Utilisation de cartes d'extension pour concevoir rapidement un puissant système IoT de capteurs et d'éclairage LED pour serres

Par Stephen Evanczuk

Avec la contribution de Rédacteurs nord-américains de Digi-Key

En horticulture, l'Internet des objets (IoT) peut jouer un rôle clé pour surveiller et garantir la santé des plantes grâce à une combinaison de capteurs et de LED spécialisées pour l'horticulture. Cependant, l'adaptation et l'implémentation de la plateforme informatique IoT adaptée avec les périphériques, les capteurs, les LED et les options de connectivité nécessaires peuvent être lentes et présenter un risque pour les budgets et les échéances.

Pour limiter ce risque, une combinaison de solutions de dispositifs et de cartes de Cypress Semiconductor, SparkFun Electronics et Wurth Electronics, entre autres, peut être utilisée pour simplifier le processus de conception, tout en permettant un développement rapide des systèmes de contrôle de serre sophistiqués.

Cet article analyse la relation entre les LED et la santé des plantes avant de présenter et de décrire ces solutions et leur mode d'emploi général.

LED et santé des plantes

La santé des plantes dépend de nombreux facteurs externes, notamment la lumière, la température, la teneur en humidité du sol et les niveaux de pH. Elle fluctue en fonction des différentes combinaisons globales de ces facteurs, ainsi que des caractéristiques spécifiques de chacun d'eux. Par exemple, une plante dépend d'une absorption de lumière figurant dans le champ de rayonnement photosynthétiquement actif (PAR), qui s'étend de 400 nm à 700 nm. Cependant, l'éclairage nécessaire dans ce champ est loin d'être uniforme. Les plantes nécessitent plutôt une lumière à des longueurs d'ondes spécifiques correspondant au spectre d'absorption des nombreux photopigments impliqués dans la photosynthèse.

Par exemple, la crête d'absorption d'une chlorophylle A avoisine les 435 nm et 675 nm (Figure 1).

Graphique d'éclairage à des longueurs d'ondes correspondant aux spectres d'absorption des nombreux photopigments

Figure 1 : La croissance des plantes dépend d'un éclairage suffisant à des longueurs d'ondes correspondant aux spectres d'absorption des nombreux photopigments actifs sur les différents segments du champ de rayonnement photosynthétiquement actif (PAR) global. (Source de l'image : Wurth Electronics)

D'autres photopigments, notamment la chlorophylle B, la carotène bêta et d'autres photochromes, sont également essentiels à la photosynthèse. Ainsi, la capacité à fournir un éclairage à des longueurs d'ondes différentes dans le champ PAR est nécessaire pour un éclairage optimal des plantes.

Comme pour tout organisme vivant, les facteurs influençant la santé des plantes ne se limitent pas seulement à l'ensemble des niveaux d'éclairage statique ou des longueurs d'ondes. Les plantes requièrent différents niveaux d'intensité lumineuse, des cycles changeant d'ombre/de lumière et même des combinaisons de longueurs d'ondes différentes, et ce, à chaque phase du cycle de croissance. De même, la température et la teneur en humidité du sol peuvent influer sur la longueur des racines.

Cette combinaison optimale de caractéristiques pour chaque facteur peut varier selon les espèces ou même les différentes phases de croissance d'une espèce. Par exemple, de nombreuses plantes à fleurs nécessitent un éclairage de moins de 12 heures. Contrairement à ces plantes de « jours courts », les plantes de « jours longs » comme les betteraves et les pommes de terre fleurissent seulement après une exposition à la lumière de plus de 12 heures.

Les environnements de serre permettent aux agriculteurs et jardiniers amateurs de contrôler la plupart de ces facteurs. Cependant, le manque de plateformes de système rentables, de périphériques et même de sources d'éclairage adaptées reste un obstacle pour le développement des systèmes de contrôle de serre. Concevoir un système pouvant surveiller et gérer ces nombreux facteurs nécessite des systèmes complexes semblables aux contrôleurs logiques programmables industriels complexes.

