Arduino UNO R4 - Verrou électromagnétique

Dans ce tutoriel, nous allons apprendre à utiliser l'Arduino UNO R4 pour contrôler la serrure électromagnétique afin de verrouiller/déverrouiller votre porte de manière programmable.

Serrure électromagnétique Arduino UNO R4

Préparation du matériel

1	×	Arduino UNO R4 WiFi or Arduino UNO R4 Minima
1	×	Alternativement: DIYables STEM V4 IoT, Compatible with Arduino Uno R4 WiFi
1	×	Alternativement: DIYables STEM V4B IoT, Compatible with Arduino Uno R4 WiFi
1	×	Câble USB Type-A vers Type-C (pour PC USB-A)
1	×	Câble USB Type-C vers Type-C (pour PC USB-C)
1	×	Serrure électromagnétique
1	×	Relais
1	×	Adaptateur secteur 12V
1	×	Connecteur d'alimentation DC
1	×	Recommandé: Shield à bornier à vis pour Arduino Uno R4
1	×	Recommandé: Sensors/Servo Expansion Shield for Arduino UNO R4
1	×	Recommandé: Shield plaque d'essai pour Arduino Uno R4
1	×	Recommandé: Boîtier pour Arduino Uno R4
1	×	Recommandé: Répartiteur d'alimentation pour Arduino Uno R4
1	×	Recommandé: Kit plaque de base prototypage et plaque d'essai pour Arduino Uno

Ou vous pouvez acheter les kits suivants:

1	×	Kit de Démarrage DIYables STEM V4 IoT (Arduino inclus)
1	×	Kit de Démarrage DIYables STEM V4B IoT (Arduino inclus)
1	×	Kit de Capteurs DIYables (18 capteurs/écrans)

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À propos de la serrure électromagnétique

Le verrou électromagnétique, souvent appelé maglock, est couramment utilisé pour sécuriser les portes. Il fonctionne généralement avec divers dispositifs tels que des interrupteurs, des lecteurs d’empreintes digitales, des lecteurs RFID/NFC, des claviers numériques, ou des applications sur des PC et des appareils mobiles pour gérer l’accès aux portes et aux entrées du bâtiment.

Schéma des broches

Une serrure électromagnétique se compose de deux parties :

Un électroaimant a deux broches
Une plaque pour l'armature

Schéma des broches de la serrure électromagnétique

Comment cela fonctionne

Lorsque l'électroaimant est activé, le courant électrique qui le traverse produit un champ magnétique qui attire la plaque d'armature vers l'électroaimant, provoquant son verrouillage. Lorsque l'électroaimant est éteint, il n'y a pas de champ magnétique, et la plaque d'armature n'est pas attirée vers l'électroaimant, ce qui permet son déverrouillage.

※ Note:

La serrure électromagnétique nécessite souvent une alimentation de 12 V, 24 V ou 48 V. Ainsi, nous ne pouvons pas connecter directement la serrure électromagnétique à la broche de l'Arduino UNO R4. Au lieu de cela, nous devons la connecter via un relais à la broche de l'Arduino UNO R4.

Si nous relions la serrure magnétique à un relais en position normalement ouverte :

Lorsque le relais est ouvert, la porte est déverrouillée.
Lorsque le relais est fermé, la porte est verrouillée.

Vous pouvez connecter l'Arduino UNO R4 à un relais pour le programmer afin qu'il actionne une serrure électromagnétique. Pour en savoir plus sur l'utilisation d'un relais avec l'Arduino UNO R4, consultez Arduino UNO R4 - Relais..

Pour l'installer, fixez la plaque d'armature sur la porte ou la fenêtre (la partie qui bouge) et fixez l'électroaimant sur le cadre de la porte (la partie qui ne bouge pas). Lorsque vous fermez la porte, ces deux parties doivent se toucher.

