2510_RegulationChauffage

Description

Solution matérielle et logicielle basée sur Raspberry Pi Compute Module 5 pour remplacer un automate de chaudière.
Le système lit des sondes réelles, calcule une température « simulée » à partir des prévisions météo, et applique une résistance équivalente à la chaudière via un réseau de résistances commandé. Connexion à l'API Oblo en HTTP (GET/POST) et publication des mesures & de l'état vers un Cloud, conformément au CdC.

Documentation complète disponible sur : leomendesesetml.github.io/2510_RegulationChauffage.github.io

Diagrammes (UML / Architecture / Flux)

Architecture réelle	Architecture générique

Flux d’événements détaillé	Flux d’événements générique

Fonctionnalités (réf. CdC v02)

• Récupération des paramètres et prévisions via API HTTP (Oblo, GET/POST).
• Lecture d'une sonde de température extérieure (capteur résistif), conversion en °C.
• Génération d'une sonde simulée via réseau de résistances (pilotage ADG731).
• Publication des mesures et de l'état de l'appareil vers le Cloud.
• Cadence périodique 5 minutes, journalisation en JSON lines.
• Gestion de 1 à 4 canaux actifs, contact sec prioritaire, relais bypass et LED d'état.

Architecture système

Matériel principal

• Compute Module 5 (CM5) - Processeur principal
• ADS124S08 - ADC delta-sigma, communication SPI1, signaux DRDY/START en GPIO
• TMUX1204 - Multiplexeur sélection Rref (A0/A1)
• ADG731 - Multiplexeur SPI0 vers réseau de résistances simulées
• Entrée contact sec, relais bypass, LED frontale

Logiciel principal

• Python 3.11+ avec architecture modulaire
• spidev, periphery (SPI/GPIO), requests (HTTP), flask (WebUI)
• Interface web intégrée pour configuration et monitoring
• Service systemd et logs JSON rotatifs
• Simulation et validation complète des mesures

Commandes principales

Lancement manuel

# Mode automatique avec cycles 5 minutes
python3 /home/oblo/proj/2510_RegulationChauffage_soft/soft/src/app/main.py

# Mode manuel avec interface web
python3 /home/oblo/proj/2510_RegulationChauffage_soft/soft/src/app/main.py --webui

# Mode manuel sans cycles automatiques
python3 /home/oblo/proj/2510_RegulationChauffage_soft/soft/src/app/main.py --manual

# Exécution unique (test)
python3 /home/oblo/proj/2510_RegulationChauffage_soft/soft/src/app/main.py --once

Service systemd (production)

# Créer le service avec interface web
sudo tee /etc/systemd/system/2510-regulation.service > /dev/null << 'EOF'
[Unit]
Description=2510 Regulation Chauffage Service with WebUI
After=network.target
Wants=network.target

[Service]
Type=simple
User=oblo
Group=oblo
WorkingDirectory=/home/oblo/proj/2510_RegulationChauffage_soft/soft/src
ExecStart=/usr/bin/python3 /home/oblo/proj/2510_RegulationChauffage_soft/soft/src/app/main.py --webui
Restart=always
RestartSec=10
StandardOutput=journal
StandardError=journal
Environment=PYTHONPATH=/home/oblo/proj/2510_RegulationChauffage_soft/soft/src
Environment=HOME=/home/oblo

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

# Activer et démarrer le service
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable 2510-regulation
sudo systemctl start 2510-regulation

Contrôle du service

# Vérifier le statut du service
sudo systemctl status 2510-regulation

# Vérifier si le service est actif
sudo systemctl is-active 2510-regulation

# Arrêter le service
sudo systemctl stop 2510-regulation

# Redémarrer le service
sudo systemctl restart 2510-regulation

# Voir les logs en temps réel
sudo journalctl -u 2510-regulation -f

# Voir les derniers logs
sudo journalctl -u 2510-regulation -n 50

Monitoring et diagnostic

# Vérifier le processus Python
ps aux | grep main.py

# Vérifier l'interface web (port 8080)
curl -s http://localhost:8080 > /dev/null && echo "Interface web active" || echo "Interface web inaccessible"

# Vérifier les ports d'écoute
sudo ss -tlnp | grep 8080

# Status complet en une commande
echo "Service:" && sudo systemctl is-active 2510-regulation && echo "Process:" && ps aux | grep -v grep | grep main.py && echo "Port 8080:" && sudo ss -tlnp | grep 8080

Installation et déploiement

Installation système

# Dépendances système
sudo apt update
sudo apt install python3-pip python3-venv

# Dépendances Python
pip3 install spidev periphery requests flask

# Configuration SPI
sudo raspi-config  # Activer SPI0 et SPI1

Accès interface web

• URL locale : http://192.168.1.109:8080
• Configuration : Types capteurs, timeouts, intervalles
• Monitoring : Données temps réel, historique des mesures
• API REST : /api/config, /api/state

