Comment contrôler une électrovanne avec Arduino

Les solénoïdes sont des actionneurs très couramment utilisés dans de nombreux systèmes d'automatisation de processus. Il existe de nombreux types de solénoïde, par exemple, il existe des électrovannes qui peuvent être utilisées pour ouvrir ou fermer des conduites d'eau ou de gaz et il existe des plongeurs solénoïdes qui sont utilisés pour produire un mouvement linéaire. Une application très courante de solénoïde que la plupart d'entre nous auraient rencontrée est la sonnette ding-dong. La sonnette de la porte a une bobine de solénoïde de type plongeur à l'intérieur, qui, lorsqu'elle est alimentée par une source d'alimentation CA, déplace une petite tige de haut en bas. Cette tige frappera les plaques métalliques placées de chaque côté du solénoïde pour produire le son apaisant ding dong. Il est également utilisé comme démarreur dans les véhicules ou comme valve dans les systèmes RO et sprinkler.

Nous construisions auparavant un distributeur d'eau automatique utilisant Arduino et Solenoid, nous allons maintenant apprendre le contrôle de Solenoid avec Arduino plus en détail.

Comment fonctionne une électrovanne?

Un solénoïde est un appareil qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique. Il a une bobine enroulée sur un matériau conducteur, cette configuration agit comme un électroaimant. L'avantage d'un électroaimant par rapport à l'aimant naturel est qu'il peut être activé ou désactivé en cas de besoin en alimentant la bobine. Ainsi, lorsque la bobine est excitée, selon la loi de loin, le conducteur porteur de courant a un champ magnétique autour de lui, puisque le conducteur est une bobine, le champ magnétique est suffisamment fort pour magnétiser le matériau et créer un mouvement linéaire.

Le principe de fonctionnement est similaire à celui du relais, il comporte une bobine à l'intérieur qui, une fois sous tension, tire le matériau conducteur (piston) à l'intérieur, permettant ainsi l'écoulement du liquide. Et lorsqu'il est hors tension, il repousse le piston dans la position précédente à l'aide du ressort et bloque à nouveau l'écoulement du liquide.

Pendant ce processus, la bobine tire une grande quantité de courant et produit également un problème d'hystérésis, il n'est donc pas possible de piloter une bobine solénoïde directement à travers un circuit logique. Ici, nous utilisons une électrovanne 12V qui est couramment utilisée pour contrôler le débit de liquides. Le solénoïde tire un courant continu de 700 mA lorsqu'il est sous tension et un pic de près de 1,2 A, nous devons donc tenir compte de ces éléments lors de la conception du circuit de commande de solénoïde pour cette électrovanne particulière.

Composants requis

• Arduino UNO
• Électrovanne
• IRF540 MOSFET
• Bouton poussoir - 2 nos.
• Résistance (10k, 100k)
• Diode - 1N4007
• Planche à pain
• Connexion des fils

Schéma

Le schéma de circuit de l'électrovanne contrôlée par Arduino est donné ci-dessous:

Explication du code de programmation

Le code complet de l'électrovanne Arduino est donné à la fin. Ici, nous expliquons le programme complet pour comprendre le fonctionnement du projet

Tout d'abord, nous avons défini la broche numérique 9 comme sortie pour le solénoïde et les broches numériques 2 et 3 comme broches d'entrée pour les boutons.

void setup () { pinMode (9, OUTPUT); pinMode (2, INPUT); pinMode (3, INPUT); }

Maintenant en boucle vide, allumez ou éteignez le solénoïde en fonction de l'état des broches numériques 2 et 3, où deux boutons-poussoirs sont connectés pour allumer et éteindre le solénoïde.

boucle void () { if (digitalRead (2) == HIGH) { digitalWrite (9, HIGH); retard (1000); } else if (digitalRead (3) == HIGH) { digitalWrite (9, LOW); retard (1000); } }

Contrôle d'une électrovanne à partir d'un Arduino

Après avoir téléchargé le code complet dans l'Arduino, vous pourrez activer et désactiver le solénoïde à l'aide de deux boutons poussoirs. Une LED est également attachée avec un solénoïde à des fins d'indication. Une vidéo de travail complète est donnée à la fin de ce tutoriel.

Lorsque le bouton 1 est pressé, Arduino envoyer un haut logique à la borne de grille du MOSFET IRF540, connecté au 9 ^ème broche de l'Arduino. Comme l'IRF540 est un MOSFET à canal N, donc lorsque sa borne de porte devient HAUT, il permet la circulation du courant du drain à la source et allume le solénoïde.

De même, lorsque nous appuyons sur le bouton 2, Arduino envoie une logique LOW à la borne de porte du MOSFET IRF540 qui éteint le solénoïde.

Pour en savoir plus sur le rôle des MOSFET dans la conduite du solénoïde, vous pouvez vérifier le circuit de commande du solénoïde.