Bonjour à tous,
J'ai lu plusieurs posts où les auteurs voulaient faire un peu de domotique et piloter l'éclairage avec un ESP8266 à travers une interface web et se demandaient comment connecter tout cela.
Je voulais partager quelques essais sur la partie connexion des différents modules pour pouvoir à la fois conserver l'entier fonctionnement mécanique de l'installation mais aussi pouvoir utiliser une commande numérique pilotée.
ATTENTION TRAVAILLER AVEC DES COURANT FORTS EST DANGEREUX.
JE NE SUIS PAS ELECTRICIEN. DONC CECI N'EST PAS UNE RECOMMENDATION, UN SIMPLE PARTAGE D'EXPERIENCE. IL SE PEUT QUE CE SOIT TOUT FAUX.
SI VOUS NE VOUS SENTEZ PAS COMPETENT EN ELECTRICITE, NE TOUCHEZ RIEN CHEZ VOUS
FAITES APPEL A UN VRAI ELECTRICIEN.
POUR EXPLORER DES IDEES, ENVISAGEZ LE 12 VOLTS A FAIBLE AMPERAGE (LED PAR EXEMPLE ou AMPOULE DE VOITURE 12V DC)
ATTENTION AUSSI DE SE PROCURER DES VRAIS MODULES AVEC LE LABEL "CE" AUTHENTIQUE
JE DECLINE TOUTE RESPONSABILITE QUANT AUX CONSEQUENCES DE LA PROCEDURE CI DESSOUS.
BREF, VOUS AVEZ COMPRIS, SI VOUS DECIDEZ D'EXPLORER CELA C'EST A VOS PROPRES RISQUES.
1. Interrupteur:
Vous avez tous cela chez vous sans doute. ça ressemble à cela
un bête interrupteur côté apparent que vous actionnez dans un sens ou dans l'autre pour inverser l'état de la lumière (allumée ou éteinte).
côté caché, vous avez un petit dessin qui vous montre avec 3 lettres L, 1, 2 les positions possibles. Suivant la position de l'interrupteur L et 1 sont connectés ou alors ce sont L et 2 qui sont connectés.
donc par exemple si l'interrupteur est entre L et 2 comme dessiné, le circuit n'est pas fermé et la lampe est éteinte:
Mais si vous basculez le bouton, alors L et 1 deviennent connectés, le circuit est complet et la lampe s'allume.
2. Interrupteur à va et vient:
Si vous regardez bien ces interrupteurs sont déjà prévus pour faire du va et vient avec un autre interrupteur. le principe est assez simple, il suffit de prendre 2 interrupteurs et de relier les 1 entre eux et les 2 entre eux
imaginons que sur les 2 interrupteurs L et 2 soient connectés alors on a le courant qui fait
L -> L1 -> 21 -> 22 -> L2 ->Ampoule -> N
le circuit est donc fermée et la lampe est allumée
maintenant si vous appuyez sur n'importe lequel des interrupteurs, vous connectez L et 1 de cet interrupteur et il n'y a plus de chemin en L et l'ampoule et donc l'ampoule s'éteint.
mais si vous appuyez sur l'autre interrupteur maintenant, alors ils sont tous les 2 en position L et 1 connectés. On a le courant qui peut faire
L -> L1 -> 11 -> 12 -> L2 ->Ampoule -> N
le circuit est donc fermée et la lampe est allumée
--> On a donc bien un va et vient fonctionnel. voici les 4 cas possibles schématisés:
3. Le relai:
Un relais électronique est un interrupteur qui se commande avec une tension continue de faible puissance, genre 5V, comme celle que sont capables d'émettre les pins de nos arduinos. si vous envoyez LOW l'interrupteur est dans une position, si vous envoyez HIGH il est dans l'autre. Généralement il y a une isolation optique entre la partie commande et la partie courant fort pour protéger l'Arduino.
Il y a 2 sortes que l'on trouve facilement pour nos bidouillages informatiques:
- les moins chers sont les relais électromécaniques avec un gros cube noir ou bleu le plus souvent
ils font un bruit quand ils changent d'état, capables de commuter aussi bien des signaux continus qu'alternatifs sur une large gamme de fréquences avec une résistance de contact ouvert très élevée et une résistance de contact fermé très faible. Mais vu qu'il y a une bobine, on peut voir une composante inductive non négligeable provoquant une surtension importante lorsque le courant circulant dans la bobine est interrompu et donc il faut s'assurer d'avoir une diode dans les montages. Ils sont aussi soumis à des rebonds comme vos petits interrupteurs physiques.
- un peu plus cher, vous avez les Relais statiques à etat solide:
Ils sont capables de fonctionner avec des courant de commande plus faibles, sans pièce mécanique en mouvement donc avec une durée de vie sensiblement plus grande et ils sont silencieux. Ils offrent un temps de commutation plus court (pas une partie physique à bouger). Dans les inconvénients il faut noter une capacité de sortie plus élevée (de l'ordre de ~20pF verus ~1pF pour les relais mécaniques) et donc difficilement utilisables en haute fréquence et la résistance à l'état passant est plus élevée aussi (10Ω contre 0,1Ω en relai electro-mécanique) donc 100 fois ! --> plus de dissipation thermique, et pouvant générer un échauffement quand il s'agit de commuter des courants importants (plusieurs ampères).
il en existe d'autres types, mais ceux ci sont ceux que vous trouverez facilement sur eBay ou les sites d'électronique, en étant déjà monté sur un support avec diodes, résistance et connecteurs. Ils se vendent montés seuls, par 2, 4, 8 et même 16 suivant vos projets.
16 relais d'un coup!
Le fonctionnement du relai est assez simple, en voici un électromécanique qui traînait dans un de mes tiroirs.
D'un côté vous mettez GND et 5V et vous avez une pin de commande et de l'autre côté vous avez 3 sorties. Deux de ces sorties sont toujours connectées suivant l'état de la commande. HIGH OU LOW. voici un tableau récapitulatif pour le mien (à vérifier pour le vôtre bien sûr!)
Aussi, quand il n'y a pas de courant du tout (imaginez l'adruino en panne n'envoyant pas les 5V) la connexion entre B et C est établie (Normalement fermé entre ces 2 pôles) donc le courant peut passer sans pb entre B et C.
4. Mettre les deux concepts ensembles:
On voit donc que le relai se comporte vraiment comme notre interrupteur plus haut et donc en connectant correctement l'interrupteur et le relai on pourra fabriquer un va et vient mécanique et électronique.
On voit bien le chemin pour le Live, si on inverse l'un des 2 interrupteurs, physiquement ou électroniquement , le chemin est coupé. et si on inverse les 2 le chemin est rétabli. On a donc bien ce que l'on voulait.
d'un point de vue câblage pratique, ça ressemblerait à cela:
5. Usage concret:
le plus gros challenge bien sûr c'est d'intégrer le relai à côté de l'interrupteur et emmener les 3 fils (5V, GND et la commande) jusqu'à l'interrupteur.
Pour 3 pièces chez moi j'ai réussi à tirer dans la gaine existante qui arrivait à l'interrupteur un câble téléphonique plat et j'ai utilisé les fils pour la connexion ce qui m'a permis ensuite de mettre (dans le garage) un arduino connecté à mon routeur. le reste c'est du classique soit vous fonctionnez en wifi local, soit à travers une plateforme "objets connectés" et vous pouvez controller depuis votre smartphone vos lumières (ou tout ce que votre relai permet de commander). J'ai connecté cela pour commander des LEDs 12v (il y a un transfo en plus) pour ne pas jouer avec du 220
Voilà j'espère que cela donnera quelques idées.
