Introduction
Cet article entre dans la suite d’articles consacrés à la construction d’un thermostat « intelligent » pour piloter des radiateurs électriques. Le premier article se trouve ici.
Lors de l’étape précédente, j’ai découvert comment envoyer des ordres aux radiateurs. Dans cette étape, je vais réaliser un prototype de circuit électronique me permettant de moduler le signal du fil pilote.
premier essai
L’objectif ici est de moduler un courant alternatif (220V 50Hz) pour :
- supprimer la partie positive du signal
- supprimer la partie négative du signal
- conserver le signal complet
- supprimer tout le signal
La façon la plus simple pour moi de bloquer la partie positive ou négative d’un signal est d’utiliser une diode.
De façon simplifiée une diode laisse passer le courant dans un seul sens, et le bloque dans l’autre. En réalité, c’est un peu plus précis que cela car il faut prendre en compte les tensions de seuils. J’en fais d’ailleurs l’expérience un peu plus tard.
Bref, avec 2 diodes et des interrupteurs je devrais pouvoir générer les 4 types de signaux. Une diode laissera passer la partie positive du signal, et l’autre la partie négative. Chacune pilotée par un interrupteur.
On obtient ainsi l’ensemble des signaux nécessaires :
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Sortons la « breadboard »
Voyons maintenant si la théorie fonctionne.
Je sors une breadboard, 2 diodes, 2 interrupteurs et un générateur de signaux (un petit kit chinois acheté sur le net pour trois fois rien). Et enfin, je sors l’oscilloscope afin de voir ce que tout ça donne.
Les fils rouge et noir à gauche viennent de mon générateur. Les fils jaune sont liés à ma sonde d’oscilloscope.
L’interrupteur de gauche correspond à I1, celui de droite à I2. J’ai ajouté une charge de 10K sur chacune des pistes.
Mes premiers essais avec mon générateur de signal n’ont pas été concluants. La tension fournie par le générateur est toute absorbée par la diode. N’ayant pas de générateur de signal digne de ce nom, j’utilise un transformateur délivrant du 9V AC à la place du générateur.
J’obtiens alors les résultats escomptés :
Interrupteur I1, puis I2 activés:
Aucun interrupteur activé, puis les deux activés :
NB : le réglage est à 5V par division verticale, et 10 ms par division horizontale.
Remplacement de l’Interrupteur
Bien entendu, il va falloir remplacer les interrupteurs par quelque chose de pilotable électroniquement. J’ai le choix entre des relais électromécaniques, des MOSFET, ou des solid state relais ou optocoupleurs. Mon choix s’est porté sur les relais car je cherche une bonne isolation du secteur, et puis parce que j’ai envie de jouer avec des relais. Mais la solution la meilleure serait sans doute un optocoupleur, principalement en raison de la faible consommation, de leur bonne isolation pour du 220V AC, et de leur taille !
Voici la partie pilotage du relais à partir du sortie Arduino. Avec R1 une résistance de 2.2K, et R2 une résistance de 10K.
La diode de roue libre et le transistor NPN ne sont pas encore choisi, mais j’imagine que n’importe quel modèle « standard » devrait faire l’affaire.
Étape suivante
Maintenant que j’ai un petit système me permettant de générer un signal pour fil pilote, il faut que je puisse déclencher le bon en fonction d’une programmation. Pour cela je vais utiliser un Arduino.
Différentes fonctionnalités doivent pouvoir être gérées par l’Arduino, en particulier il doit être autonome une fois sa programmation envoyée.