ESP32 - Vanne pour eau/liquide
Ce tutoriel vous explique comment contrôler le flux d'un liquide tel que de l'eau, de la bière, de l'huile à l'aide d'un ESP32 et d'une électrovanne. Il en va de même pour le contrôle du flux de gaz.
Pour commuter la vanne, vous pouvez utiliser un relais ou un module MOSFET. Les deux ouvrent et ferment seulement la vanne, car une électrovanne est soit ouverte, soit fermée. Le module MOSFET a d'autres avantages : il ne fait aucun clic, il commute plus vite et il n'a pas de contacts qui s'usent. Ce tutoriel présente les deux options.
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 de la vanne pour eau/liquide
Brochage
La vanne solénoïde possède généralement deux bornes :
- Broche positive (+) (rouge) : doit être connectée au 12V de l'alimentation DC
- Broche négative (-) (noire ou autre) : doit être connectée au GND de l'alimentation DC
Fonctionnement d'une vanne pour eau/liquide
Normalement, la vanne est fermée. Lorsque 12V DC est appliqué aux deux bornes, la vanne s'ouvre et l'eau/le liquide peut couler.
※ Note:
- Pour certains types de vannes, il y a un agencement de joint à l'intérieur, donc une pression minimale est nécessaire pour ouvrir la vanne (après l'application de 12V DC). La pression peut être créée par le flux de liquide.
- Pour certains types de vannes, le liquide ne peut s'écouler que dans un seul sens.
Comment contrôler une électrovanne à eau/liquide
Si la vanne est alimentée par une alimentation 12V, elle s'ouvre. Pour contrôler la vanne, nous devons utiliser un relais entre l'ESP32 et la vanne. L'ESP32 peut contrôler la vanne solénoïde via le relais. En savoir plus sur le relais dans le ESP32 - Relais.
La vanne peut aussi être pilotée par un module MOSFET. Vous trouverez son brochage et son principe de fonctionnement dans le tutoriel ESP32 - Module MOSFET.
Relais ou module MOSFET pour une électrovanne
| Relais | Module MOSFET | |
|---|---|---|
| Contrôle de la vanne | ouverture/fermeture | ouverture/fermeture (pas de PWM pour une vanne) |
| Bruit de clic | oui | non |
| Temps de réaction | plus lent, quelques millisecondes | très rapide |
| Usure | les contacts s'usent après de nombreux cycles | aucun contact mobile |
| Type de vanne | vanne CA ou CC | vanne CC uniquement |
| Tension de la vanne | toute (selon la valeur nominale) | environ 6V ou plus, 12V convient |
| Isolation | oui (bobine et contacts) | oui (optocoupleur PC817) |
| Convient pour | les vannes CA, les commutations rares | les vannes CC 12V qui s'ouvrent et se ferment souvent, les endroits silencieux |
Pour une vanne CC 12V qui commute de nombreuses fois par jour, le module MOSFET dure plus longtemps et reste silencieux. Pour une vanne CA, utilisez le relais. N'envoyez pas de signal PWM à la vanne ; donnez-lui seulement ON complet ou OFF complet.
Diagramme de câblage
- Comment connecter l'ESP32 et la vanne pour eau/liquide avec une breadboard (alimenté via le câble USB)
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
Si vous ne savez pas comment alimenter l'ESP32 et d'autres composants, consultez les instructions dans le tutoriel suivant : Comment alimenter l'ESP32..
- Comment connecter l'ESP32 et la vanne pour eau/liquide avec une breadboard (alimenté via la broche Vin)
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
- Comment connecter l'ESP32 et la vanne pour eau/liquide avec une carte d'extension à bornier à vis (alimenté via le câble USB)
- Comment connecter l'ESP32 et la vanne pour eau/liquide avec une carte d'extension à bornier à vis (alimenté via la broche Vin)
Code ESP32
Le code ci-dessous active la vanne d'eau pendant cinq secondes, puis la désactive pendant cinq secondes, en boucle,
Étapes rapides
- Si c'est la première fois que vous utilisez ESP32, consultez Installation du logiciel ESP32..
- Réalisez 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 ESP32 Dev Module) et le port COM.
- Copiez le code ci-dessus et collez-le dans Arduino IDE
- Compilez et téléchargez le code sur la carte ESP32 en cliquant sur le bouton Upload dans Arduino IDE
- Vérifiez le débit d'eau
Explication du code
Le code ESP32 ci-dessus contient des explications ligne par ligne. Veuillez lire les commentaires dans le code !
Comment contrôler une vanne d'eau avec un module MOSFET
Cette partie montre comment ouvrir et fermer la même vanne avec un module MOSFET à la place du relais. Sur cette page, le relais et le module MOSFET utilisent des broches différentes : le relais utilise GPIO16, et le module MOSFET utilise GPIO18. Donc chaque câblage a son propre code.
Diagramme de câblage avec le module MOSFET
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
| De | Vers |
|---|---|
| GPIO18 de l'ESP32 | broche PWM du module |
| GND de l'ESP32 | broche GND du module |
| Adaptateur 12V + | borne + du module |
| Vanne + (rouge) | borne + du module (partagée avec le + de l'adaptateur) |
| Vanne − | borne LOAD du module |
| Adaptateur 12V − | borne − du module |
La vanne a une bobine, donc ajoutez une diode de roue libre (flyback) (1N4007 ou 1N5819) aux bornes de la vanne, avec la bande (cathode) du côté + de la vanne.
Code ESP32 pour le module MOSFET
Le code suit la même idée que le code du relais : HIGH met la vanne sur ON (ouverte) et LOW la met sur OFF (fermée). La vanne s'ouvre pendant 5 secondes et se ferme pendant 5 secondes, encore et encore.
Une électrovanne doit recevoir seulement ON complet ou OFF complet, jamais de PWM. C'est pourquoi cette page n'utilise pas le code de variation progressive du tutoriel sur le module MOSFET.
Étapes rapides
- Faites le câblage comme dans le schéma MOSFET ci-dessus.
- Connectez la carte ESP32 à votre PC via un câble USB.
- Ouvrez Arduino IDE et sélectionnez la carte ESP32 et le port COM, comme dans les Étapes rapides du relais ci-dessus.
- Copiez le code ci-dessus, collez-le dans Arduino IDE et cliquez sur Upload.
- Vérifiez le débit d'eau : la vanne s'ouvre pendant 5 secondes et se ferme pendant 5 secondes.
Astuce : le module MOSFET est prévu pour les vannes CC avec une alimentation d'environ 6V ou plus. Pour une vanne CA, gardez le relais.