Fabrication d'un potager urbain, éco-responsable et connecté - Blolab - Cotonou -Bénin

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Atelier physiquement organisé sur le sujet (à partir de la liste des ateliers gratuits publiés) Fabrication d'un potager urbain, éco-responsable et connecté
Durée de l'atelier Autre
Objectifs de Développement Durables concernés (ODD)
  • Eau propre et assainissement
  • Énergie propre et d'un coût abordable
  • Industrie, innovation et infrastructure
  • Villes et communautés durable
  • Consommation et production responsables
  • Lutte contre les changements climatiques
Défis Résilience des territoires ADEME (si applicable)
  • Alimentation et agriculture
  • Urbanisme Circulaire
  • Ilôts de chaleur
  • Gestion de l'eau et des sols
Objectifs pédagogiques

Soft Skills

  • Coopération en groupe et non compétition individuelle
  • Comprendre et réaliser un projet en temps limité
  • Respect des consignes (notamment de sécurité)

Compétences techniques

●    Initiation à l’informatique embarquée
●    Programmation d’une carte électronique
●    Réalisation de circuits de test sur breadboard
●    Création de base donnée en ligne
●    Soudure de composants électroniques et réalisation d'un circuit sur plaque pastillée
●    Modélisation 3D avec FreeCad

●    Savoir présenter un projet

Notions environnementales

  • Fragilité et besoins d'un écosystème de culture
  • L'eau, son utilisation, maîtriser et mesurer sa consommation
  • Comment détecter des problèmes dans un milieu de culture, les prévenir, et pouvoir le faire à distance
  • Question du potentiel de la modernisation et du contrôle des installations agricoles ou de culture
Outillage
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A quoi ressemble le prototype de test une fois les composants soudés - CC by SA Blolab - Cotonou - Bénin
  • L'atelier nécessite très peu d'outillage spécifique.
  • Il est possible de tout transporter le matin même.
  • Le seul outillage spécifique est l'imprimante 3D. Si on en a pas, envisager de faire un boitier autrement pour le système, ou alors nécessité de l'imprimer à l'avance et de le ramener sur l'atelier. Attention également pour le tuyau de répartition de l'eau dans le bac (remplçable par un tuyau perçé à intervalles régulier, mais moins intéressant que la modélisation + impression 3D)
  • Ne pas oublier le matériel de mesure, indispensable aux phases de modélisation 3D.
  • Amener un bache ou toile de protection du sol à cause des salissures possibles avec le terreau.

Pour rappel du petit outillage nécessaire : Fer a souder, pied à coulisse, ordinateurs, mètre, multimètre, étain, pince coupante,imprimante 3D, scie à main.
Matériaux
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Le bidon de 25l sera transformé en potager - L'équipe prend les mesures pour préparer le système d'arrosage des plants - CC by SA Blolab - Cotonou - Bénin
  • Rien de volumineux ni dangereux.
  • Pas de danger particulier sauf pour la découpe du bidon et les soudures.
  • Protéger le sol au moment du remplissage du potager avec le terreau (salissures).
  • Disposer si possible d'une imprimante 3D avec du filament en stock.
  • Bien penser à ramener la ou les plantes pour le potager (ici citronnelle)
  • Un Bidon de 25 l est une bonne base pour le bac de terreau

Rappel de ce qu'il faut pour l'atelier :

ESP8266, Leds, Capteur d’humidité, Breadboard, Transistor BC547, Bidon d’huile (vide) de 25L, Citronnelle, Pompe à eau, Résistances de 220 Ohm, Veroboard
Local/Lieu
  • Au moins 12 à 16 m carrés pour 5 personnes
  • Si possible local sec et alimenté en 220V (ordinateurs, impirmante 3D)
  • Proximité d'une imprimante 3D si elle est utilisée pour le boitier (par exemple dans une autre pièce)
Équipe
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L'équipe au travail sur le potager connecté - CC by SA Blolab - Cotonou - Bénin
  • Une personne qualifiée pour un groupe de 5 participants.
  • Attention aux compétences requises chez la personne qui supervise. Dans cet atelier il faut maitriser et transmettre toutes les compétences techniques à découvrir (y compris modélisation 3D, installation d'une carte ESP8266, envoi de data vers une base de données...). De préférence une personne connaissant bien la fabrication numérique et toutes ces techniques.
Normes/Sécurité
  • Pas de danger particulier hormis pour la manipulation du fer à souder, de la scie, et bien entendu le risque électrique.
  • On donne les consignes de sécurité en mettant l'accent sur ces outils et les bonnes conduites (ne pas utiliser sans autorisation, bien remiser à sa place, débrancher après usage, se faire aider si nécessaire).
  • Norme ISO 14001
Financement
  • Environ 20000 FCFA pour un groupe de 5 personnes concernant les composants d'un kit de potager hors outillage.
  • Si nécessaire prévoir rémunération de l'intervenant(e)
  • Assurance de l'atelier
Communication
  • Affiches et réseaux sociaux ramenant sur un lien d'inscription via internet.
  • Confirmation puis accueil.
Accueil Il dure toute une matinée afin d'intégrer les participants dans la communauté du fablab.
  • Accueil chaleureux (thé)
  • Chacun se présente (superviseurs et participants)
  • Présentation du fablab et de ses activités et projets
  • Présentation de l'atelier à réaliser et de ses objectifs
  • On demande aux participants sur quelles tâches ils souhaitent contribuer et on les leur affecte.
  • Lancement de l'atelier
Consignes Les consignes sont données avant le début de la phase de fabrication.

