Objectif : instrumenter un système solaire autonome
Avant de dimensionner une installation photovoltaïque ou d’alimenter des capteurs autonomes au fond du jardin, il est indispensable de mesurer la production réelle sous différentes conditions d’ensoleillement et de comparer le rendement des régulateurs de charge (PWM vs MPPT).
Voici le banc de télémétrie que j’ai conçu autour d’un panneau solaire compact (6 V / 12 V), d’un contrôleur MPPT, d’un capteur de puissance bidirectionnel INA219 et d’un Wemos D1 Mini (ESP8266) publiant les métriques en temps réel vers MQTT, InfluxDB et Grafana.
Matériel et topologie de câblage I2C
Le cœur de la mesure repose sur le circuit intégré Texas Instruments INA219, capable de mesurer simultanément la tension de bus (jusqu’à 26 V DC) et la chute de tension aux bornes d’une résistance de shunt avec une résolution de 12 bits sur bus I2C.
Modification de la résistance de shunt (Calibration matériel)
Certains clones asiatiques du module INA219 sont livrés avec une résistance CMS mal calibrée ou mal soudée. Pour obtenir une plage de mesure fiable de 3,2 A maximum avec une résolution de 0,8 mA, vérifiez et ressoudez proprement une résistance de shunt R100 (0,1 Ω, 1 %) sur les pads dédiés du PCB :
| Paramètre du module INA219 | Valeur standard (R100 = 0,1 Ω) |
|---|---|
Plage de tension Bus (Vbus) | 0 V à 26 V DC |
| Plage de courant maximal | ± 3,2 A (gain PGA /8, ±320 mV) |
| Résolution courant / puissance | 0,8 mA / 20 mW |
| Adresse I2C par défaut | 0x40 (configurable jusqu’à 0x4F via cavaliers A0/A1) |
| Brochage Wemos D1 Mini | SCL -> D1 (GPIO5), SDA -> D2 (GPIO4), VCC -> 3V3 |
1. Validation locale de la mesure sur le port série
Avant d’activer la pile Wi-Fi et MQTT, ce premier sketch Arduino valide la lecture I2C du module INA219 et affiche sur le moniteur série (115200 bauds) la tension du panneau (Bus Voltage), la chute sur le shunt (Shunt Voltage), le courant instantané (Current mA) et la puissance délivrée (Power mW) :
2. Firmware complet : Publication télémétrique vers MQTT
Une fois les mesures étalonnées au multimètre, ce second firmware connecte le Wemos D1 Mini au réseau Wi-Fi et publie périodiquement les métriques (tension, courant, puissance et RSSI Wi-Fi) sur le broker Mosquitto :
3. Collecte et tableau de bord Grafana
Côté serveur, les messages MQTT sont ingérés dans une base de séries temporelles (InfluxDB), ce qui permet de superposer dans Grafana la courbe d’ensoleillement, la tension de la batterie, l’intensité de charge en milliampères et le point de puissance maximale (MPPT) tout au long de la journée.
Vous pouvez importer directement le modèle JSON du dashboard Grafana ci-dessous :
Bilan et retour d’expérience
Ce banc de mesure à moins de 10 € m’a permis d’ajuster précisément l’inclinaison du panneau solaire et de vérifier le gain réel du régulateur MPPT par temps nuageux.
ESPHome, INA226 et panneau Énergie Home Assistant
Si vous réalisez ce montage en 2026, l’architecture logicielle et matérielle est encore plus directe :
- Zéro code C++ grâce à ESPHome : Il n’est plus nécessaire d’écrire ni de maintenir un sketch Arduino/MQTT manuel. Le composant natif
ina219(ou son successeur INA226 sur 16 bits, supportant jusqu’à 36 V) dans ESPHome se configure en 12 lignes de YAML avec mise à jour OTA et remontée chiffrée via l’API native Home Assistant. - Intégration directe au dashboard Énergie : En ajoutant un intégrateur de Riemann (
platform: integrationenkWh) dans ESPHome ou Home Assistant, votre micro-installation solaire alimente nativement le Panneau Énergie de Home Assistant sans nécessiter de stack InfluxDB/Grafana séparée.
Si vous voulez plus d’information sur l’infrastructure vous pouvez voir mon repo à ce sujet : https://github.com/ravindrajob/InfraAtHome