CI4 Comment commander à distance une maison domotique? Dossier technique. Dossier technique

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1 CI4 Comment commander à distance une maison domotique? Sommaire 1) Présentation ) Le socle de la maison: ) Les 2 pignons de la maison et les 2 murs (façade et derrière): ) Montage des LEDs dans le mur arrière ) Schéma de câblage électronique de commande des lampes (LEDs) sur le mur arrière de la maison ) Comment commander à distance les lampes à partir d'un navigateur internet? ) Platine de fixation du thermostat sur le pignon "thermostat" ) Fixation de la barrette extérieure de connexion ) Câblage électrique du système de chauffage électrique au sol et de l'alimentation en énergie électrique de la maison ) Schéma électrique: ) Vue du câblage du circuit d'alimentation: ) Schéma de câblage: ) Montage du thermostat électronique ) Comment commander à distance le chauffage électrique régulé par un thermostat électronique? ) Les cales de toit ) Le toit et les fenêtres ) Les portes ) Assemblage des pignons, murs et socle de la maison /21

2 1) Présentation. Ce centre d'intérêt fait l'objet d'une réalisation collective. Projet collectif: concevoir et fabriquer une maison domotique dont l'éclairage et le chauffage régulé sont commandés à distance? On utilise un boîtier d'entrées-sorties TCP/IP Ip-Power qui permet de commander à distance des sorties en puissance et lire des informations (niveau de tension ou de résistance) sur un réseau informatique. La commande à distance est effectuée à partir d'un navigateur web sur un ordinateur du collège par exemple. Grâce à la domotique on peut "piloter" notre maison à distance. On peut acheter l'ip-power sur: oscsid=039735cf91fee06cb8deab8e4f63b882 Certaines académies, comme la Bourgogne, en sont dotées dans les collèges. 2/21

3 Le professeur découpe des matériaux à la scie VARGA. 2) Le socle de la maison: Matériau: Plaque de PVC expansé noir 397*497*6mm. Sur cette plaque nous pouvons fabriquer 6 socles pour réaliser 6 maisons. Le professeur découpe 6 morceaux de 197,5 mm*164,7mm à la scie VARGA. (Traçage=198,5 car épaisseur de coupe de la scie circulaire =2mm)*164,7 (traçage=165,5 car épaisseur de coupe de la scie circulaire =2mm). Epaisseur de la rainure pour implanter les murs de la maison = 3mm 198,5mm Fraise 2 tailles de 2mm. 165,5mm 3) Les 2 pignons de la maison et les 2 murs (façade et derrière): Matériau: Plaque de PVC expansé 397*497*3mm blanc: Le professeur découpe 2 morceaux de 185*160 (pignons) Le professeur découpe 2 morceaux de 195*135 (façade et derrière). On peut utiliser le reste de cette plaque pour découper deux pignons ou la façade et l'arrière de la maison. Ainsi avec deux plaques on réalise trois maisons! Donc 4 plaques = 6 maisons. 185mm 185mm Pignon 1 Pignon 2 Façade Arrière 195mm 195mm 200mm 160mm 135mm 3/21

4 Option: Trous pour pouvoir, dans l'avenir, fixer une carte électronique PICAXE-08M (AXE092K) (éclairage automatique extérieur). Pignon destiné à recevoir le thermostat électronique, la prise jack femelle de connexion de l'énergie électrique, le porte fusible, l'interrupteur et une barrette de connexion à vis (domino). Pignon Façade avant Façade arrière avec les trous pour placer les LEDs. Deux barrettes de connexion à vis (domino) seront à fixer de chaque côté de la plaque Des trous ont été ajoutés pour fixer les barrettes de connexion et faire passer les fils. 4/21

5 3-1) Montage des LEDs dans le mur arrière. Résistances soudées Une barrette de 6 connexions électriques à vis (2,5mm 2 ) devra être vissée horizontalement, de l'intérieur, à l'arrière de la maison. L'assemblage est assuré par deux vis 2*12mm. Les trous de fixation sont prépercés par la fraiseuse numérique Charlyrobot. Dom5 Vis de Dom2 Vis de Dom5 Distribution en énergie électrique Dom2 Une barrette de 2 connexions électriques à vis (2,5mm 2 ) devra être vissée horizontalement, de l'extérieur, à l'arrière de la maison. L'assemblage est assuré par une vis 2*12mm. Le trou de fixation est pré-percé par la fraiseuse numérique Charlyrobot. 12V Pour faciliter le câblage, si nécessaire, on peut remplacer Dom2 par une barrette de 2 connexions électriques à vis (6mm 2 ). Dans ce cas on devra utiliser des vis de diamètre plus grand et augmenter le diamètre des trous en conséquence. 0V 5/21

