Un actionneur linéaire contrôlé par un capteur de température et d'humidité offre de nombreuses applications intéressantes. Par exemple, une application pratique serait la mise en place d'aquaponie et d'hydroponie où l'humidité doit être contrôlée : le capteur détecterait lorsque la température et l'humidité atteignent un certain seuil et ouvrirait/fermerait automatiquement une porte grâce à un actionneur linéaire. Ce projet est une activité ludique pour les programmeurs débutants ou les amateurs souhaitant apprendre les bases du codage Arduino pour contrôler un actionneur linéaire .
Cet article fait partie d'une série de Progressive Automations visant à vous fournir les connaissances nécessaires à l'utilisation d'actionneurs linéaires, de microcontrôleurs et de capteurs dans votre prochain projet d'automatisation. Souhaitez-vous contrôler un actionneur linéaire à l'aide d'un simple clavier ou d'une solution plus avancée, comme plusieurs capteurs à ultrasons, pour détecter les mouvements à proximité ? Nous avons ce qu'il vous faut ! Cet article vous explique comment associer le bon capteur de température à un actionneur et comment ce capteur fonctionne. C'est parti !
Qu'est-ce qu'un capteur numérique de température et d'humidité ?
Un capteur numérique de température et d'humidité est un capteur basique et ultra-économique permettant de mesurer la température et l'humidité de l'air ambiant. Le capteur de température et d'humidité LC-226 de Progressive Automations utilise un capteur d'humidité capacitif et une thermistance pour produire des signaux lisibles par un microcontrôleur.
Le capteur d'humidité est un substrat stabilisant l'humidité, sur lequel sont appliquées des électrodes. Lorsque le substrat absorbe la vapeur d'eau de l'air ambiant, des ions sont libérés, ce qui augmente la conductivité entre les électrodes. La variation de résistance entre les deux électrodes est proportionnelle à l'humidité relative. Ainsi, une humidité relative élevée diminue la résistance entre les électrodes, tandis qu'une humidité relative plus faible l'augmente.
Le LC-226 peut être alimenté par une source 5 VCC et présente les spécifications de température et d'humidité suivantes :
- Plage de mesure de l'humidité : 20 % - 90 % (humidité relative)
- Erreur de mesure d'humidité : +5 % (humidité relative)
- Plage de mesure de température : 0 – 50 °C
- Erreur de mesure de température : +2°C
Ce dont vous aurez besoin
Voyons comment relier un capteur de température à un actionneur, quelle que soit l'application choisie. Voici la liste des éléments nécessaires :
- 1 relais à 2 canaux
- 1 x Arduino Uno
- 1 x actionneur linéaire (12 V CC avec consommation de courant max. 10 A)
- 1 x alimentation PS-20-12 12 V CC
- 1 x capteur de température et d'humidité LC-226
- Câbles de raccordement femelle à mâle
N'importe quel actionneur linéaire peut être utilisé, mais assurez-vous que l'alimentation électrique est adaptée à la tension et à la consommation de courant de l'actionneur linéaire et peut gérer les besoins en énergie lorsqu'il est sous charge.
Câblage
Le câblage d'un actionneur linéaire à un relais est simple. Dans ce cas, nous avons utilisé une carte relais à deux canaux. Le câblage se déroule en quatre étapes : actionneur vers relais, capteur vers Arduino, relais vers alimentation, et actionneur vers relais.
Veuillez noter qu'un capteur de température et d'humidité distant avec actionneur installé dans un environnement humide doit être correctement protégé ou installé à l'extérieur de l'installation. Le capteur est conçu pour gérer l'humidité, mais pas votre contrôleur Arduino. Des boîtiers IP sont disponibles pour l'Arduino pour ces applications. Vous pouvez également relier les câbles de votre contrôleur extérieur au capteur d'humidité situé à l'intérieur, où la température et l'humidité sont mesurées.
Étape 1 : Arduino vers relais
- Arduino (broche 7) vers relais (IN1)
- Arduino (broche 8) vers relais (IN2)
- Arduino (5 V) vers relais (VCC)
- Arduino (GND) vers relais (GND)
Étape 2 : Capteur de température et d'humidité vers Arduino
- Capteur (+) vers Arduino (5V)
- Capteur (-) vers Arduino (GND)
- Capteur (OUT) vers Arduino (Pin 2)
Étape 3 : Relais vers alimentation électrique
- Relais (NO2) vers alimentation (-12VDC/GND)
- Relais (NC2) vers alimentation (+12VDC)
- Relais (NC1) vers relais (NC2)
- Relais (NO1) vers relais (NO2)
Étape 4 : De l'actionneur au relais
- Actionneur (positif) vers relais (COM1)
- Actionneur (négatif) vers relais (COM2)
Programmation de l'Arduino
Pour utiliser le capteur de température avec un actionneur, téléchargez la bibliothèque DHT depuis l'IDE Arduino. Cette bibliothèque permet d'utiliser des commandes courtes pour obtenir une mesure d'humidité ou de température. Une fois la bibliothèque DHT téléchargée, ajoutez le code suivant à un nouveau projet : Code d'actionneur linéaire contrôlé en température et en humidité .
Tout le code précédant la boucle void setup() configure la configuration des broches en fonction de votre câblage et inclut la configuration de la bibliothèque DHT. Si vous utilisez un autre modèle d'Arduino, faites correspondre les numéros de broches avec le code. De plus, vous pouvez définir les valeurs de température d'ouverture et de fermeture de l'actionneur (temp. d'ouverture et temp. de fermeture). Dans un premier temps, définissez des valeurs proches de la température ambiante afin de tester le fonctionnement du code en utilisant simplement un sèche-cheveux ou une autre source de chaleur pour atteindre la température d'activation.
La boucle de code void setup() définit la configuration des relais comme sorties et garantit leur désactivation lors de la première mise sous tension. Le moniteur série est également initialisé, en supposant que l'Arduino soit connecté via USB à un ordinateur portable/de bureau pour les premiers tests.
La boucle de code principale prend les mesures du capteur à l'aide des commandes dht.readHumidity(), dht.readTemperature() et dht.readTemperature(true) et stocke ces valeurs dans une variable flottante pour certaines conversions. Les valeurs sont converties en degrés Celsius et Fahrenheit et affichées sur le moniteur série de l'Arduino.
Enfin, ces mesures sont comparées aux valeurs de température seuil afin de déterminer si l'actionneur linéaire doit s'ouvrir ou se fermer. Les relais sont alors réglés à l'état haut ; sinon, l'actionneur reste immobile et l'Arduino continue de surveiller les mesures de température et d'humidité.
Conclusion
Utiliser un capteur de température avec un actionneur est un excellent moyen d'apprendre à programmer un Arduino et s'avère très utile. Outre l'aquaponie et l'hydroponie, ce capteur peut également être utilisé dans d'autres applications ! Bien que nous vous ayons montré comment contrôler un actionneur linéaire 12 VDC, rien ne vous empêche d'utiliser un actionneur linéaire industriel haute puissance pour des applications plus exigeantes ; veillez simplement à adapter l'alimentation à l'actionneur linéaire.
Si vous avez des questions ou des commentaires concernant cet article, ou l'un de nos produits, n'hésitez pas à nous contacter !