Flux opératoire (cycle 5 min)

Séquence de mesure

1. Contacts secs - Lecture état prioritaire via mesure_24v_dry_contact.py
2. Pour chaque canal actif (1-4) :
   • Sélection Rref via TMUX1204
   • Configuration ADC via ADS124S08
   • Mesure single-shot → code 24 bits → Tmes
   • Conversion résistance/température

Simulation et application

3. API Oblo - Récupération paramètres (N, kM, Tprevu)
4. Calcul Tsim - Formule prédictive temperature_simulation.py
5. Application MUX - Résistance simulée via ADG731
6. Sauvegarde - État système dans last_state.json

Gestion d'erreurs

• LED frontale - Patterns d'erreur (1Hz normal, 2Hz faute)
• Relais bypass - Sécurité en cas de défaut
• Logs JSON - Traçabilité complète des événements

Types de capteurs supportés

• De Dietrich AF60, Siemens QAC32
• PT1000, Ni1000 TK5000/TK6180
• NTC 1k/2k/2.2k/10k (diverses courbes)
• KTY81-210

API et connectivité

API oblosolutions.ch

• Endpoint paramètres : GET /td25_param?mac_address=XXX
• Endpoint prévisions : GET /td25_forecast?mac_address=XXX
• Envoi mesures : POST /td25_param avec données température

Données JSON échangées

{
  "probe_type": "Ni1000 TK5000",
  "n": 0.8,
  "k_m": -0.1,
  "temperature": 18.5,
  "forecast_temperature": 15.2,
  "timestamp": "2025-09-18T14:30:00Z"
}

Configuration réseau

• Interface : eth0 (192.168.1.109)
• Port web : 8080
• Timeout API : 10 secondes
• Retry : 3 tentatives

Mappage matériel CM5

Configuration SPI

• SPI0 → ADG731 (réseau résistif) : SCLK, MOSI, CS[0..3]
• SPI1 → ADS124S08 (métrologie) : SCLK, MOSI, MISO, CS

Table GPIO principale

Signal	GPIO	Fonction	Description
MUX CS 1-4	2,3,7,8	Sélection carte ADG731	Adressage résistances
MUX MOSI/SCLK	10,11	Communication SPI0	Commande multiplexeur
CM 24V OUT/SENSE	12-15	Contacts secs	Entrées prioritaires
ADC SPI1	17-20	Communication ADC	Mesures température
ADC DRDY/START	21,22	Signaux contrôle ADC	Synchronisation mesures
ADC A0/A1	23,24	Sélection canal/Rref	Multiplexage entrées
FRONT LED	26	Indicateur état	Status visuel système
CMD RELAY	16	Relais bypass	Sécurité défaillance

Fichiers de configuration et état

Fichiers système

# Configuration capteurs
/home/oblo/proj/2510_RegulationChauffage_soft/soft/src/config_module/sensors.json

# État système (dernières mesures)
/home/oblo/proj/2510_RegulationChauffage_soft/soft/src/state/last_state.json

# Logs système
sudo journalctl -u 2510-regulation

# Configuration service
/etc/systemd/system/2510-regulation.service

Monitoring système

Patterns d'erreur : X clignotements sur 10 secondes puis répétition

• 1 clignotement = Pas de connexion Internet
• 2 clignotements = Erreur API (connexion ou réponse)
• 3 clignotements = Erreur de mesure ADC/résistance
• 4 clignotements = Erreur critique système
• 5 clignotements = Erreur de configuration

Interface web :

• Dashboard temps réel à http://192.168.1.109:8080

Validation et diagnostics

Troubleshooting

# Vérifier SPI activé
ls /dev/spi*

# Vérifier permissions GPIO
groups oblo

# Redémarrer service en cas de problème
sudo systemctl restart 2510-regulation

# Logs détaillés
sudo journalctl -u 2510-regulation --since "1 hour ago"

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Références et documentation

• Documentation technique complète : leomendesesetml.github.io/2510_RegulationChauffage.github.io
• Cahier des charges : Exigences fonctionnelles et techniques
• Schémas électroniques : Plans de câblage et BOM
• API Documentation : Spécifications oblosolutions.ch
• Code source : Modules Python avec documentation inline

Informations projet

Auteur : Léo Mendes - ETML ES
Projet : 2510_RegulationsChauffage
Mandant : Oblo Solutions
Version : 1.0.0
Chemin système : /home/oblo/proj/2510_RegulationChauffage_soft/soft/src/
Copyright : 2025