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La maison domotique


La maison domotique



1. Problématique :

Le nombre de cambriolages, en hausse depuis quelques années, est en moyenne de 50.000 par an en Maroc. Un des moyens de lutte les plus efficaces contre ce type d’infraction est la modernisation des dispositifs de sécurité qui permet de prévenir considérablement le risque de cambriolage grâce à des installations qui dissuadent les cambrioleurs, mais qui servent également à prévenir la récidive souvent pratiquée dans ce genre d’infraction.

Mais la sécurité ne consiste pas uniquement à prévenir le risque de cambriolage, elle sert également à éviter le risque d’accidents domestiques.

En effet, chaque année en Maroc, les accidents domestiques causent environ 5 000 morts (soit 3,6 % des décès) dont 340 enfants, 20 000 morts dans l’Afrique du nord et plusieurs millions de morts dans le monde. Le schéma ci-dessous illustre la répartition spatiale de la survenue des accidents domestiques au sein d’un habitat.

la maison domotique


Les différentes installations domotiques ayant pour objectif la prévention de la survenue de ces accidents domestiques se répartissent donc les pièces où les pourcentages sont les plus élevés (cuisine, jardin, piscines, etc...). C’est pourquoi, en réduisant le risque d’accidents domestique de façon considérable, la domotique joue un rôle significatif dans la réduction de la mortalité prématurée.

2. Solution :

Un des domaines d'application de la domotique est la sécurité des biens et des personnes par des systèmes d'alarme qui préviennent d'une part des risques techniques (pannes ou dysfonctionnements des appareils) et d'autre part des éventuelles intrusions dans la maison (cambriolage).

- Alarme technique :
Les alarmes techniques sont basées sur des capteurs capables de détecter différents incidents tels que des dégagements toxiques, incendie, fuite de gaz, etc. Ces différents capteurs sont raccordés à une centrale d'alarme. Les sécurités anti-noyade des piscines font également partie de ces systèmes d'alarme ainsi que certains détecteurs de pannes sur les équipements domestiques.

Détecteur de fumée                                                                    Détecteur de gaz

Détecteur de présence                                                            vidéo surveillance

3. Détecteur de mouvement PIR :

3.1. Définition :

La détection de mouvement (ou de présence) est souvent au coeur des dispositifs de sécurité, en effet c’est elle qui joue le rôle du capteur dans le domaine de la sécurité et est le plus souvent à l’origine du déclenchement des autres dispositifs.

Il existe plusieurs types de détecteurs de présence qui sont plus ou moins utilisés selon les infrastructures à sécuriser.

Le détecteur de présence le plus couramment utilisé est le détecteur de présence à 3 fils qui sont composés de télémètre infrarouge.

détecteur de mouvement

3.2. Principe de fonctionnement :

détecteur de mouvement

Le fonctionnement de ces télémètres infrarouges repose sur la triangulation et une rangée de petites cellules photoconductrice pour déterminer la distance et la présence d’obstacles dans leur angle de vue.

Ces rangées de cellules photoélectriques correspondent à un PSD (Position Sensitive Device). Ils fonctionnent en émettant une brève pulsation de lumière infrarouge qui rebondit sur un obstacle ou pour suit son chemin.

Si l'onde est réfléchie vers le capteur dans un intervalle de temps donné, le capteur la perçoit et mesure l'angle entre l'émetteur, l'obstacle et le récepteur (sinon le capteur considère qu'il n'y a rien devant lui).


La lentille de réception focalise l'onde retour, qui illumine ainsi une cellule de la rangée, ce qui détermine la distance de l'objet par trigonométrie et le mouvement si cette distance varie. Les détecteurs 3 fils ont besoin pour fonctionner, d'une alimentation permanente (phase et neutre)

Le détecteur comporte donc deux bornes pour son alimentation électrique (L et N), et une troisième (L1), qui sera à relier aux appareils à commander. Lorsqu'une présence est détectée, un contact interne relie la phase de l'alimentation (L) à cette troisième borne, la sortie (L1). Le contact se ferme alors pour une durée donnée, permettant ainsi l’alimentation des installations qui font suite dans le dispositif de sécurité. Dans ce schéma les deux détecteurs de présence permettent l’allumage de lampes.



En effet, il est possible d’associer plusieurs détecteurs de présence pour l’alimentation d’un même circuit. Il suffit alors de relier la phase, le neutre et le retour de lampe entre les différents détecteurs.

3.3. Caractéristiques du capteur :

 Capteur de mouvement type infrarouge avec carte de contrôle 
 La sensibilité et le temps de détection est réglable 
 Distance de détection : environ 7m 
 Angle de détection : moins de 100° 
 Alimentation : de 4,5V à 20V 
 Consommation en veille : moins de 50μA 
 Signal de détection : 3,3V HIGH , 0V LOW 
 Taille : 3.3cm x 2.5cm x 2.5cm

3.4. Câblage à réaliser avec ARDUINO :

détecteur de mouvement
a. Matériels :

 Arduino UNO 
 Capteur de mouvement PIR 
 Breadboard 
 Quelques câbles






b. Branchements :

Rien de bien compliqué, la broche "GND" (noir) correspond au "Ground" de l’Arduino et le 5V sur le 5V de l’Arduino. Nous allons ensuite brancher le PIN pour le data sur le PIN2, comme l'indique le schéma suivant :

détecteur de mouvement


3.5. Code ARDUINO :


Nous pouvons tester notre montage et le code en lançant la console. Dès que le capteur détecte un mouvement, la console va afficher "Motion detected !". Dès que le capteur ne détecte plus rien, le message devient "Motion ended!" 

NB : La Console : 

Il est possible de lire et envoyer des instructions à l'Arduino par le biais d'une console. 

Dans l'exemple actuel, la ligne "Serial.begin(9600);" dans la partie void setup(), permet d'utiliser la "console" avec une fréquence de 9600 bauds. 

Ensuite, dans la boucle, le programme écrira des informations dans la console grâce à la fonction Serial.println. Dans notre exemple, Serial.println("Motion detected!"); pour indiquer que le capteur à détecter un mouvement. 

Pour lancer la console, ou "Serial Monitor", il faut cliquer sur l'icone suivant :

arduino


3.6. Simulation en proteus :

simulation arduino


4. Capteur de gaz :

4.1. Définition :

Le détecteur de gaz est un équipement de protection individuelle.

Le détecteur de gaz est un appareil pour surveiller et mesurer le pourcentage atmosphérique, piloté par un microcontrôleur (en l'occurrence celui d'un chambre souterraine ou d'une canalisation) en oxygène, gaz toxique et gaz explosif.

Les détecteurs de gaz peuvent être monogaz ou mulitgaz, en version jetable (durée de vie : 2 ans) ou permanents (avec cellule à étalonner et à changer).

capteur de gaz

Les gaz détectés les plus courants sont :

- CO
- H2S
- O2
- SO2
- Gaz combustibles





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