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====== Lois simples de l'électricité ======
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{{ :electronique:lois-et-composants:logo-lumiere.png?nolink&75x75|Loi simples de l'électricité}}
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===== - Les circuits électriques =====
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Un circuit électrique est constitué de récepteurs et de générateurs réliés par des conducteurs. Il y a au moins un récépteur et un générateur dans un circuit électrique.
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===== - Le courant électrique =====
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Le courant électrique est un ensemble de ions et d'électrons, appelés porteurs des charges électriques, qui se déplacent dans un circuit électrique fermé.
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Par conventions, le courant électrique sort de la borne '+' (positive) pour se diriger vers la borne '-' (négative) du générateur.
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===== - L'intensité =====
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L'**intensité (i)** du courant électrique est une grandeur physique qui caractérise une quantité d'électricité traversant la section d'un conducteur en une seconde.
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Si le débit est invariable dans le temps, le **courant** est dit **continu**.
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L'**intensité** du courant électrique est une grandeur algébrique et s'exprime en **Ampère (A)**. Elle se mesure à l'aide d'un ampèremètre branchée en série.
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===== - Loi des nœuds =====
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Tous les appareils montés en série sont traversés par la même intensité I.
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La somme algébrique des intensités des courants dans les conducteurs arrivant vers un noeud est égale à la somme algébrique des intensités des courants dans les conducteurs partant du nœud.
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===== - La tension électrique =====
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La **tension électrique (U)** est une différence de potentiel entre deux points d'une portion d'un circuit.
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La tension est une grandeur algébrique, on la mesure à l'aide d'un voltmètre branchée en parallèle (ou en dérivation). Elle s’exprime en **Volt (V)**.
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===== - Loi des mailles =====
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Une maille est un chemin fermé passant par différents points d'un circuit.
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- La somme algébrique des tensions rencontrées dans une maille est nulle.
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- La tension totale entre deux points d'un circuit est égale à la somme des tensions partielles.
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===== - Loi d'Ohm d'un dipôle linéaire passif =====
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Un dipôle linéaire passif est également appelé **conducteur ohmique**.
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La relation entre U et I est linéaire. La caractéristique du conducteur ohmique. Elle s'appelle **résistance (R)** et s'exprime en **Ohm (Ω)**. Elle se mesure avec un ohmètre hors charge.
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De ce fait, R = U / I
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On notera la conductense, G = 1 / R
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====== Capteur de distance ultrasons ======
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{{ :dummy.png?75x75|Nom de la section}}
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Le premier capteur de distance que j'ai utilisé est le **HC-SR04**. Il existe une bibliothèque populaire pour les télémètres à ultrasons sur Arduino [[https://www.arduinolibraries.info/libraries/ultrasonic|Ultrasonic.h]].
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===== Spécificités =====
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| Nombre de connecteur | 4 |
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| Alimentation | 5 V |
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| Fréquence des ultrasons | 40 Khz |
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| Consommation | 2 mA en veille\\ 15 mA au travail |
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| Angle effectif | 15° |
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| Distance mesurée | de 2 cm à 400 cm |
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| Marge d'erreur | Variation de 0.3 cm\\ à partir de 250 cm la résolution ne sera pas très bonne |
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| Prix | https://amzn.to/3MgE8fS |
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===== Principe =====
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Un capteur à ultrasons détermine la distance d’un objet du capteur sur la base du temps de propagation du son (340 m/s) vers et depuis l’objet, la distance en centimètre de l’obstacle peut être déterminée assez précisément.
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{{:electronique:lois-et-composants:pasted:20220515-202803.png}}
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Le capteur à ultrasons HC-SR04 doit recevoir un signal ''LOW'' de 4 µs puis un signal ''HIGH'' de 10 µs et enfin une pause, signal ''LOW'' de 60 ms minimum sur la pin ''TRIG''.
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Après de l'envoi du signal ''HIGH'', on va lire l'informations sur la broche ''ECHO''.
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{{:electronique:lois-et-composants:pasted:20220515-233303.png}}
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Le calcul de la distance s'appuie sur la vitesse du son dans l'atmosphère proportionnel au temps de réception du signal. On n'oublie pas de divisez par **2**.
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{{:electronique:lois-et-composants:pasted:20220515-233506.png}}
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===== Schéma =====
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Il faut identifier les broches ''D8'' et ''D9'' sur l'Arduino. Repérer les 4 broches ''VCC'' , ''GND'', ''TRGI'' et ''ECHO'' sur le module **HC-SR04**. Aucun autre composant est nécessaire.
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| +5 V | VCC |
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| GND | GND |
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| D2 | ECHO |
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| D3 | TRIG |
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{{:electronique:lois-et-composants:pasted:20220516-000835.png}}
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===== Code =====
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Code de base [[https://gitlab.com/cedricAbonnel/esp/-/blob/master/arduino/sketchDistanceSerial.ino|calculer une distance avec un HC-SR04 sur Arduino]]
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Code [[https://gitlab.com/cedricAbonnel/esp/-/blob/master/arduino/sketchDistanceSerial-Ultrasonic.ino| calculer une distance avec un HC-SR04 sur Arduino et la bibliothèque ultrasonic]]
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====== Capteur de mouvements infrarouge ======
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{{ electronique:arduino:pir_rcw0506_vuegenerale.jpg?noLink |}}
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Voyons voir comment mettre en œuvre un ** PIR MOTION DETECTOR**, **capteur infrarouge de mouvements** en français dans le texte.
