Pompe à eau pour Arduino: tout ce que vous devez savoir

Pompe à eau

Sûrement à de nombreuses occasions, vous avez eu besoin manipuler des liquides dans vos projets DIY avec Arduino. Pour rendre cela possible, les fabricants disposent d'un grand nombre de produits et d'outils avec lesquels travailler. Déjà dans le passé, nous montrons le célèbre débitmètres, avec lequel vous pouvez contrôler le débit d'un liquide qui les traverse de manière simple. C'est maintenant au tour de la pompe à eau ...

En utilisant ces débitmètres Vous pouvez mesurer la quantité de fluide circulant dans un tuyau pour le contrôler. Tout cela grâce à un circuit simple avec ces éléments et d'autres appareils électroniques compatibles avec Arduino. Il est maintenant temps d'aller un peu plus loin pour vous donner la possibilité de déplacer des liquides, de remplir / vider des cuves, de créer des systèmes d'irrigation, etc.

Qu'est-ce qu'une pompe à eau?

Tuyaux d'eau

Vraiment le nom Pompe à eau il ne convient pas car il pourrait également fonctionner avec des liquides autres que l'eau. Dans tous les cas, une pompe à eau est un dispositif capable de générer un écoulement de liquide en utilisant l'énergie cinétique. Par conséquent, il comporte quelques éléments de base:

  • entrée: où le liquide est absorbé.
  • Moteur + Hélice: celui en charge de générer l'énergie cinétique qui extrait l'eau de l'entrée et la transmet par la sortie.
  • Départ: c'est l'entrée où sortira le liquide propulsé par la puissance de la pompe à eau.

ces pompes hydrauliques ils sont assez utilisés dans une multitude de projets et d'appareils. De l'industrie aux distributeurs d'eau en passant par les systèmes d'irrigation automatiques, l'irrigation par aspersion, les systèmes d'alimentation, les usines de traitement, etc. Pour cette raison, il existe un grand nombre de modèles sur le marché, avec des puissances et des capacités différentes (mesurées en litres par heure ou similaire). Du plus petit au plus grand, pour les eaux sales ou pour les eaux propres, profondes ou de surface, etc.

En ce qui concerne les caractéristiques Ceux que vous devriez regarder sont:

  • Capacité: mesuré en litres par heure (l / h), litres par minute (l / min), etc. C'est la quantité d'eau qu'il peut extraire par unité de temps.
  • Heures de vie utile- Mesure la durée pendant laquelle il peut fonctionner en continu sans problèmes. Plus il est vieux, mieux c'est. Ils durent généralement 500 heures, 3000 heures, 30.000 heures, etc.
  • Bruit: Mesuré en dB, c'est la quantité de bruit qu'il produit en fonctionnement. Ce n'est pas trop important, sauf si vous voulez que ce soit très calme. Dans un tel cas, recherchez-en un avec <30 dB.
  • Protection: beaucoup ont une protection IP68 (l'électronique est étanche), ce qui signifie qu'ils peuvent être immergés (type amphibie), afin qu'ils puissent être sous le liquide sans problème. D'autres, par contre, sont de surface et seul le tube d'entrée peut être immergé à travers lequel il absorbe l'eau. S'ils ne sont pas submersibles et que vous les mettez sous le liquide, ils seront endommagés ou court-circuités, alors faites attention à cela.
  • Ascenseur statique: elle se mesure généralement en mètres, c'est la hauteur à laquelle le liquide pourrait se propulser. Ceci est particulièrement important si vous comptez l'utiliser pour élever des liquides à une plus grande hauteur ou extraire de l'eau de puits, etc. Il peut faire 2 mètres, 3 m, 5 m, etc.
  • Consommation- Il est mesuré en watts (w) et indiquera la quantité de puissance dont ils ont besoin pour fonctionner. Dans de nombreux cas, ils sont assez efficaces, ils pourraient avoir des consommations de 3.8 W en plus ou en moins (pour les petits).
  • Liquides acceptés: Comme je l'ai dit, ils acceptent plusieurs types de liquides, mais pas tous. Si vous voulez être sûr que la pompe que vous achetez peut fonctionner avec le liquide que vous allez manipuler, vérifiez les spécifications de ce fabricant. Ils peuvent généralement bien fonctionner avec de l'eau, de l'huile, des acides, des solutions alcalines, des carburants, etc.
  • Type de moteur: Ce sont généralement des moteurs électriques à courant continu. Le type sans balais (sans brosses) est particulièrement bon et durable. En fonction de la puissance du moteur, vous aurez une pompe avec plus ou moins de capacité et d'élévation statique.
  • Type d'hélice: le moteur a une hélice reliée à son arbre, ce qui génère l'énergie centrifuge pour extraire le liquide. Ceux-ci peuvent être de différents types, et la vitesse et le débit avec lesquels la pompe fonctionne en dépendront. Ils peuvent même être imprimés en utilisant l'impression 3D avec des résultats différents en fonction de leur forme. Je vous laisse la vidéo intéressante suivante à ce sujet:
Plus d'informations Thingivers.
  • calibre: les prises d'entrée et de sortie ont une jauge spécifique. Ceci est important pour être compatible avec les tuyaux que vous allez utiliser. Cependant, vous pouvez trouver des adaptateurs pour différentes jauges de montage.
  • Périphérique vs centrifuge (radial vs axial): Bien qu'il existe d'autres types, ces deux sont généralement utilisés pour ces applications domestiques. Ils varient en fonction de la façon dont l'hélice est positionnée avec les pales, poussant le fluide de manière centrifuge ou périphérique. (pour plus d'informations, reportez-vous à la section «Fonctionnement d'une pompe à eau»)

