ESP32 - Système de chauffage

Dans ce guide, nous apprendrons à fabriquer un système de chauffage qui contrôle la température de la pièce à l'aide d'un ESP32, d'un capteur de température DS18B20 et d'un élément chauffant. C'est aussi simple que cela : lorsque la pièce est trop froide, nous démarrons l'élément chauffant, et lorsqu'elle se réchauffe, nous l'éteignons. Vous pouvez modifier le code pour qu'il fonctionne avec d'autres capteurs de température comme le DHT11, le DHT22 ou le LM35, ce qui vous donne la flexibilité de choisir le capteur qui correspond à vos préférences.

Préparation du matériel

1	×	ESP-WROOM-32 Dev Module
1	×	USB Cable Type-C
1	×	DS18B20 Temperature Sensor (WITH Adapter)
1	×	DS18B20 Temperature Sensor (WITHOUT Adapter)
1	×	4.7 kΩ resistor
1	×	Relay
1	×	Heating Element
1	×	12V Power Adapter
1	×	(Optional) DC Power Jack
1	×	Breadboard
1	×	Jumper Wires
1	×	(Recommended) ESP32 Screw Terminal Adapter

Or you can buy the following sensor kits:

1	×	DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays)
1	×	DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

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Buy Note: Many DS18B20 sensors available in the market are unreliable. We strongly recommend buying the sensor from the DIYables brand using the link provided above. We tested it, and it worked reliably.

À propos de l'élément chauffant et du capteur de température DS18B20

L'élément chauffant que nous utilisons dans ce tutoriel fonctionne avec une alimentation de 12 volts. Lorsque l'alimentation est fournie à l'élément chauffant, il génère de la chaleur. Pour permettre au ESP32 de contrôler l'élément chauffant, nous devons utiliser un relais. Ce relais sert d'interrupteur permettant au ESP32 d'allumer ou d'éteindre l'élément chauffant selon les besoins.

Si vous ne connaissez pas les capteurs de température et les éléments chauffants (brochage, fonctionnement, programmation...), renseignez-vous à leur sujet dans les tutoriels suivants :

Diagramme de câblage

Schéma de câblage avec plaque d'essai

Schéma de câblage du système de chauffage ESP32

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Si vous ne savez pas comment alimenter l'ESP32 et d'autres composants, vous pouvez trouver des conseils dans le tutoriel suivant : Comment alimenter l'ESP32.

Schéma de câblage avec adaptateur (recommandé)

Schéma de câblage du système de chauffage à régulation de température ESP32

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Comment fonctionne le système

L'ESP32 lit la température à partir du capteur de température
Si la température descend en dessous d'un seuil inférieur, l'ESP32 active les éléments chauffants
Si la température monte au-dessus d'un seuil supérieur, l'ESP32 éteint l'élément chauffant

Le processus ci-dessus est répété à l'infini dans la boucle.

Code ESP32 pour système de refroidissement avec capteur DS18B20

/* * Ce code ESP32 a été développé par newbiely.fr * Ce code ESP32 est mis à disposition du public sans aucune restriction. * Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter: * https://newbiely.fr/tutorials/esp32/esp32-heating-system */ #include <OneWire.h> #include <DallasTemperature.h> #define TEMP_UPPER_THRESHOLD 30 // upper temperature threshold #define TEMP_LOWER_THRESHOLD 15 // lower temperature threshold #define SENSOR_PIN 23 // ESP32 pin GPIO23 connected to DS18B20 sensor's DQ pin #define RELAY_PIN 18 // ESP32 pin GPIO18 connected to relay OneWire oneWire(SENSOR_PIN); DallasTemperature DS18B20(&oneWire); void setup() { Serial.begin(9600); // initialize serial DS18B20.begin(); // initialize the DS18B20 sensor } void loop() { DS18B20.requestTemperatures(); // send the command to get temperatures float temperature = DS18B20.getTempCByIndex(0); // read temperature in Celsius if (temperature > TEMP_UPPER_THRESHOLD) { Serial.println("Turn the heating element on"); digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // turn on } else if (temperature < TEMP_LOWER_THRESHOLD) { Serial.println("Turn the heating element off"); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // turn off } delay(500); }

Dans le code ci-dessus, l'ESP32 active l'élément chauffant lorsque la température passe en dessous de 15°C, et maintient l'élément chauffant activé jusqu'à ce que la température dépasse 20°C.

Étapes rapides

Si c'est la première fois que vous utilisez l'ESP32, consultez comment configurer l'environnement pour ESP32 sur Arduino IDE.
Effectuez le câblage comme sur l'image ci-dessus.
Connectez la carte ESP32 à votre PC via un câble micro USB.
Ouvrez Arduino IDE sur votre PC.
Sélectionnez la bonne carte ESP32 (par exemple, Module de développement ESP32) et le port COM.
Cliquez sur l'icône Libraries dans la barre latérale gauche de l'Arduino IDE.
Recherchez “DallasTemperature” dans la zone de recherche, puis cherchez la bibliothèque DallasTemperature de Miles Burton.
Cliquez sur le bouton Install pour installer la bibliothèque DallasTemperature.

Bibliothèque de température Dallas ESP32

Vous serez invité à installer la dépendance. Cliquez sur le bouton Install All pour installer la bibliothèque OneWire.

Copiez le code ci-dessus et ouvrez-le avec Arduino IDE
Cliquez sur le bouton Upload dans Arduino IDE pour téléverser le code vers ESP32
Rendez l'environnement autour du capteur plus chaud ou plus froid
Vérifiez la température de l'élément chauffant et de votre pièce

Connaissances Avancées

La méthode de contrôle mentionnée ci-dessus est le régulateur tout ou rien, également connu sous le nom de signalisateur ou régulateur "bang-bang". Cette méthode est très simple à mettre en œuvre.

Il existe une méthode alternative appelée le régulateur PID. Avec le régulateur PID, la température désirée est plus stable mais très difficile à comprendre et à mettre en œuvre. Par conséquent, le régulateur PID n'est pas populaire dans la régulation de température.

Tutoriels connexes

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