ESP32 S3 - Capteur de porte - Relais
Un capteur de porte associé à un relais donne à l'ESP32 S3 la capacité d'allumer ou d'éteindre automatiquement des appareils connectés en réponse directe à l'ouverture ou à la fermeture d'une porte. Ce tutoriel vous guide à travers le câblage d'un capteur de porte magnétique à contact reed et d'un module relais à l'ESP32 S3, l'écriture du sketch Arduino qui surveille l'état de la porte, et le test du système en déplaçant l'aimant pour observer la réponse du relais en temps réel.
Ce que vous allez construire :
- Un circuit reliant un capteur de porte magnétique et un module relais à l'ESP32 S3
- Un sketch qui lit l'état du capteur de porte et active le relais lorsque la porte s'ouvre, et le désactive lorsqu'elle se ferme
- Un système de contrôle automatique activé par la porte, capable de piloter des charges telles qu'une gâche électrique 12V, un buzzer, un voyant d'alerte ou un ventilateur de refroidissement via le relais
- Une base que vous pouvez étendre en systèmes de sécurité domestique, de contrôle d'accès ou de projets domotiques
Matériel nécessaire
Ou vous pouvez acheter les kits suivants:
| 1 | × | Kit de Démarrage DIYables ESP32 S3 (ESP32 S3 inclus) | |
| 1 | × | Kit de Capteurs DIYables (18 capteurs/écrans) |
À propos du capteur de porte et du relais
Un capteur de porte magnétique se compose de deux parties - un contact reed et un aimant - qui forment ensemble un circuit normalement fermé ou normalement ouvert selon que l'aimant est proche ou non du contact. Lorsque la porte s'ouvre, l'aimant s'éloigne du contact reed, l'état du circuit change, et l'ESP32 S3 détecte la transition sur sa broche d'entrée GPIO. Un module relais agit comme un interrupteur contrôlé électroniquement qui permet à l'ESP32 S3 de piloter en toute sécurité des charges à tension ou courant plus élevés - comme une gâche électrique 12V, une sirène d'alerte ou un ventilateur de refroidissement - en utilisant seulement un signal de sortie GPIO à faible courant.
Spécifications clés
Nous avons des tutoriels dédiés couvrant chaque composant en détail. Chaque tutoriel contient des informations détaillées et des instructions étape par étape sur le brochage du matériel, le principe de fonctionnement, la connexion de câblage à l'ESP32 S3 et le code Arduino. Apprenez-en plus grâce aux liens suivants :
Schéma de câblage
Connectez le capteur de porte et le module relais à votre ESP32 S3 en suivant le schéma ci-dessous, et vérifiez chaque connexion avant de mettre la carte sous tension. Le fil de signal du capteur de porte se connecte à un GPIO de l'ESP32 S3 configuré en entrée, tandis que la broche de contrôle du relais se connecte à un GPIO configuré en sortie.
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
Les fils de connexion peuvent se débrancher quand vous déplacez le projet. Placez la carte ESP32 S3 sur une carte à bornier à vis pour ESP32 S3, puis serrez chaque fil sous une vis. Voir le schéma ci-dessous pour la version avec borniers à vis.
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Voici le même circuit avec une carte d'extension GPIO pour ESP32 S3, qui relie chaque GPIO à des connecteurs à broches :
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Consignes de sécurité
Ne connectez jamais la tension secteur (110V/220V CA) aux bornes de charge du relais, sauf si votre module relais est prévu pour cela et que vous êtes à l'aise avec le câblage haute tension ; utilisez toujours une charge basse tension comme une gâche électrique 12V ou un buzzer pour le prototypage. Gardez le câblage de charge haute tension du relais physiquement séparé de la breadboard et des fils de connexion pour éviter tout contact accidentel, et assurez-vous que le VCC et le GND du module relais sont connectés aux bons rails d'alimentation de l'ESP32 S3.
| Composant | Broche | Broche ESP32 S3 |
|---|---|---|
| Capteur de porte | Fil 1 | GND |
| Capteur de porte | Fil 2 | GPIO7 |
| Module relais | VCC | 5V |
| Module relais | GND | GND |
| Module relais | IN | GPIO10 |
Code ESP32 S3 - Capteur de porte - Relais
Le code suivant lit l'état du capteur de porte à chaque itération de la boucle et pilote la sortie du relais en conséquence - activant le relais lorsque la porte est détectée ouverte et le désactivant lorsque la porte est fermée. Le sketch utilise la résistance de tirage intégrée sur l'entrée GPIO de l'ESP32 S3, donc aucune résistance externe n'est nécessaire pour la connexion du capteur de porte.
Dans le code ci-dessus, l'ESP32 S3 surveille en continu la broche du capteur de porte et met immédiatement à jour l'état du relais dès qu'un événement d'ouverture ou de fermeture de porte est détecté, en affichant le nouvel état dans le Serial Monitor pour faciliter le débogage.
