Sciences physiques et chimiques - ENCPB - Lycée Pierre Gilles de Gennes - M. Chamelot

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Arduino : fabriquer un bain marie efficace

jeudi 4 novembre 2021, par SC

Objectif
- Apprendre à construire un système de régulation de la température dans un bécher
- Examiner les branchements
- Installer et inclure des bibliothèques pour Arduino

Prérequis
- Disposer de l’IDE Arduino sur son ordinateur
- Savoir connecter son Arduino à l’ordinateur et téléverser le programme
- Savoir faire clignoter des diodes DEL
- Savoir afficher le moniteur ou le traceur de l’IDE

Matériel nécessaire :
Pour la partie électronique :
- un relay
- une sonde de température
- un micro-contrôleur Arduino Uno ou Nano
- un breadboard
- des câbles
- 3 diodes DEL
Et le matériel de labo classique :
- Agitateur magnétique + bécher + Alimentation 6V-12V alternatif + résistance chauffante


Première partie : Mesurer la température du bain.


sonde ds18b20

On doit gérer 3 câbles :
- fil rouge Vcc sur 5V de la carte
- fil noir GND sur Ground (0V) de la carte
- fil jaune DATA sur le pin 9 numérique de l’Arduino
- pour compléter une résistance 4,7 kOhm fait un pont entre 5V et le fil DATA

Une fois le programme téléversé, on obtient sur le moniteur série les mesures de température.
(Il est bon de comparer ces valeurs avec celles données par un thermomètre numérique)


Deuxième partie : Allumer des Diodes sous condition.


Par exemple, on souhaite un bain à 37°C. On peut choisir d’allumer une diode Verte dans la fourchette 36,5°C/37,5°C ou 36°C/38°C.
C’est ce que nous allons voir ici.


Troisième partie : Utiliser un Relay de commande


5V-Relay

Une carte Arduino est très loin de disposer de la puissance pour chauffer un liquide.

Il faut donc utiliser un Relais qui fera la jonction entre électronique (gérer de l’information) et l’électricité (pour réaliser un "travail", ici chauffer l’eau d’un bécher).

La partie à droite de l’image présente 3 pattes, le classique :
- Ground sur 0V du micro-controleur
- Vcc sur 5 V de la carte
- S : le signal qui sera HIGH ou LOW, via un des pins de l’Arduino, comme pour allumer ou éteindre une diode.

La partie à gauche, c’est les deux bornes d’un interrupteur :
- C : la borne commune
- NC : normally closed (convention inverse du langage habituel l’électricité : quand le Signal vaut HIGH, l’interrupteur se ferme)
- NO : normally open (quand le Signal vaut HIGH, l’interrupteur s’ouvre)


Quatrième partie :



Cinquième partie :