ESP32 S3 - Serrure à solénoïde
Les serrures à solénoïde (aussi appelées gâches électriques) sont un choix populaire pour le contrôle d'accès électronique en DIY, et l'ESP32 S3 fait un excellent contrôleur pour ces dispositifs. Ce tutoriel vous guide à travers tout ce dont vous avez besoin pour câbler, programmer et faire fonctionner une serrure à solénoïde avec votre carte ESP32 S3.
Ce que vous allez construire :
- Un circuit de serrure à solénoïde fonctionnel connecté à l'ESP32 S3 via un module relais
- Un firmware qui verrouille et déverrouille automatiquement la porte selon un cycle temporisé
- Un retour clair sur le Serial Monitor montrant l'état actuel de la serrure
- Une base que vous pouvez étendre avec des boutons, du RFID, ou un contrôle WiFi
Option alternative : Besoin d'un autre type de serrure ? Consultez notre ESP32 S3 - Serrure électromagnétique pour une autre approche du contrôle d'accès électronique.
Matériel requis
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 de la serrure à solénoïde
Une serrure à solénoïde (aussi appelée gâche électrique) est un dispositif de verrouillage électromagnétique qui utilise un courant électrique pour contrôler un pêne mécanique ou une plaque de gâche. Lorsque l'alimentation est appliquée, une bobine interne génère un champ magnétique qui tire ou étend la gâche vers sa position verrouillée ; lorsque l'alimentation est coupée, un ressort ramène la gâche à la position déverrouillée. Ce comportement simple à deux états rend les serrures à solénoïde faciles à intégrer avec des microcontrôleurs comme l'ESP32 S3.
Caractéristiques principales
La plupart des serrures à solénoïde fonctionnent en 12V DC, bien que des variantes 24V et 48V existent. La serrure n'a que deux fils de connexion — un fil positif (rouge) et un fil négatif (noir) — ce qui rend le câblage simple. Le dispositif se verrouille quand il est alimenté et se déverrouille quand il ne l'est pas, et sa réponse est essentiellement instantanée, ce qui convient à la fois à une temporisation automatisée et à des applications déclenchées par bouton en temps réel.
Brochage
La serrure à solénoïde expose deux fils pour la connexion :
- Fil positif (+) (rouge) : Connectez-le au rail 12V de votre alimentation DC (acheminé via le relais)
- Fil négatif (-) (noir) : Connectez-le directement à la GND de votre alimentation DC
Comment ça marche
Lorsque la serrure à solénoïde reçoit de l'alimentation, le pêne de la serrure (gâche) s'étend vers l'extérieur et la porte est verrouillée. Lorsque l'alimentation est coupée, le mécanisme à ressort rétracte la gâche et la porte est déverrouillée.
Le relais agit comme une porte commutable entre l'alimentation haute tension et la serrure à solénoïde. En mode Normalement Ouvert, le relais est ouvert par défaut (serrure non alimentée, porte déverrouillée) ; lorsque l'ESP32 S3 pilote le signal du relais à HIGH, le relais se ferme, alimentant la serrure et sécurisant la porte.
※ Note:
Important : La serrure à solénoïde nécessite une alimentation 12V, 24V ou 48V. Vous NE POUVEZ PAS la connecter directement aux broches de l'ESP32 S3 (qui ne produisent que 3,3V). Vous DEVEZ utiliser un relais comme intermédiaire pour contrôler l'alimentation haute tension vers la serrure.
En connectant l'ESP32 S3 au relais, vous pouvez programmer un contrôle de serrure automatisé ou déclenché par bouton. Apprenez-en plus sur les bases des relais dans notre ESP32 S3 - Relais.
Schéma de câblage
Connectez votre serrure à solénoïde à l'ESP32 S3 via un module relais, en gardant le circuit haute tension du solénoïde isolé du circuit basse tension de l'ESP32 S3. Les deux circuits doivent partager une GND commune pour un contrôle de signal fiable.
Notes de sécurité
Vérifiez toujours bien toutes les connexions avant de mettre le circuit sous tension. Assurez-vous que votre alimentation 12V correspond à la tension nominale imprimée sur votre serrure à solénoïde, et gardez le câblage haute tension physiquement séparé des pistes GPIO de l'ESP32 S3 pour éviter le bruit ou les dommages.
| Broche du composant | Broche ESP32 S3 | Notes |
|---|---|---|
| Signal du relais | D7 | Signal de contrôle depuis l'ESP32 |
| VCC du relais | 5V | Alimentation du module relais |
| GND du relais | GND | Connexion à la masse |
| Serrure à solénoïde (+) | Alimentation 12V (+) | Via COM et NO du relais |
| Serrure à solénoïde (-) | Alimentation 12V (-) | Direct vers la GND de l'alimentation |
| GND de l'alimentation 12V | GND de l'ESP32 | Masse commune requise |
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
Code ESP32 S3
Le code suivant verrouille et déverrouille automatiquement la porte toutes les cinq secondes, vous donnant une démonstration claire du mécanisme de la serrure à solénoïde avant de l'adapter à votre propre logique de déclenchement. Il définit la broche D7 comme sortie de contrôle du relais, pilote cette broche à HIGH pour fermer le relais (verrouillant la porte), attend cinq secondes, puis la pilote à LOW pour ouvrir le relais (déverrouillant la porte), et répète indéfiniment. Des messages sur le Serial Monitor accompagnent chaque changement d'état afin que vous puissiez confirmer le bon fonctionnement sans surveiller physiquement la serrure.