La disponibilité des cartes prêtes à l'emploi et des LED spécialisées pour l'horticulture offre une alternative plus simple. Les développeurs peuvent facilement créer des systèmes sophistiqués d'automatisation de serre en combinant des cartes basées sur le microcontrôleur PSoC de Cypress Semiconductor, des LED spécialisées pour l'horticulture de Wurth Electronics et une carte d'extension de SparkFun Electronics. Cette dernière est liée au large éventail de capteurs et d'actionneurs nécessaires dans ces systèmes.

Plateforme hautes performances

Conçue pour les applications embarquées, la gamme PSoC de microcontrôleurs intègre un cœur Arm® Cortex®-M0 ou Cortex-M3 et un ensemble complet de blocs analogiques et numériques programmables appelés blocs numériques universels (UDB). Avec la bibliothèque de pilotes de périphériques (PDL) de Cypress, les concepteurs peuvent utiliser les UDB pour implémenter de nombreuses fonctions, notamment des interfaces série standard et des générateurs de forme d'onde. De même, les blocs d'E/S programmables appelés E/S intelligentes prennent en charge les opérations logiques sur les signaux en provenance et à destination des broches GPIO, même si les cœurs sont en mode de veille profonde.

Le dernier dispositif PSoC, le PSoC 6, étend la gamme avec des dispositifs double cœur combinant les performances de traitement d'un cœur Cortex-M4 aux capacités basse consommation du cœur Cortex-M0+. Outre la mémoire Flash de 1 Mo, la mémoire SRAM de 288 Ko et la mémoire ROM de 128 Ko des dispositifs PSoC 62, les dispositifs PSoC 63 offrent des capacités supplémentaires, notamment Bluetooth 5.0.

Les dispositifs PSoC 63 intègrent un sous-système Bluetooth 5.0 complet avec des couches physiques matérielles et de liaison, ainsi qu'une pile de protocoles avec un accès API (interface de programmation) aux services de profil d'attribut générique (GATT) et de profil d'accès générique (GAP), qui sont essentiels aux protocoles Bluetooth. Dans chaque série, les dispositifs comme le CY8C6347FMI-BLD53 incluent des accélérateurs matériels de cryptage dédiés.

Avec leurs capacités étendues, les microcontrôleurs PSoC 6 peuvent prendre en charge les exigences de performances d'une classe émergente d'applications embarquées complexes. En même temps, leur rendement énergétique leur permet de prendre en charge les budgets énergétiques serrés typiques de ce genre d'application. Avec une tension de fonctionnement sélectionnable par l'utilisateur de 0,9 V ou 1,1 V, le microcontrôleur PSoC 6 nécessite une puissance minimale, avec une consommation de 22 μA/MHz pour le cœur Cortex-M4 et 15 μA/MHz pour le cœur Cortex-M0+.

Pour simplifier le développement des applications basées sur ces dispositifs, Cypress fournit des versions de sa ligne de kits Pioneer pour les modèles PSoC 63 et PSoC 62. Sur le PSoC 63, le kit Pioneer PSoC 6 BLE inclut une mémoire Flash NOR de 512 Mbit, un programmateur/débogueur intégré KitProg2 de Cypress, un système USB Type-C™ Power Delivery et plusieurs fonctionnalités d'interface utilisateur. Le kit Pioneer Wi-Fi-BT PSoC 6 combine un microcontrôleur PSoC 62 au module LBEE5KL1DX de Murata Electronics, qui est basé sur la puce combo Wi-Fi/Bluetooth CYW4343W de Cypress.

Extensions matérielles

L'utilisation des cartes Pioneer de Cypress pour développer les applications de contrôle de processus est devenue plus simple grâce à une carte d'extension développée avec la collaboration de SparkFun Electronics et Digi-Key Electronics. Le shield d'extension IoT PSoC Pioneer est un shield compatible Arduino R3 doté de connecteurs compatibles Qwiic et XBee (Figure 2). Branché à une carte PSoC Pioneer, le shield d'extension permet aux développeurs d'étendre facilement l'ensemble de cartes avec des dispositifs comme des capteurs pour surveiller la qualité de l'air et du sol dans une serre.

