Electronique

Réaliser un robinet automatique avec Arduino

Réaliser un robinet automatique avec Arduino

Pour ne pas tirez de long en large, nous allons directement passer à la série de question.

  • Pourquoi réaliser un robinet automatique ?
  • Comment programmer un robinet avec Arduino ?
  • Quels sont les avantages, inconvenants et les différentes perspectives d’un robinet automatique ?

Comme vous le constatez, nos interrogations s’arrête à ce niveau. L’ensemble de ces questions ferons l’objet de ce tutoriel sur Arduino nano. Ok assez bavardé commençons déjà à répondre à notre première interrogation.

Pourquoi réaliser un robinet automatique ?

De nos jour, les épidémies se repende à une vitesse dont ont ne saurais exprimé. Cella dit nous nous battons chaque jour pour avoir la santé. C’est pour cette raison que nous essayons de mettre la propreté dans nos alentour la plus par du temps.
Les robinets sont présent de nos jour presque dans tout les coins. Chez nous à la maison comme au bureau, dans les rues, et partout ou notre imagination peut allez. Imaginez une situation selon laquelle une individu qui est porteur d’un virus se lave les main dans la rue sur un robinet de la place.
Lorsqu’il tourne la vanne du robinet pour ouvrir de l’eau et ce lavez les main, il y laisse le virus. Il est évident que le prochain utilisateur va portez le dit virus, et sa propagation va continuez.
Il est bien vrai ceci n’est qu’une imagination, mais vous pouvez aussi vous poser la question pour vos visiteur qui ce nettoient les mais sous vous robinet. N’allons pas jusqu’à imaginer le pire! Ce sont ces différentes inquiétudes qui nous pouce dans la réalisation d’un robinet automatique avec Arduino.

Comment réaliser un robinet avec Arduino ?

J’espère que vous n’attendiez pas que je vous écrivez un code Arduino pour que vous puissiez l’intégré directement à vos électrovanne! Il existe des préalables pour en arrivez à un robinet automatique.
Nous allons commencé par une carte électronique qui nous servira à piloté tous nos actionneurs.

robinet automatique avec arduino

Comme vous pouvez le constatez, le schéma est réaliser autour d’une carte Arduino nano.
Liste des composants du circuit :

Fonctionnement globale du circuit électronique.

Le module doit être capable de détecter les mains de l’utilisateur présent pour son l’usage. Les mains étant très proches du robinet, l’eau savonner coule en petite quantité. Etant éloigné, l’eau propre coule pour le nettoyage.
La figure suivante nous présente l’électrovanne que nous allons utiliser dans la réalisation pratique de notre projet.

électrovanne

Pour que tout circuit électronique fonctionne, il faut commencer par l’alimenter. Pour rendre notre robinet automatique, il va bien falloir utiliser les capteurs. Ces capteurs sont notamment les ultras son et les infra_rouges. Le premier capteur ultra son nous permettra de déterminer la quantité d’eau savonner dont nous disposons encore.
Le second capteur ultrason nous permettra de déterminer la quantité d’eau propre contenu dans la cuve. La cuve pour ceux qui l’utilise car, ce capteur ne serais pas utile pour ceux qui reçoive leur alimentation en eau par une société (Dans ce cas, nous raccorderons directement l’électrovanne à la source qui est utiliser pour nous desservir à l’endroit voulu).
La figure suivante présente le circuit d’alimentation de notre carte électronique intégré sur elle même.

Le premier élément présent sur le circuit est une entré POWER djac. Cet entrée nous permet de fixer une alimentation 12 volts sur notre carte faite autours de l’arduino nano. Les condensateurs C2 et C3 sont présent pour filtré la tension qui alimentera notre circuit. Le régulateur de tension 7812 placer en premier et utiliser pour lissé la tension qui entre sur la carte. La tension prélevé à ce niveau du circuit alimentera les modules qui fonctionne sous 12 volts continu. Le deuxième régulateur 7805 placer en sortie est utiliser pour ramené les 12 volts en 5 volts stabiliser. Ce niveau de tension sera utiliser pour alimenté le reste de la carte qui fonctionne sous ce niveau logique de tension. Par exemple les capteurs qui fonctionne sous 5 volts. La figure suivante nous présente le circuit de commende des relais électromagnétique. Il faut noté que les bobines des relais que nous utilisons fonctionne sous une tension de 12 volts.