Mais quels que soient le type et les performances, toujours sont contrôlés électriquement. En alimentant le moteur qui entraîne les hélices pour générer la force cinétique, leur utilisation peut être contrôlée. Par conséquent, de petites pompes (ou de grandes pompes avec relais ou MOSFET) peuvent être utilisées pour automatiser les systèmes hydrauliques avec Arduino.

Quant à ses applications, j'en ai déjà évoqué quelques-unes. Mais pensez que vous pouvez créer votre propre projet simple avec Arduino. Par exemple, ici je vous laisse quelques idées:

  • Un mini-épurateur fait maison pour apprendre comment fonctionnent les vraies usines de traitement.
  • Un système de cale qui détecte l'eau grâce à un capteur et active une pompe à eau pour la vidanger.
  • Un système d'arrosage automatique des plantes avec une minuterie.
  • Transfert de liquides d'un endroit à un autre. Systèmes de mélange de fluides, etc.

Prix ​​et où acheter

hélices, pompe à eau

La pompe à eau est un appareil simple, elle n'a pas trop de mystère. Aussi, pour 3 à 10 €, vous pouvez acheter certaines des pompes électroniques les plus simples qui existent pour Arduino, bien qu'il y en ait des plus chères si vous voulez des puissances plus élevées. Par exemple, vous pouvez avoir ceux-ci:

Comment fonctionne une pompe à eau

Une pompe à eau cela fonctionne d'une manière très simple. Il possède une hélice fixée au moteur, transférant ainsi l'énergie au fluide qui passe à travers ses pales, le propulsant ainsi de l'entrée vers la sortie.

Dans ceux de type axial, l'eau pénètre dans la chambre de la pompe où l'hélice est située au centre, augmentant son énergie cinétique lorsqu'elle passe à travers cet élément qui tourne à grande vitesse. Il sortira alors de la chambre tangentiellement par la sortie.

En le radial, les pales tournent devant l'ouverture d'entrée et propulseront l'eau vers la sortie comme s'il s'agissait d'une roue à eau. C'est ainsi qu'ils déplaceront l'eau dans cet autre cas.

Intégrez la pompe à eau avec Arduino

Schéma de la pompe à eau Arduino

Comme vous le savez, vous pouvez également utiliser un relais si tu en as besoin. Mais ici, pour intégrer la pompe à eau avec Arduino j'ai choisi un MOSFET. Plus précisément un module IRF520N. Et pour la connexion, la vérité est que c'est assez simple, juste suivez ces recommandations:

  • SIG du module IRF520N sera connecté à une broche Arduino, par exemple D9. Vous savez déjà que si vous le modifiez, vous devez également modifier le code d'esquisse pour le faire fonctionner.
  • Vcc et GND du module IRF520N, vous pouvez les connecter à 5v et GND de votre carte Arduino.
  • U + et U- C'est là que vous connecterez les deux fils de la pompe à eau. S'il n'est pas compensé en interne, il s'agit d'une charge inductive, il serait donc conseillé d'utiliser une diode flyback entre les deux câbles.
  • Vin et GND C'est là que vous allez connecter le rack avec les batteries que vous allez utiliser pour alimenter la pompe à eau en externe, ou la batterie, l'alimentation ou tout ce que vous allez utiliser pour l'alimenter ...

Après cela, tout serait assemblé et prêt à commencer avec le code source de l'esquisse. Pour ce faire, en IDE Arduino vous devrez créer un programme similaire au suivant:

const int pin = 9;  //Declarar pin D9
 
void setup()
{
  pinMode(pin, OUTPUT);  //Define pin 9 como salida
}
 
void loop()
{
  digitalWrite(pin, HIGH);   // Poner el pin en HIGH (activar)
  delay(600000);               //Espera 10 min
  digitalWrite(pin, LOW);    //Apaga la bomba
  delay(2000);               // Esperará 2 segundos y comenzará ciclo
}

Dans ce cas, allumez simplement la pompe et la fait travailler pendant 10 min. Mais vous pouvez ajouter plus de code, des capteurs, etc., et le contrôler en fonction de la sortie d'un capteur d'humidité, en utilisant des minuteries, etc.


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