Prise Intelligente 120V Basée sur Arduino avec Horloge Temps Réel (RTC)

Composants et fournitures

Plaque d'essai (breadboard) générique	1
Arduino UNO	1
Câble USB-A vers B	1
Fils de câblage (jumper wires)	1
Maxim Integrated DS3231M – RTC I2C ±5 ppm (horloge temps réel haute précision)	1
Module relais 1 canal (générique) – type Keyes SR1y / Elegoo	1
Cordon secteur (prise murale)	1
Ampoule LED (charge de test, faible ampérage)	1

Applications et services

• Arduino IDE

À propos de ce projet

Ce projet est une prise intelligente pour 120V uniquement (principalement lampes à faible consommation). Elle est pilotée par un relais 1 canal. Un module RTC (DS3231M) donne l'heure exacte ; selon une programmation horaire (format 24h), la prise s'allume ou s'éteint automatiquement aux heures prédéfinies. La prise comporte une fiche secteur à brancher sur une prise murale !

Bibliothèque RTC : DS3231 pour Arduino

⚠ INFORMATIONS DE SÉCURITÉ IMPORTANTES – À LIRE IMPÉRATIVEMENT ⚠

1. Utilisez un cordon avec terre et coupez le fil de phase (hot)

Comme visible sur les photos, une fiche 3 broches (avec terre) est utilisée. Le fil de phase (noir, « hot ») du secteur est connecté au contact commun (COM) du module relais. La sortie normalement ouverte (NO) du relais va vers la borne en laiton (phase) de la prise de sortie. Le fil neutre (blanc) va sur la borne argentée, la terre (vert) sur la borne verte.

2. Utilisez un module relais (pas un relais nu)

Un module relais 1 canal Elegoo (identique Keyes SR1y) a été utilisé. Il intègre : diode de roue libre (protection contre la f.é.m. de rappel), transistor de commande du bobinage, résistance de limitation de courant. Le relais est limité à 10A – limitez la charge ou ajoutez un fusible en série sur le fil de phase. Un module avec optocoupleur offrirait une isolation supplémentaire pour l'Arduino.

3. Séparation physique

Montez le module relais dans le boîtier plastique loin des fils haute tension. Orientez le côté soudure du module vers le plastique pour que le câblage basse tension ne puisse pas toucher le haute tension en cas de choc/vibration.

Câblage interne (votre montage doit ressembler à ceci).

Gros plan sur le module relais.

Code

#include <DS3231.h>

int Relay = 4;              // Broche commande relais
DS3231 rtc(SDA, SCL);       // RTC sur bus I2C
Time t;

const int OnHour = 7;       // Heure allumage (07:15)
const int OnMin  = 15;
const int OffHour = 7;      // Heure extinction (07:20)
const int OffMin  = 20;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  rtc.begin();
  pinMode(Relay, OUTPUT);
  digitalWrite(Relay, LOW); // Relais au repos = éteint

  // Décommenter pour régler l'heure/date initiale :
  // rtc.setTime(21, 10, 00);
  // rtc.setDate(26, 6, 2018);
}

void loop() {
  t = rtc.getTime();

  // Affichage heure sur moniteur série
  Serial.print(t.hour);
  Serial.print(" hour(s), ");
  Serial.print(t.min);
  Serial.print(" minute(s)");
  Serial.println();
  delay(1000);

  // Contrôle selon programmation
  if (t.hour == OnHour && t.min == OnMin) {
    digitalWrite(Relay, HIGH);
    Serial.println("LIGHT ON");
  }
  else if (t.hour == OffHour && t.min == OffMin) {
    digitalWrite(Relay, LOW);
    Serial.println("LIGHT OFF");
  }
}

Boîtier et pièces personnalisées

Boîtier imprimé 3D pour loger la prise de sortie, le relais et l'électronique :

Schémas

Améliorations suggérées

• Ajouter plusieurs plages horaires (programmation hebdomadaire)
• Interface de réglage d'heure par boutons (sans PC)
• Monitoring consommation (capteur courant)
• Contrôle à distance (WiFi/Bluetooth)
• Protection par fusible intégré