6 3-2) Schéma de câblage électronique de commande des lampes (LEDs) sur le mur arrière de la maison. Couleurs: Marron, gris, orange. Tolérance: or R1 R2 Pour qu'une LED éclaire il faut brancher l'anode au + et la cathode au - 3 Anode Cathode L1 L2 Les pointillés représentent l'intérieur de la maison KL1 KL2 0V 0V 0V Dom5 0V Dom2 branché sur le porte fusible du pignon "thermostats" Liaison numérique Ethernet Prise RJ45 OUT5 Cd_L1_dist Cd_L2_dist OUT6 0V branché sur la prise jack d'alimentation du pignon "thermostats" 0V Schéma électronique équivalent de commande des LEDs: Boitier de sorties à contact OUTPUT de l'ip-power R1 1,8k R2 1,8k L1 rouge 3mm basse consommation L2 rouge 3mm basse consommation Cd_L1_dist Cd_L2_dist GND 6/21 GND

7 3-3) Comment commander à distance les lampes à partir d'un navigateur internet? Brancher "l'ip-power" sur une prise RJ45 du réseau et ouvrir un navigateur internet avec vos login et mot de passe du collège via un navigateur web Saisir dans un navigateur web l'adresse IP de "l'ip-power". Demander l'adresse IP de l'ip-power de votre établissement. Identifier-vous sur la page d'accueil de l'ip-power. En général, ou Commander l'allumage à distance des lampes (LED). L'adresse IP de l'ip-power dépend de votre établissement. Page "internet html" de commande 7/21

8 4) Platine de fixation du thermostat sur le pignon "thermostat". Matériau: Plaque de PVC expansé noir 397*497*6mm noir = 8 demi-platines 80mm*100mm = 4 platines = 4 maisons. Il faut donc deux plaques pour 6 maisons. 80mm 100mm 2 On colle les deux pièces usinées ensemble puis sur le pignon "thermostat". Colle PVC Pour fixer le thermostat on utilise une bande auto-agrippante (type velcro ) autocollant (on le trouve dans les grandes surfaces de bricolage). On peut mettre moins de morceaux de bande auto-agrippante. 8/21

9 4-1) Fixation de la barrette extérieure de connexion. Une barrette de 4 connexions électriques à vis (2,5mm 2 ) devra être vissée verticalement de l'intérieur du pignon avant l'assemblage (par deux vis 2*12mm). Le trou de fixation est pré-percé par la fraiseuse numérique Charlyrobot. Dom1 Dom1 Intérieur 9/21

10 4-2) Câblage électrique du système de chauffage électrique au sol et de l'alimentation en énergie électrique de la maison. Le chauffage est commandé à distance à partir d'un navigateur internet. Le chauffage électrique est régulé par un thermostat électronique. S_Thermostat est le contact de sortie du thermostat électronique à programmation tactile. A distance, à partir d'un navigateur internet, on peut savoir si la résistance chauffante fonctionne ) Schéma électrique: Porte fusible Extérieur Interrupteur Alimentation E +12 V Porte fusible Interrupteur La diode permet d'éviter les éventuelles inversions de polarité de l'alimentation. Le porte fusible contient un fusible de 2A pour protéger la maison des court-circuits. Intérieur de la maison Alimentation Boitier de sorties à contact OUTPUT de l'ip-power Prise RJ45 Liaison numérique Ethernet 0V Diode 1N4004 Dom3 Dom4 Porte fusible Cd_chauff_dist Bornier de sortie IP_Power OUT7 Boîtier serveur IP-Power Dom1 (1/2) Dom2 0V COM S_Thermostat Résistance Chauffante R_chauf (+) R_Chauff R_chauf (+) 0V + - Dom1 (2/2) Bornier d'entrée IP_Power IN1 Lecture à distance Intérieur de la maison 0V 10/21

11 4-2-2) Vue du câblage du circuit d'alimentation: Pignon avec thermostat Porte fusible Mur intérieur arrière Diode 0V Socle Dom3 Dom4 Dom2 Passage des fils vers l'intérieur de la maison. Des fils de section 0,2mm 2 suffisent et facilitent le câblage par rapport aux fils de plus gros diamètre Des fils de section 0,6mm 2 seront conseillés pour la distribution de l'alimentation de la prise jack à la barrette d'alimentation. Dom1 COM R_chauf (+) 0V On utilise un tournevis plat. On dévisse. On place les fils dénudés et, de préférence, étamés avec un fer à souder. On serre les fils. 11/21

12 Résistance Chauffante 4 CONFORT ET DOMOTIQUE 4-2-3) Schéma de câblage: La résistance chauffante fait partie de la chaîne d'énergie. La commande informatique à distance et le retour d'information sur le fonctionnement du chauffage font partie de la chaine d'information. Intérieur de la maison Par rapport à la photo, nous avons utilisé un fil vert COM pour faciliter le câblage. On peut également utiliser d'autres couleurs ou des étiquettes. S_Thermostat NO COM NC Boitier de sorties à contact OUTPUT de l'ip-power Extérieur de la maison Dom1 OUT7 COM COM COM Contact de sortie de l'ip-power Rchauf (+) 0V Dom2 0V (-) Rchauf (+) 0V (-) Rchauf (+) IN1 Retour d'information pour savoir si la résistance chauffante est alimentée (chaine d'information) Boitier d'entrées INPUT de l'ip-power Attention de bien respecter les polarités. Gauche (left) = négatif - (noir). Droite (right)= positif + (rouge) 12/21

