Eric MILLOZ

            



Contrôler des prises de courant avec un Arduino

Sommaire

1 - Introduction

2 - Inventaire technique

3 - Périmètre technique

4 - Intégration du matériel.

5 - Schéma électrique.

6 - Implantation

7 - Aspect fonctionnel.


1 - Introduction

Un petit montage à faire soi-même pour avoir 4 prises commandées à distance via un système de commande (ordinateur, téléphone portable, NAS, etc..).
Ce montage fonctionne avec une carte Arduino UNO et son shield Ethernet pour la connexion réseau, une carte relais.
L'interface embarquée est un serveur Web qui répond au requête d'un navigateur ou d'un logiciel dédié.
Le logiciel dédié peut être implémenté pour n'importe quelle plate-forme informatique.
Un aspect économie d’énergie peut être pris en compte avec des plages horaires d'utilisation ou de déclenchement.
Arduino UNO
et le shield Ethernet
Shield Ethernet
Ce dernier se connectant sur la carte Arduino UNO.

2 - Inventaire technique

Pour cela il faut :
  • un Arduino
  • un shield Ethernet
  • une carte relais
  • un montage électrique permettant de disposer de 4 prises électriques. (boîtier , prises, câbles).
  • des compétences en électricité (sûreté)
  • 3 - Périmètre technique

    On va distinguer 3 parties :
  • Le module de commande (composé de la carte arduino, le shield Ethernet. (logique de commande)
  • Le module Très Basse Tension (TBT) , l'alimentation de l’Arduino, de la carte relais.
  • Le module Basse Tension (BT), la fourniture du courant pour les modules TBT, l'alimentation des prises.

  • Détermination de la puissance maximal et de ses effets sur le montage.

    Une prise alimentera ce système à 4 prises, le câble est prévu pour 3600 W (comme la prise de courant) soit 16 Ampères.
    La charge maximal du système sera de cette puissance (3600 W), au-delà, le disjoncteur déclenchera sur la surcharge en courant. (ou le fil d'alimentation, en chauffant, fera fondre l'isolant qui finira par prendre feu)
    L'intensité nominal d'un relais est de 10 A. Il conviendra de respecter une puissance de 2200 Watts maximum sur une seule prise.
    ATTENTION, l'ensemmble ne pourra conssommer qu'un total de 3600 w

    4 - Intégration du matériel.

    La mise en place commence par l'inventaire des matériels nécessaires.

    L'ensemble doit être intégré dans un boîtier électrique qui contiendra l'ensemble du système. On travaille avec du 220 volts, soyez conscient à tout moment que cela est potentiellement mortel.

    inventaire exhaustif :
    Il nous faut une carte Arduino et son shield Ethernet, une carte 4 relais.
    Une boite électrique étanche sur laquelle on peut fixer 4 prises en saillie.Le modèle retenu est un modèle classique qui permet de connecter les cartes à l'intérieur et placer les quatre prises à l’extérieur.
    4 prises électriques.
    Des vis et boulon de fixation pour les prises, des vis pour la fixation de la platine de support du matériel informatique et relais.
    Des vis et boulon nylon pour fixer le matériel informatique sur le support.
    une platine de support de composant a trou double face pour pouvoir souder les prises de commande relais et leds de signalisation.
    Une prise pour amener le courant dans la boite.
    Des distributeurs de courant pour la phases, le neutre et le conducteur de terre.
    Du câble normalisé (bleu, vert/jaune, et une autre couleur.)
    Une alimentation pour alimenter le système informatisé, 12 volts 1 Ampère.
    Un câble réseau Ethernet.
    Un support maison sur lequel on fixera l’Arduino, la carte relais et l'alimentation. un plaque de plastique suffit (j'ai pris un dos boite de DVD).

    L'assemblage commence par le boîtier électrique dans lequel il va falloir faire tenir :
  • la distribution de l'arrivée du 220 Volts, la distribution du courant vers les relais.
  • L'alimentation de la carte Arduino.
  • La carte Arduino et du shield (prévoir la position de la prise Ethernet sur l'extérieur)
  • La carte embarquant les 4 Relais.
  • Le boîtier des prises de courant

    Ce boîtier se trouve en magasin de bricolage et vaut entre 10 et 16 €

    Au fond de ce boîtier, des rainure sont prévu pour la fixation d'une platine pour placer un support du matériel.
    La plaque de support ne doit pas être en métal, j'ai choisi une plaque de plastique.

    Sur cette plaque on disposera l’Arduino et la carte relais. (utiliser un gabarit en papier pour positionner les trous.)

    5 - Schéma électrique.

    Schéma avec QElectroTech ou Fritzing.

    6 - Implantation

    dans la boite.. des matériels.


    7 - Aspect fonctionnel.

    Cahier des charges fixés :
    Le groupe de 4 prises est commandable à distance via le réseau filaire. (accès possible par wi-fi)
  • Un moyen informatique externe (y compris via internet), téléphone portable, ordinateur, NAS.
  • Un bouton (près de chaque prises)
  • Par plage Horaire. (programmation)
  • Par bouton et plage horaire d'utilisation.
  • Un témoin d'utilisation permet de savoir si chaque prise est alimentée, éteinte ou allumée pour une durée déterminée.

    Algorithme de fonctionnement.
    Déduit des règles ci dessus.



    Articles
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