Utilisation du ventilateur, capteur DHT11 et ESP32 pour le refroidissement

Plan du tutoriel

1- Qu'est qu'un système de refroidissement ?

2- Comment fonctionne le système de refroidissement contrôlé par la carte ESP32 ?

3- Les composants nécessaires

4- Schéma de câblage du système de refroidissement

5- Programmation de la carte ESP32

Qu'est qu'un système de refroidissement ?

Un système de refroidissement est un dispositif ou un ensemble de mécanismes utilisés pour dissiper la chaleur produite par une machine, un composant électronique ou tout autre système générant de la chaleur. L'objectif principal est de maintenir la température de l'appareil dans une plage sécuritaire pour éviter la surchauffe, qui pourrait entraîner des dysfonctionnements, une baisse de performance ou même des dommages irréversibles.

Voici un exemple de systèmes de refroidissement :

Refroidissement par air:

Le refroidissement par air est le type le plus courant dans les appareils électroniques, notamment dans les ordinateurs.

Ventilateurs : des ventilateurs sont utilisés pour évacuer la chaleur des composants internes.

Importance des systèmes de refroidissement :

Les systèmes de refroidissement sont essentiels pour assurer la durabilité, la stabilité et la performance des appareils électroniques, des véhicules, des centrales électriques et bien d'autres installations. Dans les appareils électroniques, par exemple, la chaleur excessive peut réduire l'efficacité des circuits, accélérer le vieillissement des composants, ou même causer des courts-circuits.

En résumé, un système de refroidissement est donc un élément crucial pour la gestion thermique de nombreux systèmes, protégeant les équipements tout en optimisant leur fonctionnement.

Comment fonctionne le système de refroidissement contrôlé par la carte ESP32 ?

Un système de refroidissement contrôlé par une carte ESP32 est un dispositif dans lequel ESP32 contrôle activement la température en activant et désactivant des composants de refroidissement (comme des ventilateurs) en fonction de la température mesurée par un capteur. Ce type de système est utilisé dans des projets nécessitant un contrôle de la température, comme les ordinateurs, les boîtiers de circuits électroniques, ou même les serres.

Composants nécessaires

Pour créer un système de refroidissement contrôlé par ESP32, on utilise généralement :

Carte ESP32 : pour lire les données des capteurs et contrôler les composants de refroidissement.

Capteur de température : un capteur DHT11 pour mesurer la température ambiante ou celle d’un composant spécifique.

Ventilateur ou module de refroidissement : un ventilateur est souvent utilisé pour évacuer la chaleur lorsqu'une température définie est atteinte.

Transistor ou relais : pour activer/désactiver le ventilateur en fonction du signal de la carte ESP32.

Alimentation : peut être nécessaire pour alimenter le ventilateur (si celui-ci demande plus de puissance que ce que ESP32 peut fournir).

Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement repose sur un contrôle en boucle fermée : la carte ESP32 lit en continu la température et prend des décisions en fonction de celle-ci. Voici comment le processus se déroule :

1- Lecture de la température : la carte ESP32 lit les valeurs de température fournies par le capteur. Par exemple, si on utilise un capteur DHT11, l’Arduino peut lire la température en degrés Celsius.

2- Traitement et comparaison : la carte ESP32 compare la température mesurée à une température seuil définie dans le code. Cette valeur seuil est celle au-delà de laquelle il est nécessaire d’activer le système de refroidissement.

3- Activation du ventilateur :

Si la température est supérieure au seuil défini, la carte ESP32 envoie un signal pour activer le ventilateur via un module de relais.

Le relais agit comme un interrupteur, alimentant le ventilateur qui commence à tourner pour refroidir le système.

4- Désactivation du ventilateur :

Si la température retombe en dessous d’un seuil inférieur (une température d’arrêt), la carte ESP32 coupe le signal envoyé au relais, ce qui arrête le ventilateur pour économiser l'énergie.

Les composants nécessaires

Pour afficher la température et l'humidité mesurées par le capteur DHT11 sur un afficheur LCD I2C à l'aide d'une carte ESP32, voici les composants nécessaires :

Carte ESP32 :

La carte ESP32 servira de cerveau du système de refroidissement pour contrôler et interagir avec les différents composants.

Capteur DHT11 :

Pour mesurer la température de l'environnement.

Module relais

Le module relais agit comme un interrupteur, alimentant le ventilateur qui commence à tourner pour refroidir le système.

Ventilateur 5v :

C'est un ventilateur utilisé pour évacuer la chaleur lorsqu'une température définie est atteinte.

Afficheur SSD1306 :

Il est utilisé pour afficher la température mesurées par le capteur DHT11.

Câbles de connexion :

Pour relier physiquement les composants entre eux.

Plaque d'essai (Breadboard) :

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

Source d''alimentation

On utilise ces 4 piles de 1.5V pour alimenter le ventilateur.

Schéma de câblage du système de refroidissement

- Le capteur DHT11 :

VCC → 3.3V de l’ESP32.

GND → GND de l’ESP32.

DATA → GPIO 23 (ou autre pin numérique).

- L'afficheur SSD1306 :

VCC → 3.3V de l’ESP32.

GND → GND de l’ESP32.

SCL → GPIO 22 (I2C Clock).

SDA → GPIO 21 (I2C Data).

- Module Relais :

VCC du relais → 5V de l’Arduino

GND du relais → GND de l’Arduino

S du relais → GPIO18 de l’Arduino

- Ventilateur :

Si le ventilateur fonctionne avec une tension plus élevée (5V ou 12V), utilisez un transistor ou un module relais pour le contrôler :

VCC du ventilateur → Source d’alimentation externe.

GND du ventilateur → GND commun.

Programmation de la carte ESP32

Ce code en Micropython permet de lire la température à partir du capteur DHT11, d’afficher cette température et l’état du ventilateur sur l’écran LCD. Lorsque la température dépasse un seuil défini, le relais est activé, ce qui met en marche le ventilateur. Quand la température descend sous un certain seuil, le ventilateur s’éteint.

Fonctionnalités du code :

1- Lecture des données : Température et humidité mesurées par le DHT11.

2- Activation du ventilateur : Si la température dépasse 26°C, le ventilateur s’allume ; sinon, il s’éteint.

3- Affichage : Les valeurs de température, d'humidité, et l'état du ventilateur sont affichés sur l’écran OLED et dans la console série.