Image du shield d'extension IoT PSoC Pioneer (carte rouge) étendant les capacités des cartes Pioneer Cypress

Figure 2 : Le shield d'extension IoT PSoC Pioneer (carte rouge) permet d'étendre les capacités des cartes Pioneer de Cypress comme le kit PSoC 6 BLE Pioneer (bleu), grâce à ses différentes options de connecteurs pour l'ajout de cartes compatibles Qwiic et XBee prêtes à l'emploi. (Source de l'image : SparkFun Electronics)

Pour surveiller les conditions ambiantes d'une serre, une carte compatible Qwiic comme la carte Breakout combo environnementale SEN-14348 de SparkFun utilise les capteurs intégrés BME280 de Bosch Sensortec et CCS811 d'ams pour fournir des données relatives à plusieurs variables environnementales (voir l'article « Ajouter des instruments de mesure de la qualité de l'air compensés à l'Internet des objets »).

Le BME280 de Bosch combine des capteurs numériques pouvant fournir des lectures précises de la température, de la pression et de l'humidité, tout en ne consommant que 3,6 μA à une fréquence de mise à jour de 1 Hz. Le CCS811 d'ams fournit les mesures d'équivalent CO2 et de composés organiques volatils (COV) totaux.

Les capteurs de gaz comme le CCS811 doivent chauffer une plaque chauffante interne pour effectuer les mesures de gaz, ce qui entraîne une augmentation de la consommation d'énergie pour atteindre 26 mW avec une alimentation de 1,8 V en mode de fonctionnement 1. Ce mode fournit la fréquence de mise à jour la plus rapide de 1 Hz. Les développeurs peuvent choisir d'autres fréquences de mise à jour comme le mode 3, qui effectue une mesure par minute et permet de réduire la consommation énergétique à 1,2 mW.

Les développeurs peuvent simplement utiliser un câble Qwiic pour connecter la carte combo au shield d'extension, pour programmer les capteurs BME280 de Bosch et CCS811B d'ams de la carte combo en fonction des logiciels d'exemple disponibles dans le référentiel github de SparkFun.

Qualité du sol

Outre les conditions ambiantes dans une serre, un pH et une teneur en eau appropriés du sol sont essentiels à la santé des plantes. La plupart des plantes nécessitent des niveaux de pH du sol neutres ou légèrement acides, mais la plage de pH optimale peut considérablement varier. Par exemple, les pommes de terre poussent mieux dans les sols acides avec un pH d'environ 5,5, tandis que ce niveau peut nuire à d'autres plantes comme les épinards qui préfèrent des sols plus alcalins.

Parallèlement, de légères variations du niveau de pH, même dans la plage optimale, peuvent directement affecter la présence des nutriments nécessaires à la croissance (Figure 3).

Image de légères variations du niveau de pH affectant directement la physiologie des plantes

Figure 3 : De légères variations du niveau de pH affectent directement et indirectement la physiologie des plantes par leur impact sur la disponibilité des nutriments dans le sol. (Source de l'image : Wikimedia Commons)

Les développeurs peuvent facilement ajouter une option de détection de pH à leurs systèmes de serre à l'aide du kit de capteur de pH SEN-10972 de SparkFun Electronics. Le kit est fourni avec une sonde de pH, une carte d'interface et des solutions de tampons pour l'étalonnage. Pour communiquer avec le microcontrôleur PSoC, les développeurs peuvent utiliser la sortie UART par défaut de la carte pH.

Alternativement, la carte de capteur de pH peut être utilisée en mode I2C et connectée via l'adaptateur Qwiic I2C DEV-14495 de SparkFun. L'adaptateur Qwiic de SparkFun sépare les broches I2C des connecteurs Qwiic et fournit des points de soudure pour permettre aux développeurs de facilement utiliser les dispositifs I2C existants avec le système de connecteurs Qwiic.