Diagramme de câblage

Schéma de câblage du verrou électromagnétique Arduino UNO R4

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

Les fils de connexion sont pratiques pour un test rapide, mais pas pour un montage final. Dans ce cas, utilisez un Proto Screw Terminal Block Shield ou un Screw Shield V2. Il se branche sur la carte Arduino UNO R4 et donne un bornier à vis à chaque broche. Voici le schéma de câblage avec le Screw Shield V2.

Schéma de câblage du verrou électromagnétique Arduino UNO R4 (Screw Shield V2)

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

Voir Comment alimenter l'Arduino UNO R4..

Code Arduino UNO R4

Ce code verrouille et déverrouille la porte toutes les cinq secondes.

/* * Ce code Arduino UNO R4 a été développé par newbiely.fr * Ce code Arduino UNO R4 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-uno-r4/arduino-uno-r4-electromagnetic-lock */ #define RELAY_PIN 3 // The Arduino UNO R4 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); // lock the door delay(5000); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // unlock the door delay(5000); }

Étapes rapides

Suivez ces instructions étape par étape:

Si c'est la première fois que vous utilisez l'Arduino Uno R4 WiFi/Minima, reportez-vous au tutoriel sur Arduino UNO R4 - Installation du logiciel..
Connectez le verrou électromagnétique à l'Arduino Uno R4 selon le schéma fourni.
Connectez la carte Arduino Uno R4 à votre ordinateur à l'aide d'un câble USB.
Lancez l’IDE Arduino sur votre ordinateur.
Sélectionnez la carte Arduino Uno R4 appropriée (par exemple, Arduino Uno R4 WiFi) et le port COM.
Copiez le code ci-dessus et ouvrez-le dans l’IDE Arduino.
Cliquez sur le bouton Upload dans l’IDE Arduino pour envoyer le code à l'Arduino UNO R4.
Approchez la plaque d’armature de l’électroaimant.
Observez l’attraction entre la plaque d’armature et l’électroaimant.

Relais vs module MOSFET pour la serrure électromagnétique

Ce tutoriel utilise un relais pour commuter la serrure électromagnétique. Une serrure électromagnétique 12V fonctionne en DC, donc un module MOSFET peut aussi la commuter.

	Relais	Module MOSFET
Contrôle de la serrure	verrouiller ou déverrouiller	verrouiller ou déverrouiller
Bruit de commutation	un clic à chaque fois	aucun bruit
Temps de commutation	lent (millisecondes)	très rapide
Usure	les contacts vieillissent avec l'usage	aucune pièce mobile qui s'use
Fonctionne avec	serrures AC et DC	serrures DC uniquement
Diode de roue libre	inutile avec la plupart des modules relais	obligatoire (1N4007 ou 1N5819)
Isolation	oui	oui, avec un optocoupleur PC817
À choisir pour	un montage simple et courant	une serrure silencieuse qui reste ON longtemps

Une serrure électromagnétique reste ON en permanence pour garder la porte verrouillée. Le module MOSFET gère bien cela : son courant est faible, donc il reste froid. Les deux s'activent quand la broche est à l'état HIGH, donc le code reste le même. La serrure a une bobine à l'intérieur, donc placez la diode en parallèle sur la serrure : le côté avec la bande (cathode) au + de la serrure, l'autre côté au − de la serrure.

Aucun tutoriel n'utilise encore à la fois un relais et un module MOSFET pour une serrure électromagnétique. Le plus proche est le tutoriel Arduino UNO R4 - Vanne d'eau/liquide., car une vanne a aussi une bobine et n'est que ON ou OFF. Pour le câblage du module MOSFET et les conseils de sécurité, consultez le tutoriel Arduino UNO R4 - Module MOSFET.

Vidéo

Arduino UNO R4 - Serrure électromagnétique contrôlée par bouton

Visitez le tutoriel Arduino UNO R4 - Bouton de commande pour serrure électromagnétique..

Tutoriels connexes

Arduino UNO R4 - Verrou à solénoïde.

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