13 4-2-4) Montage du thermostat électronique. Dévisser On utilise un tournevis de type cruciforme. 2 piles 1,5V LR6 AA (énergie électrique) Carte électronique du thermostat 13/21

14 S_Thermostat 4 CONFORT ET DOMOTIQUE On utilise un tournevis de type cruciforme. Dévisser pour accéder au bornier du contact de sortie en puissance du thermostat On utilise un tournevis de type plat. On remarque le composant électronique de sortie en puissance électrique (destiné à distribuer l'énergie électrique dans la résistance chauffante): le relais. S_Thermostat 14/21

15 4-2-5) Comment commander à distance le chauffage électrique régulé par un thermostat électronique? Réglage de la consigne en température Heure et température ambiante Utiliser l'écran tactile pour régler le thermostat. Si nécessaire, régler l'année, la date (mois et jour) et l'heure puis terminer par. Si nécessaire, régler le mode chauffage HEAT Si le chauffage est commandé alors s'affiche et le contact en puissance du relais de sortie "S_Thermostat" se ferme pour alimenter en énergie électrique la résistance chauffante. Régler la température de consigne. régler jour, économie d'énergie ou nuit. Modifier la valeur de la température avec et (par pas de 0,5 C). 15/21

16 température affichée + 1 C (température arrondie). Exemple: 20,1 C affichée consigne 21 C température de consigne de 15 C température de consigne de 19 C Programmer les plages horaires. En fonction des heures de la journée votre chauffage aura pour consigne de température, ou. Maintenir pendant quelques secondes. Tous les jours de la semaine clignotent au dessus de l'afficheur 0:00 clignote au milieu de l'écran choisir la plage horaire avec et. Si vous souhaitez programmer d'autres plages horaires, faire de même pour et. Exemple: Pour simplifier la programmation, nous choisirons, par exemple, la consigne de température de jour toute la journée. 16/21

17 Brancher "l'ip-power" sur une prise RJ45 du réseau et ouvrir un navigateur internet avec vos login et mot de passe du collège via un navigateur web Saisir dans un navigateur web l'adresse IP de "l'ip-power". Demander l'adresse IP de l'ip-power de votre établissement. Identifier-vous sur la page d'accueil de l'ip-power. En général, ou Commander l'allumage à distance du chauffage. L'adresse IP de l'ip-power dépend de votre établissement. Page "internet html" de commande 17/21

18 Lire l'état de la résistance chauffante. In1 doit passer sur "On" lorsque la température ambiante affichée est inférieure à celle de la consigne de jour (température affichée + 1 C, température arrondie). Sur le thermostat doit s'afficher produire de la chaleur. et la résistance chauffante doit Si ça ne fonctionne pas, vérifier que la maison est bien alimentée, que le fusible (pas grillé) est bien présent et que l'interrupteur est bien fermé. Une inversion de polarité ou un mauvais câblage peuvent être également à l'origine de la panne. Si le toit de la maison est posé, on doit atteindre assez rapidement la température de consigne en température ( température affichée + 1 C, température arrondie). Alors, l'icone sur le thermostat électronique doit s'effacer et on doit avoir sur le navigateur internet IN1 sur Off. 18/21

19 5) Les cales de toit. Matériau: Plaque de plexiglas (PMMA) coulé translucide 397*497*2mm = 55*40mm. L'idéal est d'utiliser des chutes. 55mm 70mm 6) Le toit et les fenêtres. 40mm Matériau: Plaque de plexiglas (PMMA) coulé translucide 397*497*2mm = 4 toits + 5 fenêtres 198,5mm Fenêtres 198,5mm 70mm Toits 220mm 220mm 57mm Rainurage On colle les quatre cales de toit. Angle du toit = 114. Le pliage devra donc se faire à =66 sur la plieuse. 19/21

20 Comme la fenêtre est découpée aux dimensions, elle n'a pas besoin d'être usinée à la fraiseuse numérique. Fenêtre Les fenêtres sont collées à l'intérieur de la maison. Elles sont centrées sur les ouvertures découpées. Une fenêtre sera collée sur le pignon et l'autre sur le devant de la maison. 7) Les portes. Matériau: Plaque de PVC expansé 397*497*3mm blanc: On découpe 6 morceaux de 60*110mm pour 6 maisons. Avec une plaque on peut fabriquer 24 portes. 110mm 60mm 20/21

21 La charnière (75*38mm) est découpée aux ciseaux, par exemple, dans une couverture en plastique de portes documents ou d'un intercalaire (polypropylène). On trace au milieu un trait grâce à une pointe à tracer et un réglet. Elle est ensuite collée, pour moitié, sur la face avant de la maison et, pour moitié, sur la porte. 8) Assemblage des pignons, murs et socle de la maison. On entre en "force", les murs avant et arrière ainsi que les pignons sur le socle de la maison. Un ajustage des pièces à la lime sera peut-être nécessaire. 4 points de colle au sommet suffiront à maintenir la maison. Attention à ne pas coller le toit qui doit rester amovible. Les branchements électriques des différentes parties entre elles devront également être réalisés. 21/21