La mesure de la teneur en eau du sol est tout aussi simple. Le capteur d'humidité du sol SEN-13322 de SparkFun fournit deux plots exposés conçus pour être placés directement dans le sol et servir de résistance variable entre la source de tension fournie et la terre. Une teneur en humidité supérieure augmente la conductivité entre les plots, ce qui entraîne une résistance inférieure et une sortie de tension supérieure.

Pour ce capteur, le convertisseur numérique-analogique (CNA) intégré au microcontrôleur PSoC peut être utilisé comme source de tension, et le convertisseur analogique-numérique (CAN) à registre d'approximations successives (SAR) peut être utilisé pour numériser la tension correspondant au niveau d'humidité du sol. De même, les amplificateurs opérationnels internes du microcontrôleur peuvent être utilisés pour mettre en tampon la sortie CNA et l'entrée CAN.

Les développeurs peuvent améliorer leurs capacités de gestion du sol grâce à cette même approche. Par exemple, le microcontrôleur PSoC 6 prend en charge plusieurs canaux sur la sortie CNA et l'entrée CAN, permettant d'ajouter plusieurs capteurs de pH. De plus, certaines applications peuvent nécessiter des mesures à plus haute résolution exigeant une plage de tensions supérieure à la tension d'alimentation analogique VDDA de 3,6 V (max.) du microcontrôleur. Dans ces cas-là, la solution consiste à ajouter des amplificateurs opérationnels séparateurs externes et un régulateur de tension.

Outre la mesure de la teneur en eau du sol, les développeurs plus ambitieux peuvent utiliser la même approche pour automatiser l'irrigation à l'aide des GPIO et de la fonctionnalité PWM (modulation de largeur d'impulsion) du PSoC pour contrôler une pompe à eau FIT0563 de DFRobot avec une carte de commande DRI0044-A de DFRobot.

Pour des composants supplémentaires de ce type ou autres, utilisez l'adaptateur Qwiic DEV-14352 de SparkFun. Il fournit des connecteurs Qwiic et une grande zone de prototypage (Figure 4).

Image de l'adaptateur Qwiic de SparkFun

Figure 4 : Grâce à l'adaptateur Qwiic de SparkFun, les développeurs peuvent facilement ajouter des circuits personnalisés via les connexions Qwiic avec le shield d'extension Pioneer ou en utilisant les embases fournies pour empiler l'adaptateur avec le shield d'extension sur les cartes Pioneer. (Source de l'image : SparkFun)

Comme l'adaptateur Qwiic est adapté à la configuration du shield Arduino R3, les développeurs peuvent utiliser les embases incluses avec le kit d'adaptateur Qwiic pour empiler leurs propres circuits entre la carte du kit Pioneer et le shield d'extension IoT Pioneer de SparkFun.

Éclairage horticole à LED

Comme indiqué précédemment, la santé des plantes dépend de la lumière fournie à des longueurs d'ondes spécifiques. Même si les avancées en éclairage LED ont fourni des solutions pour l'éclairage industriel, les phares automobiles, etc., les LED conventionnelles n'offrent pas les caractéristiques spectrales requises pour la photosynthèse. La série WL-SMDC de LED monochromes en céramique de Wurth Electronics répond au besoin d'éclairage à des longueurs d'ondes s'étendant du bleu profond au rouge intense (Figure 5).

Graphique de la série WL-SMDC de Wurth Electronics

Figure 5 : Chaque produit de la série WL-SMDC de LED monochromes en céramique de Wurth Electronics fournit l'éclairage aux longueurs d'ondes spécifiques nécessaire à la croissance et au développement des plantes. (Source de l'image : Wurth Electronics)

L'utilisation combinée des dispositifs de la série SL-SMDC fournit les longueurs d'ondes propices à de nombreux aspects de la croissance des plantes :

