ESP8266 - Vanne pour eau/liquide
Ce tutoriel vous explique comment utiliser un ESP8266 et une électrovanne pour contrôler le débit de liquides tels que l'eau, la bière et l'huile. Cette même technique peut être appliquée pour contrôler le débit de gaz.
La vanne peut être ouverte et fermée avec un relais ou avec un module MOSFET. Les deux ouvrent la vanne complètement ou la ferment complètement, car une électrovanne ne doit pas être pilotée avec du PWM. Le module MOSFET, lui, commute sans clic, commute plus vite et n'a pas de contacts métalliques qui s'usent. Ce tutoriel couvre les deux options.
Matériel Requis
Ou vous pouvez acheter les kits suivants:
| 1 | × | Kit de Capteurs DIYables (18 capteurs/écrans) |
À propos de la vanne pour eau/liquide
Brochage de la vanne pour eau/liquide
Une électrovanne a généralement deux bornes :
- La broche positive (+) (rouge) doit être connectée à une alimentation 12V DC
- La broche négative (-) (noire ou autre) doit être connectée au GND d'une alimentation DC
Fonctionnement d'une vanne pour eau/liquide
En général, la vanne est en position fermée. Lorsque 12V DC sont appliqués aux deux bornes, la vanne s'ouvre et laisse passer l'eau/le liquide.
※ Note:
- Pour certains types de vannes, un agencement de joint interne nécessite une pression minimale pour ouvrir la vanne une fois que le 12V DC est appliqué. Cette pression peut être générée par le flux de liquide.
- De plus, pour certaines vannes, le liquide ne peut s'écouler que dans une seule direction.
Comment contrôler une électrovanne à eau/liquide avec l'ESP8266
Si la vanne est alimentée en 12V, elle s'ouvre. Pour contrôler la vanne, un relais doit être utilisé entre l'ESP8266 et la vanne. L'ESP8266 peut alors contrôler l'électrovanne via le relais.
Si vous ne connaissez pas les relais (brochage, fonctionnement, programmation, etc.), vous pouvez en apprendre davantage dans le ESP8266 - Relais..
Vous pouvez aussi utiliser un module MOSFET à la place du relais. Pour connaître ses broches et la façon dont il commute une charge de 12V, consultez le tutoriel ESP8266 - Module MOSFET.
Relais ou module MOSFET pour une vanne pour eau/liquide
| Élément | Relais | Module MOSFET |
|---|---|---|
| Contrôle de la vanne | ouverture/fermeture | ouverture/fermeture (pas de PWM pour une vanne) |
| Bruit | un clic à chaque fois | pas de clic |
| Vitesse de commutation | lente (millisecondes) | très rapide |
| Usure | les contacts du relais s'usent | pas de contacts mobiles |
| Type de vanne | vanne AC ou DC | vanne DC uniquement |
| Alimentation de la vanne | toute valeur prévue pour le relais | environ 6V ou plus |
| Isolation | oui, bobine séparée des contacts | oui, grâce à l'optocoupleur PC817 |
| Bon pour | vannes AC, projets simples | vannes DC, commutation silencieuse ou fréquente |
Pour une vanne DC de 12V, les deux pièces font le même travail d'ouverture et de fermeture. Choisissez le module MOSFET si vous voulez du silence ou si la vanne commute plusieurs fois par jour. Choisissez le relais si la vanne fonctionne en AC.
Diagramme de câblage
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
Pour plus d'informations, consultez Brochage ESP8266. et Comment alimenter l'ESP8266..
Vous pouvez aussi monter ce circuit sans plaque d'essai. Voici le même câblage :
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
Code ESP8266 pour contrôler une vanne à liquide
Le code ci-dessous allume la vanne d'eau pendant cinq secondes, puis l'éteint pendant cinq secondes
Étapes rapides
Pour commencer avec l'ESP8266 sur Arduino IDE, suivez ces étapes :
- Consultez le tutoriel Installation du logiciel ESP8266. si c'est la première fois que vous utilisez l'ESP8266.
- Câblez les composants comme indiqué sur le schéma.
- Connectez la carte ESP8266 à votre ordinateur à l'aide d'un câble USB.
- Ouvrez Arduino IDE sur votre ordinateur.
- Choisissez la bonne carte ESP8266, comme (par exemple NodeMCU 1.0 (Module ESP-12E)), et son port COM.
- Sortie du capteur sur le Moniteur série
- Connectez votre ESP8266 à votre ordinateur à l'aide d'un câble USB.
- Lancez l'Arduino IDE, sélectionnez la bonne carte et le bon port.
- Copiez le code ci-dessus et ouvrez-le dans l'Arduino IDE.
- Cliquez sur le bouton Upload dans l'Arduino IDE pour envoyer le code à l'ESP8266.
- Vérifiez la sortie du capteur de débit d'eau sur le Moniteur série.
Explication du code
Découvrez l'explication ligne par ligne contenue dans les commentaires du code source !
Comment contrôler une vanne pour eau/liquide avec un module MOSFET
Ici, nous retirons le relais et nous mettons un module MOSFET à sa place. La vanne s'ouvre ou se ferme toujours seulement, mais maintenant elle le fait sans clic.
Le relais et le module MOSFET utilisent des broches différentes sur cette page. Le relais est sur D8, et le module MOSFET est sur D5 (GPIO14). Pour cette raison, chaque câblage a son propre code.
Diagramme de câblage
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
| NodeMCU / côté 12V | Module MOSFET |
|---|---|
| D5 (GPIO14) | PWM |
| G (GND) | GND |
| Adaptateur 12V + | + |
| Fil + de la vanne | + (partagé avec le + de l'adaptateur) |
| Fil − de la vanne | LOAD |
| Adaptateur 12V − | − |
La vanne contient une bobine, donc elle a besoin d'une diode de roue libre (flyback) (1N4007 ou 1N5819) entre ses deux fils. La bande (cathode) doit être tournée vers le fil + de la vanne.
Code ESP8266
Le code fonctionne de la même façon que le code du relais : HIGH allume la vanne (ouverte), et LOW l'éteint (fermée). La vanne s'ouvre pendant 5 secondes et se ferme pendant 5 secondes, en boucle. Rien n'est affiché sur le Moniteur série.
Une vanne doit recevoir seulement un état ON complet ou OFF complet, jamais du PWM. C'est pourquoi cette page n'utilise pas le code de variation PWM du tutoriel du module MOSFET.
Étapes rapides
- Câblez les composants comme indiqué sur le schéma ci-dessus.
- Connectez la carte ESP8266 à votre ordinateur à l'aide d'un câble USB.
- Ouvrez Arduino IDE et choisissez la carte et le port COM, comme dans les Étapes rapides du relais ci-dessus.
- Copiez le code ci-dessus et cliquez sur le bouton Upload.
- Alimentez la vanne. Elle s'ouvre pendant 5 secondes, puis se ferme pendant 5 secondes, en boucle.
※ Note:
Le module MOSFET ne peut commuter que du courant continu, et il a besoin d'une alimentation de vanne d'au moins environ 6V. Pour une vanne AC, utilisez le relais.