3.3.1 Ventilateur intelligent de régulation de température

3.3.1.1 Vue d’ensemble

Lorsque la température intérieure dépasse la valeur standard préconfigurée, le ventilateur intelligent s’allume pour refroidir la pièce jusqu’à une température confortable. De plus, l’OLED affiche en temps réel la température intérieure actuelle et l’état de fonctionnement du ventilateur, fournissant aux utilisateurs un retour de contrôle de température intuitif.

3.3.1.2 Connaissances sur les composants

Capteur de température micro:bit

La carte principale micro:bit n’est en réalité pas équipée d’un capteur de température dédié, mais utilise la puce nRF52833 pour la détection de température. Par conséquent, la valeur détectée se rapproche davantage de la température du processeur, et peut donc présenter un certain écart par rapport à la température ambiante.

Sa plage de détection est de -40 ~ 105℃.

Affichage OLED

La technologie OLED présente des avantages significatifs : rendu colorimétrique riche, fort contraste et large angle de vue, offrant des images nettes et vivantes, avec un rendu particulièrement remarquable pour le noir.

Chaque pixel de l’écran OLED émet sa propre lumière sans rétroéclairage, ce qui entraîne une consommation d’énergie relativement faible. Avec sa petite taille (0,96 pouces), sa haute résolution (128×64 pixels) et sa faible consommation d’énergie, il est très adapté aux dispositifs portables.

⚠️ Remarque : Dans ce projet, le module d’affichage OLED connecte l’interface SDA à la broche P20 et SCL à la broche P19.

Paramètres :

• Tension de fonctionnement : DC 3.3V-5V

• Courant de fonctionnement : 30mA

• Interface : broches à pas 2.54mm

• Mode de communication : I2C communication

• Puce de pilotage interne : SSD1306

• Résolution : 128×64

• Angle de vue : supérieur à 150°

Moteur 130

Un moteur DC est présent sur le module moteur 130 ; il fonctionne selon les principes de l’induction électromagnétique et de la force de Lorentz. Il se compose principalement d’un stator, d’un rotor (armature) et d’un collecteur. Le stator génère un champ magnétique fixe, tandis que le rotor, constitué d’enroulements de bobine, génère un champ magnétique lorsqu’il est alimenté. Lorsque le courant passe par les balais et le collecteur puis entre dans la bobine du rotor, le champ magnétique du rotor interagit avec celui du stator, générant une force de Lorentz qui entraîne la rotation du rotor. Pendant cette rotation, le collecteur inverse la direction du courant, ce qui garantit que le rotor est continuellement soumis à une force dans la même direction, maintenant ainsi la rotation. Grâce à l’induction électromagnétique et à la force de Lorentz, le moteur DC convertit l’énergie électrique en énergie mécanique.

En raison de ses excellentes performances de régulation de la vitesse et de son couple de démarrage élevé, les moteurs DC sont largement utilisés dans les outils électriques, les véhicules et les appareils ménagers.

Le moteur 130 peut être réglé en vitesse par PWM. Lors de son utilisation, deux broches doivent être connectées pour le contrôle. Il convient aux scénarios d’application où la vitesse du ventilateur doit être ajustée, tels que le refroidissement d’ordinateur et la production industrielle. Il est petit, léger et facile à installer, ce qui le rend très pratique.

Schéma :

La puce HR1124S aide à driver le moteur. Cependant, le moteur nécessite un courant important et ne peut pas être piloté par un transistor, encore moins directement par un port IO. Il suffit d’appliquer une tension aux deux bornes du moteur pour le faire tourner. Le sens de rotation du moteur varie selon la direction de la tension. Dans la plage de tension nominale, plus la tension est élevée, plus la rotation du moteur sera rapide. À l’inverse, plus la tension est faible, plus la rotation sera lente, ou dans certains cas, il se peut qu’il ne tourne pas du tout.

Il existe deux modes de contrôle : par niveau haut/bas (contrôle marche/arrêt), et par PWM (contrôle de la vitesse de rotation).

Paramètres :

• Tension de fonctionnement : DC 5V

• Courant de fonctionnement : (Max)400mA@5V

• Puissance maximale : 2W

• Vitesse de rotation : (16000+10%) tour/min@5V

3.3.1.3 Composants requis

micro:bit V2 main board ×1	micro:bit shield ×1	OLED display ×1
130 motor ×1	micro USB cable ×1	4 pin wire ×2
fan ×1	battery holder ×1	AA battery(self-prepared) ×6

3.3.1.4 Schéma de câblage

⚠️ Lors du câblage, veuillez faire attention à la couleur des fils.

130 motor	wire color	micro:bit shield pin	micro:bit board pin
G	black	G	G
V	red	V2	V
IN+	blue	2	P2
IN-	green	16	P16

OLED display	wire color	micro:bit shield pin	micro:bit board pin
GND	black	G	G
VCC	red	V2	V
SDA	blue	20	P20
SCL	green	19	P19

3.3.1.5 Flux du code

3.3.1.6 Code de test

⚠️ Notez que le seuil 28 dans la condition if() peut être modifié selon la situation réelle.

Code complet :

⚠️ Remarque : le code utilise C au lieu de ℃, car ℃ s’afficherait mal sur l’OLED.

Brève explication :

① Initialiser les pixels OLED, effacer l’OLED, et la matrice de LED 5×5 du Micro:bit affiche .

② L’OLED affiche la valeur de la température sur une ligne.

③ Insérer une nouvelle ligne.

④ Instruction de jugement : if()…else…

Lorsque la température détectée par le capteur est supérieure ou égale à 28℃, l’OLED affiche “Fan on”, et le ventilateur tourne. Sinon, l’OLED affiche “Fan off” et le ventilateur ne fonctionne pas.

⑤ Pause de 1000ms (1 s).

3.3.1.7 Résultat du test

Après le câblage et l’alimentation via le câble micro USB, connectez une alimentation externe (6 piles AA) pour assurer une alimentation suffisante.

Pour l’application Windows 10, cliquez simplement sur Download. Pour le navigateur, envoyez le fichier “.hex” à la carte micro:bit.

Après avoir téléversé le code de test sur la carte micro:bit, la matrice de LED 5×5 embarquée affiche , et l’affichage OLED révèle la température et l’état du ventilateur en temps réel.

Lorsque la température est supérieure à 28℃, le ventilateur tourne. Sinon, le ventilateur ne fonctionne pas.

⚠️ Remarque : Les blocs (building blocks) utilisés dans l’expérience ne sont pas inclus dans ce kit.

(Astuce : Si aucun résultat n’est observé, appuyez sur le bouton de réinitialisation de la carte micro:bit.)