Ouvrir et fermer une porte d’une maison par Arduino

Arduino UNO 31-03-25

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Plan du tutoriel

1- Qu'est-ce que l'automatisation des portes ?

2- Comment ouvrir et fermer une porte par la carte Arduino UNO ?

3- Matériel nécessaire

4- Branchement des composants du système

5- Programme Arduino du système

Qu'est-ce que l'automatisation des portes ?

L'automatisation des portes consiste à utiliser des technologies pour ouvrir, fermer et sécuriser une porte sans intervention humaine directe. Cela peut être fait à l'aide de moteurs, de capteurs, de systèmes de contrôle électronique et de divers protocoles de communication.

L'automatisation repose généralement sur :

Un système d'entraînement : moteur électrique ou vérin pour actionner l'ouverture/fermeture.

Des capteurs : détecteurs de mouvement (PIR), RFID, boutons poussoirs, capteurs magnétiques, etc.

Un contrôleur : une carte électronique (Arduino, ESP32, Micro:bit…) qui gère les actions selon les signaux des capteurs.

Un système d'alimentation : alimentation électrique adaptée au moteur et au contrôleur.

Un système de communication (optionnel) : Bluetooth, Wi-Fi, RFID ou télécommande pour un contrôle à distance.

Comment ouvrir et fermer une porte par la carte Arduino UNO ?

Ce projet utilise une carte Arduino UNO, un servomoteur, un bouton poussoir pour commander la porte, et un écran LCD I2C pour afficher l’état de la porte.

Fonctionnement

1- Attente d'une action : L'Arduino surveille l'état du bouton poussoir.

2- Appui sur le bouton :

Si la porte est fermée ➝ Elle s'ouvre.

Si la porte est ouverte ➝ Elle se ferme.

3- Mouvement du servomoteur :

Le servomoteur pivote pour ouvrir ou fermer la porte.

4- Affichage sur LCD :

Il indique si la porte est "Ouverte" ou "Fermée".

Matériel nécessaire

Carte Arduino UNO

Arduino Uno

C’est le microcontrôleur qui pilote l’ensemble du système. Il reçoit le signal du bouton poussoir et contrôle le servomoteur et l’affichage sur le LCD.

Il lit l’état du bouton poussoir (broche 3).

Il commande l’angle du servomoteur (broche 2).

Il envoie les données à l’afficheur LCD I2C (broches A4 - SDA et A5 - SCL).

Servomoteur

Il permet de faire pivoter la porte selon un angle précis.

80° → Porte fermée.

20° → Porte ouverte.

Bouton poussoir

Il sert à commander l’ouverture et la fermeture de la porte.

Lorsque l’utilisateur appuie dessus, il change l’état de la porte.

Résistance 10 kΩ

On utilise la résistance pour évite un signal flottant sur le bouton poussoir.

Afficheur LCD I2C (16x2 ou 20x4)

Pinouts of 1602 LCD display with I2C

L'écran LCD affiche l’état de la porte en temps réel.

Il affiche l’état actuel de la porte ("Porte ouverte" ou "Porte fermée").

Breadboard (Plaque d'essai)

Breadboard

Il facilite les connexions sans soudure.

Il distribue le 5V de l’Arduino aux autres composants.

Fils de connexion (Jumpers)

Fils de connexion

Il relient les composants entre eux et à l’Arduino.

Prototype de maison en bois

Le prototype de maison en bois simule une vraie maison avec une porte mobile.

Il constitue un support pour fixer le servomoteur et la porte.

Branchement des composants du système

Connexion de l'afficheur LCD I2C à l'Arduino

LCD I2C Display Pin	Arduino Pin
GND	GND
VCC	5V
SDA	A4
SCL	A5

Connexion du servomoteur à l'Arduino

Servomoteur	Arduino UNO
Fil marron (-)	GND
Fil rouge (+)	5V
Fil jaune	Broche numérique N°2

Connexion du bouton poussoir à l'Arduino

Bouton poussoir	Arduino UNO
une borne	Broche numérque N°3
une autre borne	GND (via résistance 10kΩ )

Programme Arduino du système

#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include<Servo.h> //include the servo library


int button = 3;   //pin of the first button

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 40, 4);

Servo servo;  //create a servo object
int position_servo = 85;  //initial position of the servo

void  setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  servo.attach(2);  //pin  used by the servo
  pinMode(button, INPUT_PULLUP);  //define first button as  input pullup
  servo.write(85);
  /*
  INPUT_PULLUP send to arduino LOW signal, so, when you press  the button, you send a LOW signal to arduino
  */

  lcd.init();
  lcd.backlight();

  lcd.clear();
  lcd.setCursor(1, 1);
  lcd.print("Porte fermee"); // afficher "Porte fermee" dans l'afficheur LCD

}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  if (digitalRead(button) ==  LOW) { // Si on appuie sur le bouton poussoir
    if (position_servo==85) { // Si la porte est fermée 
             lcd.clear();
            lcd.setCursor(1, 1);
           
            lcd.print("La porte s'ouvre");
            for (int i=85; i>20 ; i--) { // Pivoter le servomoteur pour ouvrir la porte
              servo.write(i);
              delay(100);
            }
            lcd.clear();
            lcd.setCursor(1, 1);
           
            lcd.print("Porte ouverte");
        position_servo=20;
        }    else { // Si la porte est ouverte
            
            if (position_servo==20) {
            lcd.clear(); 
            lcd.setCursor(1, 1); 
            lcd.print("La porte se ferme");
            for (int i=20; i<85 ; i++) { // Pivoter le servomoteur pour fermer la porte
              servo.write(i);
              delay(100);
            }
        lcd.clear();  
        lcd.setCursor(1, 1);
             
        lcd.print("Porte fermee");    
        position_servo=85;
        }    
  }
  }
}