Détection tension alternative et courant alternatif

Introduction - un problème d'éclairage
Mes enfants ont malheureusement la mauvaise habitude de ne pas systématiquement penser à éteindre l'éclairage dans les couloirs.
Malgré un suivit régulier et plusieurs tentatives d'éducations et de sensibilisations, il faut admettre que le naturel revient vite au galop.
Malheureusement, il n'est pas possible de compter sur le réflex de Pavlov ni sur de l'électrocution punitive (je rigole) pour éduquer mes chérubins.

Et comble de la situation, cette maison ne me permet pas de remplacer facilement mon circuit électrique (trois directions) pour y placer des un télérupteur programmable.
Il est évidement hors de question de faire des saignées partout pour y passer un nouveau câblage!

Mais heureusement il y a Arduino
Par contre, en utilisant un Arduino et un détecteur de tension alternatif (AC), il me serait possible de placer un module au niveau du point d'éclairage.
En effet, il suffit alors de détecter un changement de position d’un des interrupteurs (et donc de l'apparition ou de la disparition de 220 Volts AC au niveau de la lampe) pour savoir que le circuit a été activé :-)

Il ne me resterait alors qu'a utiliser un Arduino, un programme adapté et un relai avec une source 220 Volts séparée (réclame moins de travail) pour commander mon éclairage selon mes besoins.

Détection 220 volts alternatif
Bien évidement, on ne branche pas directement le 220 volts alternatif sur l'entrée analogique d'Arduino (à moins d'avoir besoin d'un grille pain :-) ).
En faisant quelques recherches, je suis tombé sur un excellent article de "Open Energy Monitor" expliquant le principe de la détection de courant alternatif et de la tension alternative.

Je vous propose donc la lecture de l'article
     Detailed energy monitor system design


Matériel
Détecteur de courant
Pour le détecteur de courant, il est préférable d'utiliser un système non invasif tel qu'un senseur à clip.
Il est possible de s'en procurer chez SeeedStudio (fiche article) ou encore chez eFergy (fiche produit).
Pour plus d'information sur l'utilisation et le câblage d'un tel senseur, je vous propose de lire l'article Detailed energy monitor system design
Source: SeeedStudio

Détecteur de tension
Se base principalement sur l'utilisation d'un simple transformateur AC/AC qui servira a ramener la tension de 220 Volts AC aux alentour de 9 Volts AC.
Par la suite, un montage à pont diviseur (R1-R2) ramènera la tension de mesure dans les bornes 1Volts AC (de +1volts à -1volts).
Finalement, second pont diviseur (R3-R4) monté entre GND et +VCC d'Arduino permettra de déplacer le seuil de mesure inférieur de +2.5 Volts.
En effet, Arduino n'est pas capable de mesurer des tensions négatives! Il faut donc veillez à ce que le -1volts alternatif issus du premier pont diviseur retourne dans des valeurs positives :-)
Source: Open Energy Monitor


Pour plus d'information, vous pouvez vous référer à l'article de Detailed energy monitor system design

Quelques spécifications pour contrôler un point lumineux avec Arduino
Ce n'est pas tout de monter un Arduino pour contrôler un point lumineux, il est aussi possible de le faire intelligemment. Pour rappel, j'ai deux circuit d'éclairages commandable.
Notre seule interface est l'interrupteur qui permet d'envoyer un signal à Arduino (donc un changement d'état).
En y réfléchissant, il est possible d'y programmer les commandes suivantes:
  1. Changement d'état simple & éclairage éteint --> démarrage en minuterie avec extinction automatique.
  2. Changement d'état simple & éclairage allumé --> éteindre immédiatement
  3. Deux changements état rapide & 1 circuit éclairage allumé --> éteindre les deux circuits d'éclairage (comme une commande a distance pour l'autre circuit resté allumé).
  4. trois changement état rapide & éclairage éteint --> allumage permanent du circuit.