  • La LED bleu profond 150353DS74500 (longueur d'onde de crête de 450 nm) et la LED bleue 150353BS74500 (dominante 460 nm) fournissent un éclairage dans la plage de longueurs d'ondes associée à la régulation de la concentration en chlorophylle, à la croissance latérale des bourgeons et à l'épaisseur des feuilles.
  • La LED verte 150353GS74500 (crête 520 nm) et la LED jaune 150353YS74500 (dominante 590 nm) fournissent un éclairage dans une plage de longueurs d'ondes auparavant considérée comme négligeable, mais désormais reconnue pour jouer un rôle dans la réponse d'évitement de l'ombre pour les plantes.
  • La LED rouge 150353RS74500 (dominante 625 nm) et la LED rouge intense 150353HS74500 (crête 660 nm) fournissent un éclairage aux longueurs d'ondes les plus impliquées dans la photosynthèse, mais également impliquées dans les différentes phases des plantes, notamment la floraison, le repos végétatif et la germination des graines.
  • Le modèle rouge lointain 150353FS74500 (crête 730 nm) fournit un éclairage à des longueurs d'ondes associées à la germination des plantes, au temps de floraison, à la longueur des tiges et à l'évitement de l'ombre.
  • Enfin, le modèle blanc lumière du jour 158353040 permet non seulement d'étendre la couverture de la longueur d'onde bleue, mais contribue également à la quantité de rayonnement photosynthétiquement actif (DLI) globale requise pour la croissance des plantes.

Les développeurs peuvent trouver de nombreux circuits d'attaque LED comme le MagI3C 171032401 de Wurth ou l'ALT80800 d'Allegro MicroSystems pour commander des chaînes de LED. La plupart de ces dispositifs prennent en charge une régulation de gradation à l'aide d'une tension analogique et/ou PWM, réduisant l'implémentation du circuit d'attaque LED à seulement quelques composants supplémentaires (Figure 6).

Schéma d'un circuit d'attaque LED avancé comme l'ALT80800 d'Allegro MicroSystems

Figure 6 : Les circuits d'attaque LED avancés comme l'ALT80800 d'Allegro MicroSystems ne requièrent que quelques composants supplémentaires pour commander des chaînes de LED avec une gradation contrôlée par entrée analogique ou PWM. (Source de l'image : Allegro MicroSystems)

Dans la conception d'une fonction de gradation, cependant, les développeurs doivent faire attention aux changements très rapides du niveau d'éclairage instantané. À des taux PWM élevés, la pupille humaine peut ne répondre qu'à une intensité lumineuse moyenne, ce qui permet à des impulsions de lumière à des niveaux d'intensité nuisibles d'atteindre la rétine. L'utilisation de circuits d'attaque LED à courant constant comme l'ALT80800 d'Allegro permet de réduire cet effet.

Conception logicielle

La combinaison de la carte PSoC Pioneer, du shield d'extension et des cartes supplémentaires mentionnées précédemment permet aux développeurs de concevoir physiquement un système de contrôle de serre, essentiellement en branchant les cartes matérielles les unes aux autres. Le développement de logiciels de gestion de capteurs ou de commande de LED est presque aussi simple, grâce à la disponibilité de composants dans la bibliothèque de pilotes de périphériques (PDL) de Cypress.

Les composants de la bibliothèque PDL analysent les fonctionnalités PSoC comme les périphériques analogiques programmables, d'E/S intelligentes et UDB. Les développeurs peuvent rapidement implémenter une fonctionnalité logicielle pour activer le microcontrôleur lorsque la sortie du capteur atteint un niveau particulier. Par exemple, lorsque la tension de sortie d'un capteur d'humidité du sol indique un sol plus sec, grâce à l'utilisation du PSoC Creator de Cypress, les développeurs peuvent configurer l'un des comparateurs basse consommation intégrés du microcontrôleur PSoC pour générer une interruption lorsque le niveau sur une broche analogique spécifique tombe en dessous (ou au-dessus) du niveau de tension de référence.

Cypress démontre cette fonctionnalité avec le code d'exemple qui illustre le modèle de conception de base pour l'utilisation d'un bloc comparateur basse consommation (LPComp) (Liste 1). Ici, lorsqu'une interruption sort le processeur du mode d'hibernation, le code vérifie la valeur LPComp. Ce code d'exemple utilise une GPIO pour faire basculer une LED si le résultat de comparaison est élevé toutes les 500 ms. Lorsque le résultat diminue finalement, le code remet l'état du processeur en mode d'hibernation.