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La référence que j'utilise est le **DSN-FIR800**, gravée **RCW 0506** et **D-SUN**. Le circuit est composé de :
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* 4 condensateurs
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* 2 résistances variables ''Sx'' et ''Tx''
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* un circuit intégré BISS0001 - {{ electronique:arduino:biss0001.pdf |Micro Power PIR Motion Detector IC}}
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* un {{ electronique:arduino:bm71xx.pdf |régulateur de tension}} 3.3V 30mA
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{{ electronique:arduino:pir_rcw0506_zoombiss0001.jpg?noLink |}}
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Le principe de fonctionnement du BISS0001 est basé :
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* sur un détecteur de mouvements infrarouge externe qui déclenche un trigger
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* un timer ''Tx'' qui maintient un niveau logique après déclenchement du trigger
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* un timer ''Ti'' qui inhibe le détecteur
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data/pages/electronique/lois-et-composants/index.txt
Normal file
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data/pages/electronique/lois-et-composants/index.txt
Normal file
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====== Lois simples, composants et principes ======
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{{ :electronique:logo-lumiere.png?nolink&75x75|Lois et composants}}
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Retour à [[..:]]
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====== Interface 5V 230V avec optocoupleur et Triac ======
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{{ :dummy.png?75x75|Commander du 230 V avec du 5 V}}
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Lorsqu'on veut piloter un circuit en 230 volts, depuis un Arduino où depuis un composant électronique basse tension, on utilise un relais de commande. La partie commande est en 5 volts et la partie commandée se trouve en 230 volts. L'isolante entre les deux parties, c'est le relais.
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L'inconvénient d'un relais c'est le bruit qu'il fait quand il commute. Ça claque !
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Lorsqu'on veut piloter un appareil en 230 volts, dans un environnement où le bruit est à proscrire, par exemple dans une chambre, il faut effectuer un choix technologique plus silencieux.
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Quelles solutions avons-nous en électronique pour pouvoir piloter du 230 volts. Le pilote, c'est l'Arduino ou un composant électronique à basse tension. La basse tension c'est du 5 volts. Le piloté, c'est un radiateur, une ampoule ou un autre composant à 230 Volts. D'ailleurs, l'appareil piloté s'appelle une charge.
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La solution serait le triac est un dispositif semi-conducteur avec 3 bornes. Pour faire simple, c'est un composant électronique à trois pattes. Il a 2 anodes et une porte appelée gate en anglais. Rapidement, la gate permet de faire circuler le courant entre les anodes. L'avantage de celui-ci c'est qu'il est compatible avec une tension alternative. Suivant le modèle choisi nous pourrons piloter de 4 à 25 ampères, pour une tension de 600 volts maximale. Ce qui représente une puissance de 5500 W maximale pour 230 V.
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Toutefois, le Triac ne permet pas d'isoler galvaniquement le 230 volts du 5 volts, car le schéma représente une masse commune. Il faut ajouter un optocoupleur pour isoler le 5 et 230 V. Le courant présenté en entrée de l'optocoupleur et transmis par une LED émettrice au bornier de la sortie. Sur le bornier de sortie est positionné un capteur de lumière qui laissera passer le courant si de la lumière est émise. Entre le bornier d'entrée et le borne de sortie de l'optocoupleur, il n'y a aucune masse commune, aucun conducteur commun. Il y a une isolation dite galvanique.
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Un triac, un optocoupleur et vogue la galère. Il y aura un bornier pour amener le 230 volts et un autre pour brancher la charge. Il y a également un module de transformation 230 volts alternatif vers 5 volts continu, ceci afin d'alimenter l'Arduino. L'Arduino sera programmé avec un programme spécifique qu'on injectera en USB. Une des sorties pilotera un optocoupleur.
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Il reste à modéliser un boîtier afin d'intégrer tous ses composants et modules. Et les quelques composants à souder le seront sur une plaque pré-percée.
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{{:electronique:depannage:pasted:20200806-003439.png}}
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====== Composants ======
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Voici une liste de composants nécessaires à la réalisation du circuit, avec un prix indicatif sur les prix. Évidemment cela n'inclus ni le prix de l'étain, ni celui de la plaque pré-percée et ni des fils de jonctions.
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^ module 230 V AC - 5 V DC | 0,66 € |
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^ triac BTA16-600 | 0,136 €|
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^ résistance 220 ohms | < 0,004 € |
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^ fusible 1A | 0,008 € |
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^ porte fusible | 0,09 € |
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^ 1 borniers 2 connecteurs | 0,043 € |
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^ optocoupleur MOC3031 | 0,15 € |
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Voici quelques informations complémentaires sur certains composants ou modules.
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Le ''module 230 V AC - 5 V DC'' est un circuit avec transformateur, condensateurs, résistances, diodes et régulateur **TL431**.
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{{ :electronique:depannage:pasted:20200806-090408.png}}
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Caractéristiques
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* Tension d'entrée: 85 ~ 265 V AC 50/60 Hz ou 100 ~ 370 V DC
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* Tension de sortie: 5 V (+/-0.2 V) DC
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* Courant de sortie : 700 mA
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* Puissance : 3.5 W (5 V x .7 A)
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* Température de fonctionnement : 20 ~ 60 degrés
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