Arduino Mega - Électrovanne à eau/liquide

Dans ce guide, nous allons apprendre à contrôler le flux de liquides tels que l'eau, la bière et l'huile en utilisant un Arduino Mega et une électrovanne. Nous couvrirons :

Comment connecter une électrovanne à un Arduino Mega
Comment programmer l'Arduino Mega pour contrôler l'électrovanne
Comment commuter l'électrovanne avec un module MOSFET au lieu d'un relais

L'électrovanne peut être contrôlée par un relais ou par un module MOSFET. Les deux ne font qu'ouvrir et fermer l'électrovanne, car une électrovanne n'a que deux états. Le module MOSFET, lui, fonctionne sans clic, commute beaucoup plus vite et n'a pas de contacts qui s'usent. Nous expliquons les deux options.

Matériel requis

1	×	Arduino MEGA
1	×	Alternativement: DIYables MEGA Development Board
1	×	Câble USB 2.0 type A/B
1	×	Relais
1	×	Alternativement: MOSFET Module (AOD4184, LR7843 or FR120N)
1	×	Électrovanne à liquide
1	×	Adaptateur secteur 12V
1	×	Prise d'alimentation DC
1	×	Fils de connexion
1	×	Recommandé: Screw Terminal Block Shield for Arduino Uno/Mega
1	×	Recommandé: Sensors/Servo Expansion Shield for Arduino Mega
1	×	Recommandé: Breadboard Shield for Arduino Mega
1	×	Recommandé: Enclosure for Arduino Mega

Ou vous pouvez acheter les kits suivants:

Kit de Capteurs DIYables (18 capteurs/écrans)

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À propos de l'électrovanne à eau/liquide

Brochage

Une électrovanne a généralement deux ports.

Connectez le fil rouge à l'alimentation +12V DC.
Connectez le fil noir à la borne de masse (GND) de l'alimentation DC.

Fonctionnement de l'électrovanne à eau/liquide

Normalement, l'électrovanne est fermée. Lorsque vous connectez du 12V DC aux deux bornes, l'électrovanne s'ouvre et l'eau ou d'autres liquides peuvent circuler.

※ Note:

Certaines électrovannes ont un joint à l'intérieur et nécessitent une pression minimale pour s'ouvrir après application du 12V DC. Cette pression peut provenir du flux de liquide. De plus, certaines électrovannes ne laissent circuler le liquide que dans une seule direction.

Comment contrôler l'électrovanne à eau/liquide

L'électrovanne s'ouvre quand elle reçoit du 12V. Pour contrôler l'électrovanne, vous avez besoin d'un relais entre l'Arduino Mega et l'électrovanne. L'Arduino Mega utilise le relais pour activer l'électrovanne. Si vous ne savez pas comment fonctionne un relais, à quoi servent ses broches, ou comment le programmer, vous devriez lire le Arduino Mega - Relais.

Vous pouvez aussi ouvrir l'électrovanne avec un module MOSFET. Le fonctionnement du module et son câblage sont expliqués dans le tutoriel Arduino Mega - Module MOSFET.

Électrovanne : relais ou module MOSFET

	Relais	Module MOSFET
Ce qu'il fait à l'électrovanne	ouvrir ou fermer	ouvrir ou fermer (pas de PWM pour une électrovanne)
Bruit	le relais fait un clic	aucun bruit venant du module
Réponse	lente, quelques millisecondes	très rapide
Usure	les contacts s'usent lentement	rien ne bouge à l'intérieur
Type d'électrovanne	électrovanne CA ou CC	électrovanne CC uniquement
Alimentation de l'électrovanne	toute tension dans la limite du relais	environ 6V minimum
Isolation	oui (bobine et contacts)	oui (optocoupleur PC817)
Mieux pour	les électrovannes CA, les tâches simples	les électrovannes CC 12V qui s'ouvrent et se ferment souvent

Les deux composants donnent le même résultat pour une électrovanne 12V : ouverte ou fermée. Choisissez le module MOSFET si vous voulez un système silencieux et durable, par exemple une électrovanne qui s'ouvre plusieurs fois par jour. Choisissez le relais pour une électrovanne CA.

Schéma de câblage

Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.

Code Arduino Mega

Ce code va activer l'électrovanne pendant cinq secondes, puis l'éteindre pendant cinq secondes.

