ESP32 - Contrôle du ventilateur
Ce tutoriel vous indique comment contrôler un ventilateur de 12 V ou de 5 V avec un ESP32 et MicroPython. Nous aborderons :
- Comment connecter un ventilateur 12 V/5 V à un ESP32
- Comment écrire du code MicroPython pour l'ESP32 afin de piloter le ventilateur pour qu'il s'allume et s'éteigne
- Comment utiliser un module MOSFET à la place du relais, pour que l'ESP32 puisse aussi changer la vitesse du ventilateur.
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 sait faire cela aussi, et il peut en plus faire tourner le ventilateur plus vite ou plus lentement avec le PWM, sans aucun bruit de clic. Cette page présente les deux façons.
Préparation du matériel
Ou vous pouvez acheter les kits suivants:
| 1 | × | Kit de Démarrage DIYables ESP32 (ESP32 inclus) | |
| 1 | × | Kit de Capteurs DIYables (18 capteurs/écrans) |
À propos du ventilateur à courant continu
Schéma des broches
Un ventilateur à courant continu est généralement équipé de deux broches.
- Connectez la broche noire, étiquetée comme négative (-), au fil négatif de l'alimentation à courant continu.
- Connectez la broche rouge, étiquetée comme positive (+), au fil positif de l'alimentation à courant continu.
Assurez-vous que la tension de l'alimentation à courant continu est la même que la tension requise par le ventilateur. Dans ce guide, nous utilisons des ventilateurs qui nécessitent 12 VDC et 5 VDC.
Comment contrôler le ventilateur
- Lorsqu'un ventilateur à courant continu utilise une alimentation 12 V/5 V, il tourne à pleine vitesse.
- Lorsqu'un ventilateur à courant continu reçoit un signal PWM 12 V/5 V, vous pouvez ajuster la vitesse du ventilateur.
Dans ce guide, nous allons vous apprendre comment allumer et éteindre un ventilateur à l’aide d’un ESP32. Nous vous montrerons comment contrôler la vitesse du ventilateur dans un autre guide. Pour contrôler le ventilateur, nous connectons un relais entre l’ESP32 et le ventilateur. L’ESP32 contrôle le relais pour contrôler le ventilateur indirectement. Si vous êtes nouveau dans le domaine des relais ou de la programmation MicroPython pour l’ESP32, je vous recommande de consulter le tutoriel ci-dessous :
Vous voulez aussi contrôler la vitesse ? Alors le module MOSFET est la pièce à utiliser. Ses broches et son fonctionnement sont expliqués dans le tutoriel ESP32 - Module MOSFET.
Relais ou module MOSFET pour le ventilateur
| 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 |
| Durée de vie | les contacts métalliques s'usent après de nombreuses commutations | rien ne bouge, donc rien ne s'use |
| Type de ventilateur | ventilateurs AC ou DC | ventilateurs DC uniquement |
| Tension d'alimentation du ventilateur | toute tension dans la limite du relais | environ 6 V ou plus (un ventilateur 5 V ne fonctionnera pas) |
| Isolation | oui, entre la bobine et les contacts | oui, grâce à l'optocoupleur PC817 |
| Bon choix pour | ventilateurs AC, simple allumé/éteint | ventilateurs DC 12 V quand vous voulez contrôler la vitesse |
Pour le ventilateur DC 12 V de ce guide, le module MOSFET est le meilleur choix si vous voulez un ventilateur silencieux qui peut tourner à mi-vitesse. Gardez le relais pour un ventilateur AC, ou pour le ventilateur 5 V, car le module MOSFET a besoin d'une tension d'alimentation plus élevée.
Diagramme de câblage
- Comment connecter l'ESP32 et contrôler le ventilateur en utilisant une planche de prototypage (alimentée via un câble USB)
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
Le schéma ci-dessous montre les mêmes connexions sans plaque d'essai :
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
- Comment connecter l'ESP32 et piloter le ventilateur en utilisant une planche de prototypage (alimentée via la broche Vin)
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
- Comment connecter l'ESP32 et contrôler le ventilateur en utilisant une carte breakout à bornes à vis (alimentée via un câble USB)
- Comment connecter l'ESP32 et contrôler le ventilateur en utilisant une carte breakout à bornes à vis (alimentée via la broche Vin)
Code MicroPython pour ESP32
Ce code allume le ventilateur pendant cinq secondes, puis l’éteint pendant encore cinq secondes.