Explication du code
Le sketch est volontairement minimal afin que la logique de base pilotant le relais soit facile à suivre et à étendre. #define RELAY_PIN 7 associe la broche D7 au fil de signal du relais. À l'intérieur de setup(), pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT) configure cette broche en sortie numérique. Dans loop(), digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH) ferme le relais et alimente la serrure à solénoïde (état verrouillé), tandis que digitalWrite(RELAY_PIN, LOW) ouvre le relais et coupe l'alimentation de la serrure (état déverrouillé). Chaque état persiste pendant 5 000 ms via delay(5000) avant la transition suivante.
Étapes rapides
- Nouveau sur ESP32 S3 ? Terminez d'abord notre guide ESP32 S3 - Premiers pas.
- Câblez les composants : Suivez attentivement le schéma de câblage ci-dessus, en vous assurant des connexions correctes du relais et de l'alimentation.
- Connectez l'ESP32 S3 : Branchez votre ESP32 S3 à votre ordinateur à l'aide du câble USB Type-C.
- Ouvrez l'Arduino IDE : Lancez l'Arduino IDE sur votre ordinateur.
- Sélectionnez la carte et le port : Choisissez ESP32 S3 et son port COM correspondant.
- Copiez le code : Copiez le code de serrure à solénoïde fourni ci-dessus.
- Téléversez le code : Collez-le dans l'Arduino IDE et cliquez sur le bouton Upload.
- Observez le fonctionnement : Regardez le pêne de la serrure s'étendre et se rétracter toutes les 5 secondes.
- Astuce pro : Commencez avec des intervalles plus longs (10–15 secondes) pour observer clairement le mécanisme de la serrure et vérifier son bon fonctionnement avant d'ajuster le minutage pour votre application spécifique.
Sortie du moniteur série
Ouvrez le Serial Monitor à 115200 bauds pour observer le cycle de la serrure en temps réel. Vous devriez voir une sortie similaire à celle-ci :
ESP32 S3 - Un bouton contrôle la serrure à solénoïde
Vous voulez un contrôle manuel plutôt qu'une temporisation automatique ? Apprenez à ajouter un contrôle par bouton à votre système de serrure à solénoïde dans notre tutoriel détaillé : ESP32 S3 - Bouton - Serrure à solénoïde.
Fonctionnalités du contrôle par bouton :
- Appuyez sur le bouton pour verrouiller/déverrouiller à la demande
- Anti-rebond inclus pour un fonctionnement fiable
- Combine le contrôle physique avec l'automatisation de l'ESP32 S3
- Parfait pour des applications pratiques d'accès de porte
※ Note:
À propos de l'anti-rebond : Dans le code de temporisation automatique ci-dessus, la fonction delay gère naturellement l'anti-rebond. Pour les applications contrôlées par bouton, le code d'anti-rebond est essentiel pour un fonctionnement fiable. Apprenez-en plus sur cette technique dans notre guide : Comment utiliser millis() au lieu de delay()
Idées de projets
La combinaison serrure à solénoïde et ESP32 S3 ouvre la porte (littéralement) à une large gamme de projets pratiques de contrôle d'accès et d'automatisation.
- Serrure de meuble intelligente : Rangement sécurisé avec déverrouillage à distance via WiFi ou Bluetooth.
- Porte protégée par mot de passe : Utilisez une saisie sur clavier pour contrôler l'accès d'entrée.
- Contrôle d'accès RFID : Déverrouillez avec des cartes ou tags RFID autorisés.
- Sécurité basée sur le temps : Verrouillez et déverrouillez automatiquement à des heures programmées.
- Serrure activée par mouvement : Verrouillez automatiquement les portes lorsqu'un mouvement est détecté à proximité.
- Casier intelligent IoT : Contrôlez plusieurs serrures via une interface web hébergée sur l'ESP32 S3.
- Chatière avec minuterie : Permettez l'accès aux animaux uniquement pendant certaines heures de la journée.
Tutoriel vidéo
Regardez le tutoriel vidéo étape par étape pour ce projet ESP32 S3 ci-dessous.
Défiez-vous
Le sketch de verrouillage-déverrouillage temporisé est un bon point de départ, mais il y a beaucoup de place pour étendre le projet vers quelque chose de plus sophistiqué.
- Débutant : Modifiez le code pour garder la porte verrouillée pendant 10 secondes et déverrouillée pendant 2 secondes.
- Débutant : Ajoutez un indicateur LED qui montre l'état de la serrure (rouge = verrouillé, vert = déverrouillé).
- Intermédiaire : Créez un système de bascule où appuyer sur un bouton verrouille ou déverrouille la porte alternativement.
- Intermédiaire : Ajoutez un buzzer qui bipe une fois lors du verrouillage et deux fois lors du déverrouillage.
- Avancé : Construisez un système de sécurité basé sur un clavier avec vérification de mot de passe avant le déverrouillage.
- Avancé : Créez un système de serrure compatible WiFi contrôlable depuis votre application smartphone en utilisant les capacités sans fil intégrées de l'ESP32 S3.