Arduino - Contrôle du ventilateur

Arduino peut non seulement allumer/éteindre le ventilateur, mais aussi contrôler la vitesse du ventilateur.

Dans ce tutoriel, nous allons apprendre à allumer/éteindre un ventilateur en utilisant Arduino.

Il y a deux façons de piloter le ventilateur : un relais ou un module MOSFET. Un relais est un simple interrupteur, donc le ventilateur est soit complètement allumé, soit complètement éteint. Un module MOSFET peut faire la même chose, et il peut aussi régler la vitesse du ventilateur avec le PWM, sans aucun bruit de clic. Cette page présente les deux façons : d'abord le relais, puis le module MOSFET.

Préparation du matériel

1	×	Arduino Uno R3
1	×	Câble USB 2.0 type A/B (pour PC USB-A)
1	×	Câble USB 2.0 type C/B (pour PC USB-C)
1	×	Relais
1	×	Alternativement: MOSFET Module (AOD4184, LR7843 or FR120N)
1	×	12V DC Ventilateur de refroidissement
1	×	Alternativement: 5V DC Ventilateur de refroidissement
1	×	Adaptateur secteur 12V
1	×	Connecteur d'alimentation DC
1	×	Fils de connexion
1	×	Recommandé: Shield à bornier à vis pour Arduino Uno
1	×	Recommandé: Sensors/Servo Expansion Shield for Arduino Uno
1	×	Recommandé: Shield plaque d'essai pour Arduino Uno
1	×	Recommandé: Boîtier pour Arduino Uno
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 V3 (Arduino inclus)
1	×	Kit de Capteurs DIYables (18 capteurs/écrans)

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À propos de DC Fan

Brochage

Un ventilateur CC a généralement deux broches :

Broche négative (-) (noire) : doit être connectée au fil négatif de l'alimentation CC
Broche positive (+) (rouge) : doit être connectée au fil positif de l'alimentation CC

image source: diyables.io

La tension de l'alimentation CC doit être égale à la tension spécifiée par le ventilateur. Dans ce tutoriel, nous utiliserons des ventilateurs de 12VDC et de 5VDC.

Comment contrôler un ventilateur

Si le ventilateur à courant continu est alimenté par une alimentation de 12V/5V, il fonctionne à pleine vitesse.
Si le ventilateur à courant continu est alimenté par un signal PWM de 12V/5V, la vitesse du ventilateur peut être contrôlée.

Dans la première partie de ce tutoriel, nous allons apprendre à allumer/éteindre un ventilateur en utilisant Arduino avec un relais. Le contrôle de la vitesse du ventilateur est présenté dans la partie MOSFET, vers la fin. Pour allumer/éteindre un ventilateur, nous devons utiliser un relais entre l'Arduino et le ventilateur. Arduino peut allumer/éteindre le ventilateur via le relais. Si vous ne connaissez pas le relais (brochage, fonctionnement, comment programmer...), apprenez à propos du relais dans le Arduino - Relais.

Vous découvrez le module MOSFET ? Ses broches et son fonctionnement sont expliqués dans le tutoriel Arduino - Module MOSFET.

Relais ou module MOSFET pour un ventilateur CC

	Relais	Module MOSFET
Ce que vous pouvez contrôler	ventilateur allumé ou éteint	ventilateur allumé ou éteint, plus la vitesse du ventilateur (PWM)
Bruit	un clic à chaque commutation	aucun bruit
Vitesse de commutation	lente, quelques millisecondes	très rapide
Usure	les contacts s'usent après de nombreuses commutations	rien ne bouge, donc rien ne s'use
Type de ventilateur	ventilateur CA ou CC	ventilateur CC uniquement
Alimentation du ventilateur	toute tension prévue pour le relais	environ 6V ou plus
Isolation	oui, entre la bobine et les contacts	oui, par un optocoupleur PC817
Bon choix pour	les ventilateurs CA, ou un ventilateur qui n'a besoin que de ON/OFF	les ventilateurs CC 12V qui ont besoin d'un contrôle de vitesse

Pour un ventilateur CC 12V, le module MOSFET est généralement le meilleur choix, car vous pouvez faire tourner le ventilateur lentement et silencieusement quand la pleine vitesse n'est pas nécessaire. Un ventilateur 5V est trop faible pour le module, donc gardez le relais pour lui. Gardez aussi le relais pour un ventilateur CA.

Diagramme de câblage

Schéma de câblage du ventilateur Arduino

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

Vous voulez que le câblage reste bien en place ? Dans ce cas, utilisez un Proto Screw Terminal Block Shield ou un Screw Shield V2. Il se branche sur la carte Arduino et donne un bornier à vis à chaque broche. Voir le schéma ci-dessous pour la version avec le screw shield.