Étapes rapides
Voici les instructions pour configurer et exécuter votre code MicroPython sur l’ESP32 en utilisant l’IDE Thonny :
- Assurez-vous que l’IDE Thonny est installé sur votre ordinateur.
- Assurez-vous que le micrologiciel MicroPython est chargé sur votre carte ESP32.
- Si c’est la première fois que vous utilisez un ESP32 avec MicroPython, consultez le guide ESP32 - Premiers pas. pour des instructions étape par étape.
- Connectez la carte ESP32 au ventilateur selon le schéma fourni.
- Connectez la carte ESP32 à votre ordinateur avec un câble USB.
- Ouvrez l’IDE Thonny sur votre ordinateur.
- Dans l’IDE Thonny, allez dans Outils Options.
- Sous l’onglet Interpréteur, sélectionnez MicroPython (ESP32) dans le menu déroulant.
- Assurez-vous que le port correct est sélectionné. L’IDE Thonny le détecte généralement automatiquement, mais vous devrez peut-être le sélectionner manuellement (comme COM12 sous Windows ou /dev/ttyACM0 sous Linux).
- Copiez le code MicroPython fourni et collez-le dans l’éditeur de Thonny.
- Enregistrez le code sur votre ESP32 en procédant comme suit :
- Cliquer sur le bouton Enregistrer ou appuyer sur Ctrl+S.
- Dans la boîte de dialogue d’enregistrement, choisissez Périphérique MicroPython.
- Nommez le fichier main.py.
- Cliquez sur le bouton vert Exécuter (ou appuyez sur F5) pour exécuter le script.
- Vérifiez que le ventilateur fonctionne.
Explication du code
Les commentaires dans le code ESP32 MicroPython ci-dessus expliquent les détails.
Comment contrôler la vitesse du ventilateur avec un module MOSFET
Dans cette partie, le relais est remplacé par un module MOSFET. L'ESP32 envoie maintenant un signal PWM, donc le ventilateur ne fait pas seulement démarrer et s'arrêter. Il peut aussi tourner lentement, vite, ou à toute vitesse entre les deux.
Diagramme de câblage
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
Pas de plaque d'essai ? Le même circuit peut être câblé sans, comme ci-dessous :
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
| De | Vers |
|---|---|
| ESP32 GPIO18 | Broche PWM du module MOSFET |
| ESP32 GND | Broche GND du module MOSFET |
| Adaptateur 12 V + (via la prise jack DC) | Borne + |
| Fil rouge (+) du ventilateur | Borne + (partagée avec le + de l'adaptateur) |
| Fil noir (−) du ventilateur | Borne LOAD |
| Adaptateur 12 V − (via la prise jack DC) | Borne − |
Un ventilateur a une bobine de moteur à l'intérieur. Placez une diode de roue libre (flyback) (1N4007 ou 1N5819) entre les deux fils du ventilateur. L'extrémité avec la bande (cathode) va au fil + du ventilateur, et l'autre extrémité va au fil − du ventilateur. Cela protège le MOSFET des pics de tension.
Code MicroPython ESP32 - Vitesse du ventilateur avec module MOSFET
Le ventilateur tourne à pleine vitesse pendant 2 secondes et s'arrête pendant 2 secondes. Ensuite, le script augmente la puissance de 10 % à 100 %, et vous entendez le ventilateur accélérer. Après cela, il diminue de nouveau la puissance, et le ventilateur ralentit jusqu'à l'arrêt.
Étapes rapides
- Configurez Thonny et l'ESP32 de la même façon que dans les étapes rapides du relais ci-dessus.
- Câblez le ventilateur, le module MOSFET et la prise jack DC comme indiqué sur le diagramme. Gardez l'adaptateur 12 V débranché.
- Collez le code dans Thonny et enregistrez-le sur l'ESP32 sous le nom main.py.
- Branchez l'adaptateur 12 V.
- Cliquez sur le bouton vert Exécuter (ou appuyez sur F5).
- Écoutez le ventilateur et regardez le Shell dans Thonny.
Certains ventilateurs ne démarrent pas à 10 % ou 20 %. C'est normal. Ils commencent à tourner à un niveau de puissance plus élevé.
※ Note:
Le module MOSFET fonctionne uniquement en courant continu (DC), et il a besoin d'une alimentation du ventilateur d'environ 6 V ou plus. Pour un ventilateur AC, utilisez le relais.