Controleur radiateur avec fil pilote par SMS

Bonjour à tous je vous propose aujourd'hui un projet pour contrôler un radiateur par SMS. Le radiateur doit posséder l'option "Fil pilote".

Mon besoin est de pouvoir piloter la mise en marche d'un radiateur situé dans une résidence secondaire à distance. L'idée est de pouvoir envoyer un ordre à une unité réceptrice qui va allumer le radiateur et me permettre d'arriver 1/2 jours plus tard avec une température correcte dans la résidence.

Des produits similaires existent mais la plupart proposent une communication par Internet, non compatible avec la configuration de la résidence secondaire.

Attention vous allez manipuler des courants mortels je vous conseille une grande vigilance lors des manipulations.

Electronique

La communication par fil pilote

On retrouve ci-dessous les commandes pour piloter le radiateur :

Source

Le radiateur est donc piloté grâce à la sinusoïde 230V.

Pour créer les demi-alternances positives et négatives on utilise les optocoupleurs et les diodes.

En effet une diode dans le sens passant du 230V créer une demi-alternance positive et une diode dans le sens non passant crée une demi-alternance négative. Les optocoupleurs permettent de choisir si le chemin positif, négatif ou les deux sont utilisés.

Composants utilisés

Pour le projet voici les composants utilisés :

Le capteur de température et la résistance R9 associée sont optionnels. Les connecteurs ZFKDS peuvent être remplacés par des borniers etc. Le condensateur n'est pas optionnel. Le microcontrôleur Arduino est remplaçable par d'autres (par exemple un PIC8F ou autres) mais le code ne sera pas portable sur les autres plateformes telles quelles.

Projet KiCad

Les fichiers KiCad sont situés dans le dossier KiCad. Les PCB sont gravés chez JLCPCB.

Attention pour le module SIM800L a la tension d'alimentation qui est spéciale. J'utilise la tension de chute de la diode pour l'alimenter selon la datasheet. Un pont diviseur est également nécessaire pour la communication UART (5V → 3.3V).

Une fois le PCB reçu je vous conseille de souder le transformateur en dernier.

Si vous souhaitez faire une vérification sur le 230V à la sortie du fil pilote noté que votre multimètre ne vous indiquera pas 115V et si vous souhaitez vérifier avec un oscilloscope faite attention à utiliser une sonde différentielle !

Développement Arduino

Vous pouvez utiliser l'IDE de votre choix j'utilise personnellement l'IDE Arduino.

Ajoutez les librairies dans votre dossier Arduino (généralement Documents\Arduino\libraries) sinon depuis l'IDE "Croquis → Inclure une bibliothèque"

Dans Outil choisissez votre carte : Arduino Nano et le processeur qui correspond à votre carte.

Puis connectez votre Arduino et flashez le programme.

Vous pouvez ouvrir le moniteur série à 9600 pour voir l'initialisation des composants.

Attention à remplir le numéro de téléphone ou vous souhaitez recevoir les sms. La carte SIM ne doit pas avoir de code PIN.

Boitier

J'ai choisi un boitier de dérivation de 110x110mm. Vous pouvez soit fixer la carte électronique au fond avec des vis / écrous ou mettre un point de colle dans les coins.

Installation

N'inversez pas la phase et le neutre, pour différencier les fils (en faisant très attention) munissez-vous de votre multimètre et prenez pour référence la terre.

Phase + terre environ égale à 230V

Neutre + terre environ égale à 0V

Le PCB n'a pas de protection contre les inversions, il est indispensable de brancher la phase sur l'entrée phase sinon le fil pilote ne fonctionnera pas.

Sectionnez le fil de phase et le fil de neutre (en ayant disjoncté), ajouter un domino de 3 sur la phase et 3 sur le neutre. Branchez le fil pilote du radiateur directement sur la carte. La phase venant du mur va dans le domino qui repart en 2 fils, vers le boitier et vers le radiateur. Idem pour le neutre.