Copier int main(void) {     #if PDL_CONFIGURATION         /* Enable the whole LPComp block */         Cy_LPComp_GlobalEnable(LPCOMP);                 /* Configure LPComp output mode and hysteresis for channel 0 */         Cy_LPComp_Init(LPCOMP, CY_LPCOMP_CHANNEL_0, &myLPCompConfig);                 /* Enable the local reference voltage */         Cy_LPComp_UlpReferenceEnable(LPCOMP);         /* Set the local reference voltage to the negative terminal and set a GPIO input on the            positive terminal for the wake up signal */         Cy_LPComp_SetInputs(LPCOMP, CY_LPCOMP_CHANNEL_0, CY_LPCOMP_SW_GPIO, CY_LPCOMP_SW_LOCAL_VREF);           /* Set channel 0 power mode - Ultra Low Power mode */         Cy_LPComp_SetPower(LPCOMP, CY_LPCOMP_CHANNEL_0, CY_LPCOMP_MODE_ULP);                 /* It needs 50us start-up time to settle in ULP mode after the block is enabled */         Cy_SysLib_DelayUs(MY_LPCOMP_ULP_SETTLE);     #else         /* Start the LPComp Component */         LPComp_1_Start();     #endif         /* Check the IO status. If current status is frozen, unfreeze the system. */     if(Cy_SysPm_GetIoFreezeStatus())     {   /* Unfreeze the system */         Cy_SysPm_IoUnfreeze();     }     else     {         /* Do nothing */        }         for(;;)     {         /* If the comparison result is high, toggles LED every 500ms */         if(Cy_LPComp_GetCompare(LPCOMP, CY_LPCOMP_CHANNEL_0) == MY_LPCOMP_OUTPUT_HIGH)         {             /* Toggle LED every 500ms */             Cy_GPIO_Inv(LED_0_PORT, LED_0_NUM);             Cy_SysLib_Delay(TOGGLE_LED_PERIOD);         }         /* If the comparison result is low, goes to the hibernate mode */         else            {               /* System wakes up when LPComp channel 0 output is high */             MyLPComp_SetHibernateMode(CY_SYSPM_LPCOMP0_HIGH);                 }     } } 

Liste 1 : Le code d'exemple de Cypress démontre les modèles de conception clés, comme l'utilisation du comparateur basse consommation PSoC 6 pour activer le microcontrôleur du mode de fonctionnement basse consommation. (Source du code : Cypress Semiconductor)

Pour un système de contrôle de serre, le même modèle de conception peut être utilisé pour activer une pompe à eau en cas de faible humidité du sol, activer un ventilateur en cas de température ambiante élevée, alerter le propriétaire de la serre si le niveau de pH n'est pas dans la plage désirée ou effectuer les nombreuses autres actions typiquement requises pour restaurer l'environnement de la serre à des conditions optimales pour la croissance des plantes.

Les développeurs peuvent également utiliser d'autres composants de la bibliothèque PDL pour prendre en charge d'autres exigences de contrôle et d'interface, avec un développement de code minimal. Par exemple, pour utiliser le composant PWM pour contrôler l'intensité des LED, il suffit de faire glisser le composant PWM sur la trame de conception PSoC Creator et d'utiliser la fenêtre contextuelle de configuration connexe pour définir les paramètres PWM spécifiques comme le mode de fonctionnement, la période et la résolution (Figure 7).

Image du PSoC Creator de Cypress Semiconductor

Figure 7 : Le PSoC Creator peut être utilisé pour concevoir schématiquement une fonctionnalité avec la bibliothèque PDL de Cypress. L'interface de programmation PDL peut également être utilisée pour travailler uniquement au niveau du code. (Source de l'image : Cypress Semiconductor)

Après la configuration du composant et la finalisation de la conception, le PSoC Creator sert à générer la structure du code de base, en ajoutant un code personnalisé le cas échéant. Alternativement, les développeurs préférant ignorer la phase d'entrée schématique peuvent utiliser l'API PDL de Cypress pour directement accéder aux fonctionnalités sous-jacentes. Les développeurs peuvent également mélanger les approches, en utilisant le code généré par le PSoC Creator pour mieux comprendre la bibliothèque PDL avant de développer leur code de production à l'aide de l'API PDL.

