Regardez la partie 1 du tutoriel vidéo:


Un système de contrôle automatique de la température a la possibilité de surveiller et de contrôler la température d’un espace spécifié sans intervention humaine. L’objectif principal est de gérer la température d’une zone donnée en fonction des paramètres spécifiés par un utilisateur du système.

Figure 1: Schéma synoptique du contrôle automatique de la température

Ce projet utilise un microcontrôleur PIC pour contrôler automatiquement la température d’une zone. Cette zone pourrait être une petite usine, une maison ou tout autre lieu ou un dispositif qui nécessite une température contrôlée comme un incubateur (œuf) par exemple. La figure 1 représente le schéma synoptique du système à concevoir. Le réglage de la température désirée est entré en utilisant un clavier. La température de la zone est mesurée à l’aide d’un capteur de température analogique, le capteur de température à circuit intégré de précision LM35 est utilisé pour cela.

Le microcontrôleur lit la température toutes les 10 secondes et la compare à la valeur souhaitée. Si la valeur souhaitée est supérieure à la valeur de mesure, le dispositif de chauffage sera allumé pour chauffer la pièce. L’élément chauffant est désactivé une fois que la température désirée est atteinte. Si d’autre part la valeur mesurée est supérieure à la valeur désirée, alors que le ventilateur est mis en marche pour refroidir la pièce jusqu’à ce que la température désirée soit atteinte. Un écran LCD indique la température mesurée continuellement.

La figure 2 montre le schéma de circuit du projet. L’écran LCD est connecté au PORTC. Le capteur de température LM35 est connecté à la broche d’entrée analogique AN0 (RA0). Un clavier 3×4 est connecté au PORTB. La touche ‘*‘ du clavier est utilisée pour effacer la valeur saisie lors de la configuration de la température et la touche « # » est utilisée pour ENTRER (sauvegarder) le réglage. Le dispositif de chauffage et le ventilateur sont commandés par des relais commandés par des transistors et sont reliés aux broches RD0 et RD1 du microcontrôleur respectivement.

Figure 2: Le schéma de circuit du Contrôle automatique de la température

Remarque: Dans votre construction physique, c’est toujours une bonne pratique de ne pas laisser flotter des épingles inutilisées. Vous pouvez les définir comme sortie et les relier à la terre de préférence via une résistance pull-down pour éviter les interférences électromagnétiques. Comme la broche RB3 inutilisée peut être un bon candidat.

Attention: Les spécifications des des relais (tension, courant, puissance) doivent dépendre des spécifications de l’appareil de chauffage et du ventilateur. Si vous décidez d’utiliser l’appareil de chauffage et ventilation d’une tension nominale de 220V, utiliser des relais appropriés qui sont capables de supporter cette tension. La tension de la bobine doit être de préférence 5V et avec un faible courant que le transistor BC108 peut être à mesure de supporter, ou vous pouvez utiliser un notre transistor différent. S’il vous plaît respectez les consignes de sécurité. 220V (ou 110V si vous vivez aux Etats-Unis) est très dangereuse, si vous n’avez jamais travaillé avec une haute tension avant, s’il vous plaît demander de l’aide, ne pas essayer de le faire vous même.

Panneau de système 3D

Organigramme principal de Flowcode 

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Regardez la partie 2 du tutoriel vidéo: 

Regardez la partie 3 du tutoriel vidéo: 

Conception schématique à l’aide du logiciel EAGLE

N’importe quel logiciel de conception de schéma de circuit imprimé peut être utilisé. Dans ce projet, nous avons utilisé EAGLE pour sa simplicité et sa gratuité (la version gratuite a ses limites, mais pour les cartes simples à 2 couches comme celle-ci, ces limitations ne nous concernent pas). 

La conception de PCB dans EAGLE est un processus en deux étapes. Nous allons d’abord concevoir le schéma, puis créér le circuit imprimé.

Commencez avec un nouveau projet EAGLE. Dans le panneau de configuration, sous «Projets», cliquez avec le bouton droit sur le répertoire dans lequel vous voulez enregistrer votre projet, nous préférons utiliser le répertoire EAGLE par défaut. Sélectionnez «Nouveau projet». Nommer votre projet avec un nom significatif.

Pour ajouter un schéma à un dossier de projet, cliquez avec le bouton droit de la souris sur votre dossier de projet, passez la souris sur «Nouveau» et sélectionnez «Schéma». Ajoutez les composants à l’aide de l’outil ADD et créez un schéma similaire à celui de la figure 5 ci-dessous.

Automatic Temperature Control Schematic in EAGLE

Figure 5: Schéma du Système de Contrôle Automatique de la Température à l’aide du PIC Microcontrôleur

Créé le circuit imprimé à l’aide du logiciel EAGLE

Dans l’éditeur de schéma, cliquez sur le bouton Generate/Switch to Board dans la barre d’outils ou Passer à la carte dans le menu Fichier. Cela vous invitera à créer un nouveau tableau basé sur le schéma. Tous les composants que vous avez ajoutés depuis le schéma doivent être empilés les uns sur les autres, prêts à être placés et les router.

