Arduino Nano - Vanne d'eau/liquide
Ce tutoriel vous explique comment utiliser un Arduino Nano et une électrovanne pour contrôler le flux de liquides tels que l'eau, la bière et l'huile. Les mêmes principes s'appliquent pour contrôler le flux de gaz.
Pour ouvrir et fermer la vanne, le Nano peut utiliser un relais ou un module MOSFET. Les deux ouvrent ou ferment seulement la vanne, car une électrovanne fonctionne uniquement en ON/OFF. Le module MOSFET a d'autres avantages : il commute sans clic, il réagit plus vite et il n'a pas de contacts qui s'usent. Ce tutoriel présente les deux façons.
Préparation du matériel
Ou vous pouvez acheter les kits suivants:
| 1 | × | Kit de Capteurs DIYables (18 capteurs/écrans) |
À propos de la vanne pour eau/liquide
Brochage de la vanne pour eau/liquide
Une électrovanne a généralement deux bornes :
- La broche Positive (+) (qui est généralement rouge) doit être connectée au 12V d'une alimentation DC.
- La broche Négative (-) (qui est généralement noire ou d'une autre couleur) doit être connectée au GND d'une alimentation DC.
Fonctionnement d'une vanne à eau/liquide
En général, la vanne est fermée. Lorsque 12V DC sont appliqués aux deux bornes, la vanne s'ouvre et le liquide/l'eau peut circuler.
※ Note:
- Un dispositif de joint est placé à l'intérieur, donc une pression minimale est nécessaire pour ouvrir la vanne après l'application de 12V DC. Cette pression peut être générée par le flux de liquide.
Comment contrôler une électrovanne à eau/liquide avec un Arduino Nano
Si la vanne est alimentée par une alimentation 12V, elle s'ouvrira. Pour contrôler la vanne, un relais doit être utilisé entre l'Arduino Nano et la vanne. La vanne solénoïde peut être gérée par l'Arduino Nano via le relais.
Si vous n'êtes pas familier avec les relais (brochage, fonctionnement, programmation, etc.), veuillez consulter le Arduino Nano - Relais. pour plus d'informations.
Si le module MOSFET est nouveau pour vous, consultez le tutoriel Arduino Nano - Module MOSFET pour découvrir ses broches et son fonctionnement.
Relais ou module MOSFET pour une électrovanne
| Relais | Module MOSFET | |
|---|---|---|
| Contrôle de la vanne | ouverte ou fermée (ON/OFF) | ouverte ou fermée (ON/OFF) |
| Bruit | le relais fait un clic à chaque commutation | silencieux, seule la vanne elle-même fait du bruit |
| Temps de commutation | lent, quelques millisecondes | très rapide |
| Usure | les contacts s'usent après de nombreux cycles | aucun contact mobile |
| Alimentation de la vanne | CA ou CC | CC uniquement |
| Tension d'alimentation de la vanne | toute (selon les valeurs nominales) | environ 6V ou plus |
| Isolation | oui, bobine et contacts | oui, optocoupleur PC817 |
| Convient pour | les vannes CA, les projets simples | les vannes CC 12V qui s'ouvrent et se ferment souvent |
N'envoyez pas de signal PWM à une électrovanne. Elle a besoin de la pleine puissance pour s'ouvrir. Pour une vanne CC 12V qui commute de nombreuses fois par jour, le module MOSFET est un bon choix. Pour une vanne CA, utilisez le relais.
Diagramme de câblage
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
Si vous n'utilisez pas de plaque d'essai, câblez-le ainsi :
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Les fils mal branchés sont une cause fréquente de problèmes étranges. Branchez simplement la carte Arduino Nano sur une Carte d'extension à bornier à vis pour Arduino Nano. Le schéma ci-dessous montre le même câblage avec la carte à bornier à vis.
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Code Arduino Nano pour contrôler une vanne à liquide
Le code ci-dessous active la vanne d'eau pendant cinq secondes et la désactive pendant cinq secondes.
Étapes rapides
- Branchez le câble USB dans l'Arduino Nano et le PC.
- Ouvrez l'IDE Arduino, sélectionnez la carte et le port appropriés.
- Copiez le code et ouvrez-le dans l'IDE Arduino.
- Cliquez sur le bouton Upload dans l'IDE Arduino pour compiler et téléverser le code sur l'Arduino Nano.
- Mesurez le débit d'eau.
Explication du code
Découvrez l'explication ligne par ligne contenue dans les commentaires du code source !
Comment contrôler une électrovanne avec un module MOSFET
Vous pouvez aussi ouvrir et fermer la vanne avec un module MOSFET à la place du relais. La vanne fonctionne toujours en ON/OFF seulement, mais la commutation est silencieuse et il n'y a pas de contacts qui s'usent.
Veuillez noter que, sur cette page, le relais et le module MOSFET ne partagent pas la même broche. Le relais est sur D2, tandis que le module MOSFET est sur D9. Chaque câblage a donc son propre code.
Diagramme de câblage
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Voici le même câblage sans plaque d'essai :
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| De | Vers |
|---|---|
| Broche D9 de l'Arduino Nano | broche PWM du module MOSFET |
| GND de l'Arduino Nano | broche GND du module MOSFET |
| Adaptateur 12V + et vanne + | + du module MOSFET (les deux sur cette seule borne) |
| Vanne − | LOAD du module MOSFET |
| Adaptateur 12V − | − du module MOSFET |
Les fils de connexion sont pratiques pour un test rapide, mais pas pour un montage final. Branchez simplement la carte Arduino Nano sur une Carte d'extension à bornier à vis pour Arduino Nano. Le câblage ne change pas. Les fils vont simplement aux borniers à vis, comme ci-dessous.
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Voir Comment alimenter un Arduino Nano..
La vanne a une bobine, donc ajoutez une diode de roue libre (flyback) (1N4007 ou 1N5819) aux bornes de la vanne, avec la bande (cathode) sur le + de la vanne.
Code Arduino Nano
L'idée est la même que dans le code du relais : HIGH sur D9 ouvre la vanne pendant cinq secondes, et LOW la ferme pendant cinq secondes.
Une électrovanne doit recevoir seulement ON complet ou OFF complet, jamais de PWM. C'est pourquoi le code de variation progressive du tutoriel sur le module MOSFET n'est pas utilisé ici.
Étapes rapides
- Câblez le module MOSFET et la vanne comme indiqué dans le schéma.
- Branchez le câble USB dans l'Arduino Nano et le PC.
- Ouvrez l'IDE Arduino et sélectionnez la carte et le port, comme décrit dans les Étapes rapides du relais.
- Copiez le code ci-dessus et téléversez-le sur l'Arduino Nano.
- Branchez l'adaptateur 12V. La vanne s'ouvre pendant cinq secondes et se ferme pendant cinq secondes, et vous n'entendrez pas de clic de relais.
Astuce : le module MOSFET fonctionne uniquement avec les vannes CC, et l'alimentation de la vanne doit être d'au moins environ 6V. Pour une vanne CA, gardez le relais.