Quand on commande une charge, il ne suffit pas de s’intéresser aux aspects logiques. Il faut s’assurer qu’on est capable de fournir à la charge commandée, tout le courant dont elle a besoin pour fonctionner.
Dans l’exemple de la LED, celle-ci est alimentée directement par une sortie de l’Arduino. Il faut s’assurer que la dite sortie est capable de fournir le courant nécessaire.
La fiche technique du microcontrôleur ATMEGA précise que la tension sur une sortie au niveau haut est 5V et que le courant max qu’il peut fournir est 40 mA.
Calculons le courant dans la LED sachant que le seuil des LEDs est 1.5V et que nous avons utilisé R=330Ω alors I = (5 – 1.5)/330 = 10.6 mA.
Tout va bien, ce courant est suffisant pour allumer la LED correctement et il est inférieur à la limite Max que la sortie de l’Arduino peut fournir.
Se pose maintenant le problème de l’alimentation de l’Arduino. Si celui-ci est alimenté par le câble USB du PC, sachez qu’un port USB-2 ne peut pas fournir beaucoup plus que 100 mA. Si vous utilisez votre Arduino pour commander plusieurs charges, Les sorties de l’Arduino peuvent fournir jusqu’à 200 mA.
Dans ce cas, l’Arduino ne doit pas être alimenté par le port USB.
Supposons maintenant que l’on désire commander une charge qui demande plus 200mA ou une charge alimentée par une tension de 220V. Il est évident qu’on ne peut pas la commander directement par une sortie de l’Arduino. Il faut utiliser une interface de puissance capable de fournir à la charge la tension et le courant dont elle a besoin.
Un montage assez simple à mettre en œuvre est celui à base d’un relai.
Le transistor joue le rôle d’interrupteur pour alimenter ou non la bobine du relai. Ainsi le courant qui alimente la bobine n’est pas fourni directement par la sortie de l’Arduino mais il vient de l’alimentation du relai Vrel. Cette dernière peut être différente de celle de l’Arduino dans le cas où le relai nécessite une alimentation > 5V.
La résistance Rb doit être calculée pour que le transistor soit saturé quand la sortie de l’Arduino est au niveau haut.
Exemple:
Rrel = 43Ω, β=250, Vrel = Vcc = 5V.
Rb doit être inférieure à 250 × 43 Ω = 10.7 k, On prend Rb=8.2k.
Quand la sortie de l’Arduino est au niveau haut, elle fournit un courant Is =(5-0.7)/8.2k=0.5 mA.
Ce courant sature le transistor qui devient un circuit fermé. La bobine est alors traversée par un courant Ic = 5V / 43Ω = 116mA qui vient directement de l’alimentation Vrel. Le courant dans la bobine crée un champ magnétique suffisant pour fermer le relai, la charge est alors alimentée par le secteur 220V.
Elec - 13 