Placez tous les composants à l’aide de l’outil MOVE sur le plateau vide et router tous les liaisons équipotentielles. La carte est petite peut être facilement routée manuellement en utilisant l’outil ROUTE.

Automatic Temperature Control Board Layout in EAGLE

Figure 6: Circuit imprimé du Système de Contrôle Automatique de la Température à l’aide du PIC Microcontrôleur

Nous avons routé toutes les traces sur la couche supérieure (couleur rouge) et avons créé un plan de masse sur la couche inférieure (couleur bleue) en ajoutant une couche de cuivre à l’aide de l’outil POLYGON.

Génération des fichiers Gerber

Maintenant que nous avons atteint le stade final de la conception du PCB, il est temps de générer les fichiers Gerber que nous pouvons envoyer à notre usine de fabrication pour construire nos cartes.
Les fichiers Gerber contiennent les données sur le PCB, où les traces, les pads, les trous sont placés, leur largeur, etc.
Cliquez sur l’icône du processeur CAM dans la barre d’outils. Mais Il existe un autre moyen plus simple de générer des fichiers Gerber à partir de PCBWay, la société que nous utilisons pour fabriquer notre carte de circuit imprimé. Il vous suffit de télécharger votre fichier Eagle Board * .brd sur ce lien: https://www.pcbway.com/member/brdtogerber.aspx, leur convertisseur en ligne prend en charge les cartes Eagle de 1 à 10 couches. Voici les trois étapes faciles à suivre:

  1. Cliquez sur le bouton Browse for files pour télécharger votre fichier EAGLE board (.brd).
  2. Cliquez sur le bouton Run the Conversion pour générer des fichiers Gerber à partir de votre fichier EAGLE. Il y a aussi un visualiseur Gerber, cela vous donnera une dernière chance d’analyser votre PCB pour vous assurer que tout est correct avant de l’envoyer à votre usine de fabrication..
  3. Cliquez sur le bouton Download Gerber pour télécharger vos fichiers Gerber dans un format compressé. La figure 7 ci-dessous illustre le convertisseur en ligne.

PCBWay online Gerber converter

Figure 7: Convertisseur en ligne de Gerber

Fabriquer le circuit imprimé

Dans toute conception électronique, la carte de circuit imprimé est l’un des éléments les plus importants, sa qualité affectant la qualité globale de tous ces appareils. Pour un prototypage rapide ou pour des produits commerciaux, il est toujours nécessaire de faire appel à un fabricant de circuits imprimés réputé, au lieu de le faire vous-même.

Il existe de nombreuses entreprises de fabrication de circuits imprimés dans le monde qui peuvent vous fabriquer des circuit imprimés de bonne qualité, mais trouver une entreprise capable de produire des cartes de haute qualité à un bon prix car le premier lot de tous les projets sera probablement limité. Vous devez teser avec succès d’abord avant de commander des cartes en grande quantité à un coût unitaire réduit. Vous devrez sélectionner une entreprise spécialisée dans les prototypes de PCB. L’un d’eux que nous avons utilisé s’appelle: PCBWay.

Ils offrent des solutions rapides pour les cartes de circuits imprimés à un prix très économique. Vous pouvez obtenir 10 cartes de circuit imprimé pour seulement 5 $ et la première commande d’un nouveau membre entièrement gratuite pour le bonus de 5 $.

Depuis la page d’accueil de PCBWay PCB Instant Quote,  vous pouvez utiliser le système de devis en ligne gratuit pour obtenir votre prix instantanément. Ils ont maintenant ajouté des options de PCB plus avancées lors de la commande: Standard PCBQuick-turn PCBSMD StencilAssemble, FPC/Rigid-FlexPCB Design.

Figure 8: Options PCB avancées de PCBWay

Ils offrent maintenant une année complète de ventes avec jusqu’à 30% de réduction pour les PCB avancés (Rogers, HDI et PCB en aluminium).

Et 25% de rabais supplémentaire sur les circuits imprimés Flex et Flex-rigides. Le temps de fabrication peut être de 24 heures.

La figure 9 ci-dessous montre le circuit imprimé avec des composants en 3D.

Automatic Temperature Control Printed Circuit Board with components in 3D

Figure 9: Carte électronique à contrôle de température automatique avec composants en 3D

Vous pouvez télécharger gratuitement les fichiers Gerber de ce projet ou simplement commander le PCB de ce projet à partir de ce lien: https://www.pcbway.com/project/shareproject/Automatic_Temperature_Control_System_with_PIC_Microcontroller.html

Chaque fois qu’une personne commande ce PCB, nous percevrons une commission de 10% du coût total du PCB. C’est ainsi que vous pouvez également nous soutenir pour plus de tutoriels..

Tous les fichiers sont compressés, vous aurez besoin de les décompresser (Télécharger une version gratuite de l’utilitaire Winzip pour décompresser les fichiers).

Flowcode Project: Automatic Temp Control Flowcode

Proteus Schematic: Automatic Temp Control Flowcode Proteus Schematic

PCB Gerber files: pcb-gerber