3D-PAWS weather station.GitHub

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 panneaux solaires et batteries Voltaic plus petits que nous avons recommandés, les Raspberry Pi 3B+ et 4 nécessitent généralement un panneau solaire et une batterie beaucoup plus grands pour assurer un fonctionnement continu et fiable — en particulier pour des installations distantes ou hors réseau. Voir ci‑dessous pour les exigences et recommandations en matière d'alimentation.

Budget d'alimentation du système Raspberry Pi 3B+

Composant	Fonction	Tension d'alimentation	Courant moyen (mA)	Courant de pointe (mA)	Remarques
Raspberry Pi 3B+	SBC, journalisation des données, contrôle	5 V	400	950	WiFi activé, HDMI/LEDs éteints
Grove Base HAT	Extension GPIO, interface Grove	3,3 V	5	5	Permet 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 rotationnelle pour la girouette	3,3 V	4.5	4.5	I2C, toujours activé
SI1145	Capteur UV/IR/lumière visible	3,3 V	0.4	0.4	I2C, toujours activé
2 × SS451A Effet Hall	Capteurs à interrupteur magnétique pour le pluviomètre et l'anémomètre	3,3 V	9.0	9.0	Chacun ~4,5 mA, toujours actif
Convertisseur Buck	Régulation de tension	12–18 V en entrée, 5 V en sortie	—	—	Supposer une efficacité de 85%
Système total	—	—	420.4	970.4	Tous les capteurs alimentés en continu

Profil de puissance du système

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 électrique 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 charge 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

Ajoutez au moins 30% de marge pour les jours nuageux, le vieillissement de la batterie et l'inefficacité :

• 4,94 Ah × 1,3 ≈ 6,4 Ah

Choisir une taille de batterie standard

• Minimum recommandé : Batterie 12 V, 7 Ah (taille courante)

• Pour plus de réserve (2–3 jours), envisagez une batterie 12 V, 12–20 Ah

Remarques :

• La consommation du Pi 3B+ est mesurée avec HDMI et LEDs éteints, WiFi activé et sans périphériques USB.

• Tous les capteurs sont I2C et alimentés depuis le rail 3,3 V du Pi via le Grove HAT.

• La consommation réelle peut varier selon la charge de travail et les périphériques.