  • Consignes de sécurité : attention avec la scie et le fer à souder
  • Relation entre apprenants et enseignant(e) : on peut se tromper, tout le monde fait le projet pour la première fois. Ne pas hésiter à demander. On est là pour apprendre ensemble : essayer de travailler dans une bonne ambiance.
  • Tenter de réussir le prototype fonctionnel dans les délais. Faire attention au temps restant disponible.
Préparation des Matériaux/Kits Avant l'atelier :

  • Ne rien oublier et disposer de composants électroniques supplémentaires (cas de casse ou dysfonctionnement).
  • Prévoir également du supplément en PVC
  • Ramener une protection (bache, autre) pour mettre sous le potager lors du remplissage de terreau.
  • Avant l'atelier, s'assurer de disposer de l'accèsà l'imprimante 3D et qu'elle dispose de consommable.

Dans cet atelier le Blolab fait vérifier tous les composants par les élèves avant leur assemblage, ce qui permet de les familiariser avec tous les éléments de la partie électronique.

  • Réalisation des tests unitaires de tous les composants pour lesquels c’est possible (leds...)
  • Réalisation de tests de fonctionnement de tous les éléments qui seront branchés à l’ESP8266
Pauses
  • La pause est unique mais obligatoire le midi et dure deux heures entre 13h et 15h.
  • Ici on invite les participants au déjeuner.
  • L'atelier étant intégré dans un événement plus large ceci permet beaucoup de partage avec les participants à d'autres ateliers et activités.
Fabrication/Assemblage
  • On doit très bien surveiller et encadrer l'usage de la scie pour couper le bidon, et celui du fer à souder.
  • Précaution pour ne pas casser les pattes des leds et les composants
  • Attention au moment de l'introduction du module de potager connecté dans son boitier : ne pas casser les leds et faire très attention pour bien positionner le tout avant l'installation finale.
Etapes avec les participants
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Breadboard, résistances, leds : découverte et tests des composants - CC by SA Blolab - Cotonou - Bénin

JOUR 1


Matin :
- Accueil collégial des participants, briefing, visite du lieu, présentation des participants et découverte du projet (une demi-journée).
Midi
  • Pause déjeuner (deux heures)
Après-midi : composants et électronique
  • Début de la phase de fabrication
  • Découverte et tests des composants électroniques par les participants
  • Présention du schéma global électronique (raccordement des composants au micro-controlleur)
  • Prototypage sur breadboard
  • Découverte de la programmation d'un module ESP8266 capable de piloter l'installation et de communiquer.

JOUR 2 :


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Soudure des composants sur une plaque pastillée (veroboard) - CC by SA Blolab - Cotonou - Bénin

Matin : réalisation du circuit électronique définitif
Accueil rapide et poursuite de la fabrication :
  • Finalisation du code de contrôle sur la carte électronique
  • Fabrication du circuit précédemment prototypé sur breadboard sur une plaque pastillée de type veroboard pour faire un circuit solide (soudure à l'étain) - Etape longue et à bien superviser.
  • Modélisation 3D du boitier (sous freecad) qui recevra le module. Modélisation de raccord de tube pour l'arrosage.
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Vue du circuit final qui est raccordé au module esp8266 et sera intégré dans un boitier - CC by SA - Blolab - Cotonou - Bénin

Après-midi : fabrication du potager et premiers tests

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Fabrication du potager et plantations. On mesure l'écart entre les plants pour assurer l'arrosage ensuite - CC by SA Blolab - Cotonou - Bénin

  • Fabrication du potager (découpe du bac, terreau, plantations, arrosage) une heure.
  • Lancer l'impression du boitier (10 heures donc attention au délais pour retirer l'objet de l'imprimante)
  • Lancer l'impression 3D du raccord de tube.
  • Tests grandeur nature avec le cicruit électronique raccordé au capteur et à la pompe, sur le potager.
  • Visualisation des leds témoins, ajustement du code avec le monde réel. Débogage.

JOUR 3


Matin : création de data environnemental visualisable via internet

  • Principes essentiels et ce qu'est une base de donnée
  • Utilisation d'une librairie logicielle sur le module ESP8266
  • Création d'un compte firebase pour recevoir les données
  • Visualisation des données envoyées, via internet
Midi : pause médiane
Après-midi : finalisation et incorporation du prototype dans le boitier final

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Vue du boitier final imprimé en 3D avec intégration du circuit électronique - CC by SA - Blolab - Cotonou - Bénin

  • Démonstration d'une application créée par un membre du blolab et permettant de visualiser très bien les données.
  • Essais, débogage. Visualiser les données sur le web avec un compte de test firebase.
  • Assemblage final : insertion du circuit électronique dans le boitier imprimé en 3D.
  • Tests complets avec application mobile + electronique + potager.
Rangement
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L potager connecté en état de marche - CC by SA Blolab- Cotonou - Bénin
Le rangement est fait avec les participants à la fin de chaque journée mais le matériel reste sur place entre chaque jour.
Photo de Groupe Pas de photo de groupe en fin d'atelier.
Communication
  • Démonstration publique programmée en fin d'atelier (valorise les participants)
  • Présentation filmée rediffusée sur les réseaux sociaux à l'occasion d'un événement avec tout le groupe.
  • Interviews des participants en vidéo pour pouvoir valoriser la réalisation (blolab).
Contact documentation Medard Agbayazon - Blolab - medard@blolab.org