Qu’est-ce qu’une électrovanne et comment fonctionne-t-elle ?
Une électrovanne est un appareil électromagnétique qui permet de contrôler et d’automatiser le débit des fluides. Son fonctionnement est basé sur l’électromagnétisme. Lorsqu’un courant électrique circule, il active son électro-aimant, générant un champ magnétique qui attire une tige située à l’intérieur d’un ressort. Ce déplacement comprime le ressort, entraînant l’ouverture ou la fermeture de la vanne, permettant ainsi la régulation précise du passage ou du blocage du fluide selon les besoins.
Les électrovannes n’intègrent généralement pas de circuits intégrés et s’appuient sur un microcontrôleur, tel qu’un Arduino ou un Raspberry Pi, pour un contrôle précis, permettant une intégration efficace dans des projets automatisés.
Utilisation d’électrovannes dans les systèmes d’irrigation automatiques avec Arduino
L’intégration d’électrovannes avec Arduino ouvre la porte à une variété de projets nécessitant un contrôle précis du débit de fluide. L’une des utilisations les plus courantes, en particulier pour ceux qui découvrent le monde d’Arduino, est l’implémentation dans des systèmes d’irrigation automatiques.
Imaginez la possibilité de créer un système d’irrigation automatique efficace dans votre jardin ou dans votre école. Dans ce scénario, le contrôle de l’électrovanne revient à l’Arduino qui, sur la base des informations sur l’humidité du sol fournies par un capteur spécifique, active intelligemment l’électrovanne pour arroser les plantes en fonction des besoins réels de la culture.
Cet exemple illustre comment la combinaison d’Arduino et d’une électrovanne peut être essentielle pour les projets cherchant à optimiser les processus en automatisant et en répondant à des données environnementales spécifiques.
Comment piloter une électrovanne solénoïde avec Arduino
L’Arduino contrôlera l’activation et la désactivation de l’électrovanne, tandis que son alimentation sera assurée via une source externe de 12 V, gérée par un transistor.
En termes simples, un transistor, un dispositif semi-conducteur, remplit des fonctions d’amplification et de régulation du signal électrique. Sa structure comprend trois couches de matériau semi-conducteur : émetteur, base et collecteur. Son fonctionnement consiste à contrôler le courant entre l’émetteur et le collecteur à l’aide d’un courant appliqué à la base, en l’occurrence provenant de l’Arduino.
Matériaux
Pour contrôler une électrovanne avec un microcontrôleur Arduino, nous aurons besoin du matériel suivant :
1 électrovanne solénoïde 12 V, 1 Arduino, 1 transistor NPN TIP102, 1 diode 1N4001, 1 résistance 1000 ohm, 1 source 12 volts, 1 pile 9 volts (en option), 1 planche à pain, câbles.
Connexions physiques :
Placez un transistor TIP102 NPN sur une maquette. La base du transistor sera la borne située à l’extrême gauche. Le collecteur sera le terminal au centre et l’émetteur sera le terminal à droite.
Placez une résistance de 1000 ohms à la base du transistor. Connectez la base du transistor au PIN 7 de l’Arduino en ajoutant une résistance de 1000 ohms entre eux. Connectez l’émetteur à la ligne de masse de la planche à pain. Connectez la ligne de masse de la planche à pain à la broche GND de l’Arduino.
Avant de connecter le solénoïde au système, il est nécessaire de protéger le circuit contre la force électromotrice inverse qui sera produite par la désactivation du solénoïde. Pour ce faire, connectez un fil rouge à l’une des bornes du solénoïde et un fil noir à l’autre borne. Faites une coupe au centre des deux fils et procédez à la soudure d’une diode 1N4001 en veillant à orienter la bande de diodes vers le côté du fil rouge.
Après cela, connectez le fil rouge au pôle positif d’une source 12 V. Connectez le fil noir au collecteur du transistor (borne centrale). Le pôle négatif de l’alimentation, connectez-le à la ligne de terre de la planche à pain.
Le sketch
int valve=7;
void setup() {
pinMode(valve, OUTPUT);
digitalWrite(valve, LOW);
delay(3000);
}
void loop() {
digitalWrite(valve, HIGH);
delay(10000);
digitalWrite(valve, LOW);
delay(5000);
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