/* * Ce code Arduino Mega a été développé par newbiely.fr * Ce code Arduino Mega est mis à disposition du public sans aucune restriction. * Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter: * https://newbiely.fr/tutorials/arduino-mega/arduino-mega-water-liquid-valve */ #define RELAY_PIN 3 // The Arduino Mega pin connected to the IN pin of relay // the setup function runs once when you press reset or power the board void setup() { // initialize digital pin as an output. pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); } // the loop function runs over and over again forever void loop() { digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // open valve 5 seconds delay(5000); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // close valve 5 seconds delay(5000); }

Étapes rapides

Suivez ces étapes une par une :

Connectez l'Arduino Mega à l'électrovanne comme indiqué dans le schéma.
Connectez l'Arduino Mega à votre ordinateur avec un câble USB.
Ouvrez l'IDE Arduino sur votre ordinateur.
Choisissez la bonne carte (Arduino Mega) et le port COM.
Copiez le code et collez-le dans l'IDE Arduino.
Cliquez sur le bouton Téléverser dans l'IDE Arduino pour envoyer le code à l'Arduino Mega.
Observez le flux d'eau.

Explication du code

L'explication se trouve dans les commentaires du code Arduino que j'ai fourni.

Comment contrôler l'électrovanne à eau avec un module MOSFET

Ici, le relais est remplacé par un module MOSFET. L'électrovanne ne fait toujours qu'ouvrir et fermer, mais maintenant cela se passe en silence.

Note : cette page utilise une broche différente pour chaque composant. Le relais est sur la broche 3, et le module MOSFET est sur la broche D2. C'est pourquoi le câblage MOSFET a son propre code.

Schéma de câblage

Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.

Fil	Connecter à
Broche D2 de l'Arduino Mega	broche PWM du module
GND de l'Arduino Mega	broche GND du module
Adaptateur 12V +	borne + du module
Fil rouge de l'électrovanne (+)	borne + du module (avec le + de l'adaptateur)
Fil noir de l'électrovanne (−)	borne LOAD du module
Adaptateur 12V −	borne − du module

L'électrovanne a une bobine, donc une diode de roue libre (flyback) est nécessaire. Placez une diode 1N4007 ou 1N5819 aux bornes des fils de l'électrovanne, avec la bande (cathode) sur le fil + de l'électrovanne.

Code Arduino Mega

Ce code fonctionne comme le code du relais : il met la broche D2 à HIGH pour ouvrir l'électrovanne pendant 5 secondes, puis à LOW pour la fermer pendant 5 secondes, et répète.

/* * Ce code Arduino Mega a été développé par newbiely.fr * Ce code Arduino Mega est mis à disposition du public sans aucune restriction. * Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter: * https://newbiely.fr/tutorials/arduino-mega/arduino-mega-water-liquid-valve */ #define MOSFET_PIN 2 // The Arduino Mega pin D2 connected to the PWM pin of the MOSFET module // The setup function runs once on reset or power-up void setup() { pinMode(MOSFET_PIN, OUTPUT); // set the pin as an output } // The loop function repeats indefinitely void loop() { digitalWrite(MOSFET_PIN, HIGH); // open the valve for 5 seconds delay(5000); digitalWrite(MOSFET_PIN, LOW); // close the valve for 5 seconds delay(5000); }

Pourquoi pas de code de variation ici ? Le tutoriel du module MOSFET utilise le PWM pour faire varier, mais une électrovanne doit recevoir uniquement du tout ou rien. Ne lui envoyez jamais de PWM.

Étapes rapides

Câblez l'électrovanne et le module MOSFET comme indiqué ci-dessus. Gardez l'adaptateur 12V débranché pour l'instant.
Connectez l'Arduino Mega à votre ordinateur et ouvrez l'IDE Arduino, comme dans les Étapes rapides du relais.
Copiez le code ci-dessus, collez-le dans l'IDE Arduino et cliquez sur Téléverser.
Branchez l'adaptateur 12V.
L'électrovanne s'ouvre pendant 5 secondes et se ferme pendant 5 secondes, et vous n'entendez aucun clic de relais.

Astuce : le module MOSFET est uniquement pour les électrovannes CC, et l'alimentation de l'électrovanne doit être d'au moins environ 6V. Une électrovanne CA a besoin du relais.

Vidéo

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