Schéma de câblage du ventilateur Arduino (Screw Shield V2)

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

Code Arduino

Le code ci-dessous active le ventilateur pendant cinq secondes et le désactive pendant cinq secondes de manière répétée.

Étapes rapides

Connectez l'Arduino au PC via le câble USB
Ouvrez l'IDE Arduino, sélectionnez la bonne carte et le bon port
Copiez le code ci-dessus et ouvrez-le avec l'IDE Arduino
Cliquez sur le bouton Upload dans l'IDE Arduino pour charger le code sur l'Arduino
Observez l'état du ventilateur

Explication du code

Vous pouvez trouver l'explication dans la ligne de commentaires du code Arduino ci-dessus.

Comment contrôler la vitesse du ventilateur avec un module MOSFET

Remplaçons maintenant le relais par un module MOSFET. Arduino peut alors changer la vitesse du ventilateur, et pas seulement l'allumer et l'éteindre.

Diagramme de câblage

Schéma de câblage Arduino, ventilateur et module MOSFET

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

De	Vers (module MOSFET)
Broche Arduino 9	PWM
GND Arduino	GND
Adaptateur 12V +	+
Fil rouge du ventilateur (+)	+ (la même borne que le + de l'adaptateur)
Fil noir du ventilateur (−)	LOAD
Adaptateur 12V −	−

Un ventilateur a une bobine de moteur à l'intérieur, donc ajoutez une diode de roue libre (flyback) (1N4007 ou 1N5819) aux bornes des fils du ventilateur. Le côté avec la bande (cathode) va au + du ventilateur, l'autre côté au − du ventilateur. Si le ventilateur a un troisième fil jaune, laissez-le libre.

Code Arduino - Contrôle de la vitesse du ventilateur

Ce code est le même que celui du tutoriel sur le module MOSFET. Le ventilateur tourne à pleine vitesse pendant 2 secondes et s'arrête pendant 2 secondes. Ensuite, il accélère pas à pas de 10% à 100%, puis ralentit de nouveau jusqu'à 0%.

/* * Ce code Arduino a été développé par newbiely.fr * Ce code Arduino 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/arduino-controls-fan */ const int MOSFET_PIN = 9; // Arduino pin connected to the PWM pin of the MOSFET module void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(MOSFET_PIN, OUTPUT); analogWrite(MOSFET_PIN, 0); // start with the load OFF } void setLoad(int percent) { int duty = map(percent, 0, 100, 0, 255); // convert 0-100% to 0-255 analogWrite(MOSFET_PIN, duty); Serial.print("Load power: "); Serial.print(percent); Serial.println("%"); } void loop() { // turn the load fully ON, then fully OFF Serial.println("Load: ON"); setLoad(100); delay(2000); Serial.println("Load: OFF"); setLoad(0); delay(2000); // increase the power step by step (PWM) for (int percent = 10; percent <= 100; percent += 10) { setLoad(percent); delay(500); } // decrease the power step by step (PWM) for (int percent = 90; percent >= 0; percent -= 10) { setLoad(percent); delay(500); } delay(1000); }

Étapes rapides

Câblez le ventilateur et le module MOSFET comme indiqué dans le schéma ci-dessus.
Faites les mêmes étapes de l'IDE Arduino que dans la partie relais ci-dessus, mais copiez et téléversez ce nouveau code.
Branchez l'adaptateur secteur 12V.
Écoutez le ventilateur : il tourne vite, s'arrête, puis devient lentement plus rapide et plus lent. À très faible puissance (en dessous d'environ 30%), le ventilateur peut ne pas tourner du tout. C'est normal.
Ouvrez le Moniteur Série (vitesse de transmission 9600) et regardez le résultat.

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'Arduino Uno' on 'COM15')

New Line

9600 baud

Load: ON Load power: 100% Load: OFF Load power: 0% Load power: 10% Load power: 20% Load power: 30% Load power: 40% Load power: 50% Load power: 60% Load power: 70% Load power: 80% Load power: 90% Load power: 100% Load power: 90% Load power: 80% Load power: 70% Load power: 60% Load power: 50% Load power: 40% Load power: 30% Load power: 20% Load power: 10% Load power: 0%

Ln 11, Col 1

Arduino Uno on COM15

Astuce : le module MOSFET fonctionne uniquement en CC et demande une alimentation du ventilateur d'environ 6V ou plus. Pour un ventilateur CA, utilisez le relais.

Vidéo

Faites plus avec un ventilateur

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