SHI-NFT – Part 1 : Alimentation, relais et Arduino

Les pompes péristaltiques fonctionnent en 12 volts. Je vais les activer via des relais 5V/230V. Voici la platine de 4 relais.

Four-Channel Relay Module Pinout
Pin NumberPin NameDescription
1GNDGround reference for the module
2IN1Input to activate relay 1
3IN2Input to activate relay 2
4IN3Input to activate relay 3
5IN4Input to activate relay 4
6VCCPower supply for the relay module
7VCCPower supply selection jumper
8JD-VCCAlternate power pin for the relay module

Pour les premiers tests de gestion des pompes avec les relais, je vais utiliser un Arduino.

  • Un interrupteur pour l’alimentation des pompes 12 volts
  • Une alimentation 12 volts
  • Un buzzer piézoélectrique ou similaire
  • Quelques LEDs
  • Un écran de contrôle
  • Quelques boutons pour la configuration
  • Un bouton de RESET
  • Un ventilateur
  • Un microcontrôleur
  • L’alimentation du microcontrôleur
  • Une prise DATA pour communiquer avec le microcontrôleur principal

Le circuit général d’utilisation des 4 relais.

Cela va aussi prendre 4 ports de type « Digital » du microcontrôleur, ci-dessous une représentation de l’utilisation d’un seul relai par celui-ci.

Les ports dits PWM (Pulse-Width Modulation) permettent de moduler la largeur d’impulsion. Je ne pense pas avoir besoin

J’ai encore une fois conservé les codes couleurs des pompes pour le câblage. Un peu de code Arduino pour tester les 4 relais. Les 4 relais alternent d’état toutes les deux secondes comme attendu. La gestion des relais peut commencer.

// Les relais connectés à l'Arduino

int IN1 = 13; // Pompe péristaltique JAUNE
int IN2 = 12; // Pompe péristaltique VERTE
int IN3 = 11; // Pompe péristaltique NOIRE
int IN4 = 10; // Pompe péristaltique BLEUE

void setup()
{
  // Mettre les relais en mode OUTPUT
  pinMode(IN1, OUTPUT);
  pinMode(IN2, OUTPUT);
  pinMode(IN3, OUTPUT);
  pinMode(IN4, OUTPUT);
}

void loop()
{
  delay(2000);//delay 2s
  digitalWrite(IN1, HIGH);
  digitalWrite(IN2, HIGH);
  digitalWrite(IN3, HIGH);
  digitalWrite(IN4, HIGH);
  
  delay(2000);//delay 2s
  digitalWrite(IN1, LOW);
  digitalWrite(IN2, LOW);
  digitalWrite(IN3, LOW);
  digitalWrite(IN4, LOW);
}

Quelques jours ont passé, mon cancer m’ayant cloué 3 jours au lit, les pompes fonctionnent bien à travers les relais. Il me reste à mesurer le débit par seconde, mettre un peut d’ordre dans le câblage et loger tout ce petit monde dans son boitier. En activant les 4 pompes simultanément, j’arrive à 1A (ampère). Je vais aussi alimenter l’Arduino qui demande du 5Vcc avec l’alimentation 12Vcc en utilisant un de mes régulateurs de tension variables. Ils sont prêts aussi.

Les régulateurs de tension

Pour abaisser une tension, il faut un régulateur à découpage Vcc/Vcc. J’ai arrêté cette manie encombrante mais des années durant j’ai récupéré tout ce que je pouvais de matériel électronique le plus souvent en panne en provenance des poubelles ou de mon entourage. Je n’ai eu aucun mal a récupérer des LM2596S de Texas Instrument, on en trouve partout, ils sont souvent utilisés dans les blocs d’alimentation d’ordinateurs portables pour fournir du 18 Vcc. Je vais afficher la tension d’entrée et de sortie sur des tubes numériques 3661AS à 7 segments et à 3 chiffres et gérer l’affichage des tensions directement sur le circuit, inutile de sacrifier des portes du microcontrôleur pour ça.

Aucune R&D n’est nécessaire, l’on peut trouver des schémas très facilement sur Internet. En voici un qui comprend l’affichage des tensions d’entrée et de sortie. L’affichage est permutable via un interrupteur/commutateur. On a aussi 2 LEDs qui indiquent les états de l’entrée et de la sortie et un potentiomètre qui permet de régler la tension de sortie. Nous avons d’autre part es diodes D1 & D6 pour préserver le circuit en cas d’inversion de polarité à l’entrée du module.

Quitte à imprimer des typons, je fabrique directement plusieurs modules d’alimentation. J’en ai besoin de 2 à 4 pour mon projet. J’en fabrique 10. Ce n’est jamais perdu. Les seuls composants qui me manquent sont les dissipateurs de chaleur en aluminium et quelques borniers. Pour les dissipateurs, j’attends de mesurer au thermomètre l’influence des courants et tensions du LM2596S. Il ne faudrait pas que le boitier en ABS fonde ou prenne feu. Contrairement à la croyance populaire les plastiques ont une très bonne résistance aux fortes températures en revanche lorsque cela prend feu la vitesse de combustion est très élevée.