Cette approche permet de rapidement implémenter le code nécessaire à la prise en charge de chaque fonctionnalité décrite dans cet article. En déployant la conception de système de contrôle résultante dans une petite serre, les développeurs pourraient probablement utiliser une seule carte Pioneer et un seul shield d'extension IoT PSoC Pioneer pour prendre en charge les capteurs, les actionneurs et les LED nécessaires.

Pour un déploiement dans un environnement de serre plus grand, l'approche rentable serait de distribuer les fonctionnalités comme la mesure du pH du sol et de la température ambiante dans des ensembles de cartes au niveau du sol, en utilisant des ensembles de cartes distincts pour contrôler les chaînes de LED horticoles. Les développeurs pourraient davantage réduire les coûts en utilisant la carte PSoC 4 BLE Pioneer pour prendre en charge les fonctionnalités de contrôle et de détection périphérique.

Comme le shield d'extension IoT PSoC Pioneer est également compatible avec cette carte, il est facile de reconfigurer chaque ensemble de cartes avec le complément approprié de dispositifs. Dans ce cas, les ensembles de cartes basés sur PSoC 4 pourraient se connecter via Bluetooth à une ou plusieurs cartes PSoC 6 ou exploiter la connectivité Wi-Fi du kit PSoC 6 Wi-Fi-BT Pioneer pour se connecter à des services cloud comme ThingSpeak pour l'analyse et l'affichage des données (Figure 8).

Schéma de systèmes basés sur PSoC comme le kit PSoC 4 BLE Pioneer et le kit PSoC 6 Pioneer

Figure 8 : Les développeurs peuvent combiner plusieurs systèmes basés sur PSoC comme le kit PSoC 6 Pioneer pour prendre en charge des applications complexes liées à des services cloud comme ThingSpeak. (Source de l'image : Cypress Semiconductor)

Dans ce cas, les développeurs peuvent tirer parti du support Bluetooth de Cypress pour obtenir un ensemble complet de capacités de connectivité sécurisées (voir l'article Développer un réseau sécurisé de capteurs et de concentrateurs Bluetooth basse consommation).

Conclusion

Les anciens systèmes de contrôle de serre automatisés nécessitaient des contrôleurs de grade industriel liés à des capteurs, des actionneurs et des systèmes d'éclairage complexes. Comme illustré, les développeurs peuvent désormais tirer parti de cartes de microcontrôleur et de cartes d'extension économiques pour concevoir des plateformes rentables, capables d'exploiter une vaste gamme de capteurs et d'actionneurs disponibles.

Avec l'IoT et la disponibilité de LED spécialisées pour l'horticulture, les développeurs disposent d'un ensemble complet de composants nécessaires à l'implémentation d'applications sophistiquées, capables de surveiller et de contrôler à distance les nombreux facteurs associés à la croissance et au développement sains des plantes.

Référence

  1. LED – Note d'application sur l'avenir de l'éclairage horticole

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À propos de l'auteur

Stephen Evanczuk

Stephen Evanczuk affiche plus de 20 ans d'expérience dans la rédaction de contenu pour et sur l'industrie électronique, couvrant un large éventail de sujets, notamment le matériel, les logiciels, les systèmes et les applications, y compris l'IoT. Il a obtenu son doctorat (Ph.D.) en neurosciences sur les réseaux neuronaux et a travaillé dans l'industrie aérospatiale sur les systèmes sécurisés massivement distribués et les méthodes d'accélération par algorithmes. Actuellement, lorsqu'il n'écrit pas d'articles techniques, il travaille sur l'application de l'apprentissage approfondi pour les systèmes de reconnaissance et de recommandation.

À propos de l'éditeur

Rédacteurs nord-américains de Digi-Key