Régulateur d'eau/douche Arduino : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Aujourd'hui, nous allons construire un simple régulateur d'eau. C'est un projet très simple et très facile à construire. Ce dispositif commande une électrovanne pour contrôler le débit d'eau en fonction d'un temps défini. Ce temps peut être facilement changé et le code modifié si nécessaire. Les matériaux pour ce projet seront faciles à trouver et à acheter. Un excellent site Web pour obtenir des composants bon marché est aliexpress ou ebay.

Fournitures

Arduino Uno (1)

Planche à pain (1)

Cavaliers mâles à mâles

Cavaliers mâles à femelles

Résistance 220ohm (2)

Module LCD 1602 (1)

Solénoïde 12V (1)

MOSFET (j'ai utilisé IRFZ44N, mais n'importe quel mosfet devrait fonctionner)

1N4007 Diode (1)

Avertisseur sonore (1)

Convertisseur Boost Buck XL6009 (1)

Potentiomètre 100K ou Trimmer (1)

Commutateur (1)

Récipient en plastique (facultatif, mais recommandé)

Étape 1: prototyper le circuit

Prototyper le circuit sur une maquette selon le schéma. J'ai apporté quelques modifications au circuit d'origine. Parce que je n'ai pas d'électrovanne pour le moment, j'ai utilisé un mosfet et une led pour simuler l'allumage et l'extinction du solénoïde. Si vous avez un solénoïde, vous devez utiliser un convertisseur boost pour augmenter le rail 5v à 12v afin de commuter le solénoïde. J'ai utilisé une version DIY d'un convertisseur boost, mais il est préférable d'en acheter un sur aliexpress. Si vous ne savez pas comment utiliser une maquette, veuillez regarder cette vidéo youtube très utile ici: https://www.youtube.com/watch? v=6WReFkfrUIk

Dépannage:

Si rien ne s'affiche sur l'écran LCD, essayez de régler le potentiomètre. Cet appareil contrôle l'intensité et le contraste du rétroéclairage. Assurez-vous que vous utilisez une diode flyback sur la source du mosfet ou vous allez le faire frire. Cela est dû aux pointes de commutation inductives du solénoïde lorsqu'il s'allume et s'éteint.

Étape 2: Téléchargement du code

Téléchargez l'IDE Arduino si vous ne l'avez pas déjà fait depuis https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Si vous souhaitez modifier l'heure de la douche et l'heure de préchauffage, vous pouvez modifier l'horaire sur les 2 premières lignes du code dans la configuration utilisateur. Avant de télécharger, assurez-vous de sélectionner la bonne carte et le bon port série. Cela peut être fait en accédant aux outils, puis à la carte et au port. Si vous rencontrez des problèmes avec un arduino, veuillez regarder cette vidéo youtube très utile d'Afrotechmods:

Étape 3: Test du circuit

Connectez votre batterie 5v au circuit et à l'arduino et allumez l'interrupteur d'alimentation. L'appareil doit commencer le compte à rebours à partir d'une heure définie et le buzzer doit émettre un bip pendant des intervalles de temps spécifiques. Le mosfet doit s'éteindre une fois que l'appareil a décompté jusqu'à zéro. Vous pouvez le vérifier en utilisant une led connectée à une résistance de 220 ohms entre le rail 5v et la source mosfet. Assurez-vous que le drain du mosfet est connecté à la terre. J'ai rencontré quelques problèmes lors des tests du circuit. Lorsque j'ai branché l'arduino, ma led a décidé d'exploser violemment. J'ai réalisé que je n'avais pas ajouté de résistance de limitation de courant à la led. Une fois que j'ai remplacé la led par une nouvelle et ajouté une résistance, plus aucun problème ne s'est produit et le circuit a très bien fonctionné.

Étape 4: Comprendre le circuit

Vous vous demandez peut-être comment fonctionne ce circuit. L'arduino est un microcontrôleur et c'est essentiellement le cerveau de toute cette configuration. Nous l'avons programmé avec un code LCD afin de piloter l'écran LCD. Nous utilisons les broches de sortie numérique de l'arduino afin d'envoyer une impulsion de signal haut ou bas à la porte du mosfet afin de l'allumer. Vous vous demandez peut-être ce qu'est un mosfet. Un mosfet est un appareil qui s'allume et s'éteint en fonction du signal d'entrée et permet à l'alimentation de circuler entre 2 autres broches. C'est ainsi que votre ordinateur portable s'allume. Lorsque vous appuyez sur le bouton d'alimentation, un signal est envoyé au mosfet qui permet à l'alimentation du chargeur ou de la batterie de circuler dans la carte mère de l'ordinateur portable. Dans ce cas, nous utilisons un mosfet pour activer une électrovanne. L'électrovanne a besoin de 12 V pour s'allumer et d'une rafale de courant très élevée pour l'ouvrir initialement. C'est pourquoi nous avons besoin d'un mosfet. La sortie de l'arduino ne peut fournir que 5v à 100ma, nous connectons donc le mosfet entre le solénoïde et la source d'alimentation 12v, qui peut fournir beaucoup plus de puissance. Nous créons cette source d'alimentation 12v en utilisant un convertisseur boost, qui augmente notre 5v de notre arduino en 12v pour entraîner l'électrovanne. Un potentiomètre est un appareil qui permet d'ajuster la résistance, qui est comme une force de blocage pour le courant. Lorsque nous ajustons ce potentiomètre près de l'écran LCD, nous modifions la tension allant au rétroéclairage, ce qui réduit ou augmente le contraste et l'intensité du rétroéclairage. Vous vous demandez peut-être ce qu'est une diode et pourquoi est-elle nécessaire dans ce circuit. Une diode est un dispositif qui permet au courant de circuler dans un sens, mais pas dans l'autre sens. Dans ce circuit, nous l'avons configuré comme une diode flyback. Le solénoïde est composé d'un électro-aimant pour soulever un volet et le fermer lorsque le courant est appliqué. Lorsque le solénoïde se ferme, il renvoie une impulsion de courant très élevée dans le mosfet, ce qui peut facilement le faire frire. Nous utilisons cette diode pour renvoyer cette impulsion élevée dans les lignes électriques afin de sauver notre mosfet. Vous n'avez pas besoin de cette diode pour que le circuit fonctionne, mais elle est recommandée à des fins de fiabilité. Nous utilisons une maquette pour tester rapidement le circuit et le faire fonctionner. Vous n'avez besoin de souder aucun composant si vous utilisez une maquette. Souder un circuit peut prendre beaucoup de temps et il peut même ne pas fonctionner correctement du premier coup. C'est pourquoi nous utilisons d'abord une maquette pour tester le circuit et nous assurer qu'il fonctionne, puis nous le soudons sur une protoboard afin d'en faire un produit final fonctionnel.

Images:

1er - Brochage Mosfet

2ème - écran LCD

3ème - solénoïde 12v

4ème - Convertisseur Boost

4ème - Arduino uno

5ème - Potentiomètre

6ème - Diode

7e - Planche à pain

8ème - Protoboard

Étape 5: ce Instructable n'est pas entièrement terminé

Comme je n'ai pas d'électrovanne, je ne peux pas tester correctement le circuit en situation réelle. Dès que je recevrai la valve, je commencerai immédiatement à concevoir un boîtier, à souder les composants sur un circuit imprimé et à le tester sur ma douche. Je mettrai à jour cette instructable dès que possible. Merci pour votre compréhension.