Le circuit intégré ULN2803 est un circuit qui nous sert d’interface de commende entre la carte arduino nano et les bobines des relais. Le fonctionnement de ce circuit intégré est le suivant. Lorsque un niveau logique haut est à l’entrée du circuit, à la sortie nous retrouvons un niveau logique bas. Le repérage des broches se fait par le détrompeur en U qui ce trouve sur le circuit. Lorsque vous visualiser le circuit en vue de dessus, la premier broche du coté gauche commende la premier broche du coté droit. Donc si nous introduisons à l’entrée 05 volts, sur cette premier broche, nous obtiendrons 0 volt en sortie. Nous allons nous servie de ce circuit intégré pour la commande nos relais. La figure suivante présente les broches du circuit intégré ULN2803.

circuit intégré ULN2803

Les relais nous servent également d’interface entre la partie puissance et la partie commende.

  1. Le premier relais nous permet d’activé ou de désactivé ou encore d’ouvrir ou de fermé la vanne pour l’eau propre.
  2. Le deuxième nous permet d’activé la sortie de l’eau savonné par la même vanne.
  3. Le troisième nous permet d’active le sèche main que nous allons introduire dans le module.

Le capteur infra rouge nous permet dans ce montage de détecté la présence des main pour les séché. Dans la réalisation de ce module, plusieurs étape sont indispensable.

Réalisation du module complet.

Nous avons effectuer le routage de notre carte sous l’environnement proteus. La figure suivante présente le schéma de routage du circuit imprimé de notre carte électronique.

circuit imprimé

La vue de dessus de la carte électronique en 3 dimension est la suivante.

carte électronique 3D

Programmation du micro contrôleur Arduino.

Apres avoir terminer avec la partie matériel de notre circuit, nous allons passé à la partie logiciel de ce dernier. La programmation du microcontrôleur arduino se fait sous l’environnement arduino IDE.
Donc pour entrée en possession du logiciel, vous pouvez tous simplement téléchargé la version du logiciel vous convenant. Lorsque vous effectuer la prise en main du dit logiciel, vous pouvez dés à présent essayer le code suivant.

Comme vous pouvez le constaté, le code est constituer en majeur partie des fonctions. C’est d’ailleurs la plus bonne façon de rédigé son code source. Car il est lisible, facile à la maintenance et surtout moins fastidieux. La premier partie du code est constituer de la déclaration des variables globale du système à piloté.
La fonction Setup() du code source est une partie indispensable dans la programmation arduino. Elle est indispensable dans la mesure ou c’est dans cette partie du code source que nous effectuons toutes les initialisations. L’initialisation des variables du système qui prennent en compte les paramétré initiaux du système.
La fonction que nous avons nommé Hultrason () nous permet de géré les différent capteurs ultrason que nous utilisons. Cette fonction se charge de calculer la distance qui existe entre la position du capteur et un obstacle sur lequel sont rayon réfléchie. À travers cette distance, nous pouvons facilement savoir à quel niveau se trouve un obstacle pour savoir ce qu’il y’a lieux de faire.

  • La fonction savons liquide se charge d’activer la pompe pour le savons liquide si la distance dans laquelle se trouve les mains est approprier.
  • La fonction eau claire quand à elle délimite un intervalle dans le quelle doivent se trouver les mains pour faire couler de l’eau propre.
  • La fonction Sechemain() nous permet d’activer le sèche main lorsque le faisceau infra rouge est coupé.
  • La fonction Niveaueau() nous permet de connaître le niveau d’eau restant dans la cuve.
  • La fonction Loop() est la fonction principale que notre micro contrôleur exécuté en permanence.

Vous allez constaté que nous faisons appelle à toute les fonctions que nous avons précédemment écrite. Donc en claire le programme passe le temps à bouclé sur les fonctions contenue dans le Loop(). Les images suivante présente les différentes étape deréalisation du dit projet.

Quels sont les avantages, inconvenants et les différentes perspectives d’un robinet automatique ?

Comme vous pouvez le constatez, nous somme sur la dernière problématique de ce tutoriel.
Les différents avantages sont :

  • Évite les différentes maladies contagieuse.
  • Son caractère automatique.
  • Son caractère dynamique dû à l’augmentation des options.
  • Sa durabilité.
  • Sa fiabilité.
  • Les différents Inconvenants sont:
  • Coût de réalisation élevé.
  • Un peut difficile à mètre en oeuvre.
  • Nécessite des connaissances pour son utilisation.

Les différentes perspectives avenir sont les suivantes :

  • Rendre le système autonome en intégrant une batterie solaire et une plaque solaire pour son alimentation.
  • Intégré un écran à cristaux liquide pour facilité son usage pour le grand publique.

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harramhi