Étapes rapides
- Nouveau sur l'ESP32 S3 ? Suivez d'abord notre guide ESP32 S3 - Premiers pas.
- Câblez le capteur de porte et le module relais à l'ESP32 S3 en suivant le schéma de câblage ci-dessus.
- Connectez la carte ESP32 S3 à votre PC à l'aide d'un câble USB Type-C.
- Ouvrez l'Arduino IDE sur votre PC.
- Sélectionnez la bonne carte ESP32 S3 et le bon port COM dans le menu Tools.
- Copiez le code ci-dessus et collez-le dans l'Arduino IDE.
- Cliquez sur le bouton Upload pour compiler et téléverser le code sur votre ESP32 S3.
- Ouvrez le Serial Monitor à 9600 bauds.
- Approchez l'aimant du contact reed, puis éloignez-le du contact reed.
- Observez le changement d'état du relais dans le Serial Monitor et écoutez le déclic du relais qui s'active et se désactive.
- Astuce : pour faire basculer le relais à chaque ouverture ou fermeture de la porte plutôt que de le maintenir actif pendant que la porte est ouverte, consultez le tutoriel ESP32 S3 - Un capteur de porte bascule un relais.
Sortie du Serial Monitor
La sortie du Serial Monitor suivante montre l'ESP32 S3 lisant le capteur de porte et commutant le relais en réponse aux événements d'ouverture et de fermeture de porte. Chaque ligne est horodatée afin que vous puissiez vérifier le temps de réponse et confirmer que l'état du relais suit correctement l'état de la porte.
Applications et idées de projets
Une fois que l'ESP32 S3 peut commuter automatiquement un relais en réponse aux événements du capteur de porte, vous pouvez adapter ce projet à un large éventail de systèmes pratiques de sécurité, d'automatisation et de notification.
- Alarme anti-intrusion : connectez un buzzer actif 12V ou une sirène au relais afin qu'il retentisse immédiatement chaque fois qu'une porte ou une fenêtre est ouverte de façon inattendue.
- Éclairage automatique : déclenchez une lumière ou un ruban LED contrôlé par relais pour s'allumer à l'ouverture d'une porte et s'éteindre après sa fermeture, parfait pour les garde-manger ou les placards.
- Journal de contrôle d'accès : associez le relais du capteur de porte à la capacité Wi-Fi de l'ESP32 S3 pour enregistrer chaque événement d'ouverture de porte avec un horodatage sur un serveur cloud ou une carte SD.
- Contrôleur de gâche électrique : utilisez le relais pour alimenter une gâche électrique 12V, verrouillant automatiquement une porte lorsqu'elle est fermée et la libérant lorsqu'un déclencheur autorisé est reçu.
- Activation d'un ventilateur de refroidissement : connectez un ventilateur 12V au relais pour ventiler une armoire ou une pièce chaque fois qu'une porte est ouverte, utile dans les salles serveurs ou les zones de stockage.
- Notification par email ou SMS : étendez le projet avec le Wi-Fi afin que l'ESP32 S3 envoie une alerte par email ou SMS chaque fois que le capteur de porte déclenche le relais, offrant une connaissance à distance de l'activité de la porte.
Tutoriel vidéo
Regardez le tutoriel vidéo étape par étape pour ce projet ESP32 S3 ci-dessous.
Défiez-vous
Maintenant que vous pouvez contrôler automatiquement un relais avec un capteur de porte sur l'ESP32 S3, essayez ces défis progressivement plus difficiles pour approfondir votre compréhension et construire un système plus performant.
- Débutant : modifiez le sketch pour afficher dans le Serial Monitor un compteur qui suit combien de fois la porte a été ouverte depuis la mise sous tension de la carte.
- Débutant : ajoutez un indicateur LED qui reflète l'état du relais, s'allumant quand le relais est actif et s'éteignant quand il est inactif, afin que l'état de la porte soit visible d'un coup d'œil.
- Intermédiaire : mettez en place une fonctionnalité de temporisation à l'aide de millis() afin que le relais reste actif pendant un nombre fixe de secondes après l'ouverture de la porte avant de s'éteindre automatiquement.
- Intermédiaire : ajoutez un second capteur de porte pour surveiller deux portes ou fenêtres séparées de manière indépendante, chacune contrôlant sa propre sortie relais.
- Avancé : combinez la logique du relais du capteur de porte avec le Wi-Fi et un broker MQTT afin que les événements de porte soient publiés en temps réel sur une plateforme domotique telle que Home Assistant.
- Avancé : construisez un système simple de contrôle d'accès qui n'active le relais (pour déverrouiller une gâche électrique) que lorsqu'une carte RFID correcte est scannée alors que le capteur de porte détecte que la porte est en position fermée.