Fonctionner une pompe à eau par la carte Micro:bit

Plan de tutoriel

1- Qu'est ce qu'une pompe à eau ?

2- Comment la carte Micro:bit pilote une pompe à eau ?

3- Les composants nécessaires

4- Schéma de connexion du Micro:bit avec la pompe à eau

5- Programmation de la carte Micro:bit avec Makecode

Qu'est ce qu'une pompe à eau ?

Une pompe à eau est un dispositif mécanique utilisé pour transférer ou déplacer de l'eau d'un endroit à un autre. Elle peut être alimentée par diverses sources d'énergie, comme des moteurs électriques, des moteurs thermiques ou même manuellement dans certains cas. Les pompes à eau sont couramment utilisées dans divers secteurs tels que l'agriculture, l'industrie, la gestion des eaux usées, et l'approvisionnement en eau potable.

Types de pompes à eau :

1. Pompe centrifuge :

Utilise un rotor (ou impeller) pour accélérer l'eau et la faire circuler à travers un tuyau. Ce type est le plus couramment utilisé dans les systèmes domestiques et industriels.

2. Pompe à piston (ou pompe volumétrique) :

Fonctionne par le déplacement d'un piston à l'intérieur d'un cylindre. Elle est idéale pour des applications où des pressions élevées ou un débit constant sont nécessaires.

3. Pompe submersible :

Comme son nom l'indique, cette pompe est immergée dans l'eau et est généralement utilisée pour pomper des eaux profondes, comme dans les puits, les bassins ou les réservoirs.

4. Pompe à main (ou pompe manuelle) :

Utilisée dans des situations où il n'y a pas d'alimentation en énergie électrique ou dans des installations rurales. La pompe fonctionne à l'aide d'une manivelle ou d'un levier actionné manuellement.

5. Pompe à vis :

Un type de pompe qui utilise un vis sans fin pour déplacer l'eau d'un point à un autre. Elle est souvent utilisée dans des applications de drainage ou d'irrigation.

Applications courantes :

Agriculture : Arrosage des cultures, irrigation des champs.

Industrie : Circulation d'eau dans les processus industriels, refroidissement des machines.

Construction : Évacuation des eaux de pluie ou des eaux souterraines dans les chantiers de construction.

Traitement des eaux : Distribution d'eau potable, pompage dans les stations d'épuration.

Comment la carte Micro:bit pilote une pompe à eau ?

La carte Micro:bit est une carte de développement simple et puissante, souvent utilisée pour des projets éducatifs et IoT. Dans ce projet, elle sera utilisée pour piloter une pompe à eau en utilisant un module relais pour contrôler l'alimentation électrique de la pompe, tout en manipulant un réservoir d'eau.

Fonctionnement du système :

Contrôle de la Pompe à Eau via les Boutons A et B :

La carte Micro:bit lit l'état des boutons A et B et envoie des signaux à la broche de commande du relais.

Bouton A : Lorsqu'il est pressé, la Micro:bit envoie un signal pour activer la pompe à eau.

Bouton B : Lorsqu'il est pressé, la Micro:bit envoie un signal pour désactiver la pompe.

Module Relais :

Le relais est utilisé pour contrôler l'alimentation électrique de la pompe. Lorsque la Micro:bit envoie un signal à la broche de commande du relais, il active ou désactive la connexion entre l'alimentation et la pompe :

- Lorsque la Micro:bit envoie un signal HIGH (broche de commande à 3.3V), le relais ferme le circuit et la pompe commence à fonctionner.

- Lorsque la Micro:bit envoie un signal LOW (broche de commande à 0V), le relais ouvre le circuit et la pompe s'arrête.

Réservoir d'Eau :

Le réservoir contient l'eau que la pompe va déplacer.

La pompe est placée à l'intérieur ou à proximité du réservoir pour tirer l'eau et la déplacer vers un autre endroit selon les besoins de l'utilisateur (par exemple, un autre réservoir, un système d'irrigation, ou un dispositif de drainage).

Les composants nécessaires

Carte Micro:bit :

La carte Micro:bit, une plateforme de développement compacte avec des boutons (A et B), un écran LED pour afficher des messages, et des broches d'entrée/sortie pour connecter des périphériques externes.

Carte d'extension GPIO (General Purpose Input/Output) :

Une carte d'extension qui permet d'ajouter davantage de broches d'entrée/sortie à la Micro:bit, offrant ainsi plus de possibilités de connexion avec des périphériques externes.

Cela permet de contrôler plusieurs relais ou capteurs avec une seule carte Micro:bit.

Module Relais :

Le relais agit comme un interrupteur pour contrôler la pompe à eau. Il reçoit un signal de la carte Micro:bit et permet de contrôler des charges électriques plus puissantes (comme la pompe) via un courant faible.

Pompe à eau de 12V :

La pompe est utilisée pour pomper l'eau d'un réservoir vers un autre endroit (par exemple, pour irriguer des plantes ou remplir un autre réservoir).

La pompe fonctionne généralement à une tension de 5V ou 12V, ce qui est contrôlé via le relais.

Réservoir d'eau :

Un réservoir contenant de l'eau, qui sera pompée. Le réservoir peut être un récipient simple, et l'eau sera déplacée par la pompe en fonction des besoins.

Câbles de connexion :

Des câbles pour connecter la Micro:bit, le module relais, et la pompe.

Plaque d'essai (Breadboard) :

On utilise la plaque d'essai pour faciliter le câblage des différents composants.

Alimentation

Une alimentation appropriée est nécessaire pour la pompe (souvent 9V ou 5V selon le modèle).

Schéma de connexion du Micro:bit avec la pompe à eau

Carte Micro:bit → Carte d'extension GPIO

La carte d'extension permet d'ajouter des broches supplémentaires à la Micro:bit, comme la broche P0 ou P1, que nous utiliserons pour contrôler le relais.

Module Relais → Carte Micro:bit

Broche signal (S) → Broche P1

VCC du relais → 5V de la Micro:bit

GND du relais → GND de la Micro:bit

Connexion du module relais à la pompe à eau :

NO (Normally Open) → Alimentation positive de la pompe (par exemple, 12V)

COM (Common) → Alimentation positive de la pompe

GND de la pompe à eau → GND de l'alimentation

Programmation de la carte Micro:bit avec Makecode

Voici un exemple de programme MakeCode pour la carte Micro:bit afin de piloter une pompe à eau à l'aide des boutons A et B.

Nous supposerons que la pompe est contrôlée via un module relais connecté à la broche P1 de la Micro:bit.

Étapes du programme :

Bouton A : Lorsque le bouton A est pressé, la Micro:bit enverra un signal HIGH (3.3V) à la broche P0, ce qui activera le relais et allumera la pompe.

Bouton B : Lorsque le bouton B est pressé, la Micro:bit enverra un signal LOW (0V) à la broche P0, ce qui désactivera le relais et éteindra la pompe.