Comment Utiliser un Capteur Ultrasonique HC-SR04 avec un Relais – Tutoriel Arduino

L’utilisation d’un capteur ultrasonique HC-SR04 en conjonction avec un relais SPDT 5V dépendant d’une distance, en utilisant un Arduino UNO, est un système qui mesure la distance d’un objet devant le capteur ultrasonique (HC-SR04) et contrôle un dispositif externe à l’aide d’un relais SPDT 5V en fonction de cette distance. La distance seuil est définie en centimètres et peut être ajustée selon les besoins.

Le capteur ultrasonique émet une onde sonore et mesure le temps qu’il faut pour que l’onde sonore rebondisse vers le capteur, ce qui permet de calculer la distance de l’objet. L’Arduino UNO est utilisé comme microcontrôleur pour lire la distance provenant du capteur ultrasonique et contrôler le relais SPDT en fonction de la distance.

Composants Matériels Requis

Pour ce tutoriel sur le Capteur Ultrasonique avec Relais, vous aurez besoin des composants matériels suivants :

N°	Composant	Valeur	Quantité	ACHETER
1	Arduino UNO	–	1	cliquez ici
2	Câble USB Type A vers Type B	–	1	–
3	Capteur Ultrasonique HC-SR04	–	1	cliquez ici
4	Relais	–	1	cliquez ici
5	Voyant Lumineux Étanche Lumineux	–	1	–
6	Adaptateur Secteur	12V	1	–
7	Prise d’Alimentation CC	–	1	cliquez ici
8	Adaptateur d’Alimentation pour Arduino	9V	1	–
9	Fils de Raccordement	–	1	–

Connexions du Capteur Ultrasonique et du Relais

Effectuez les connexions suivantes pour le capteur ultrasonique et le relais :

Capteur Ultrasonique HC-SR04 :

• Broche VCC vers 5V
• Broche Trig vers la broche numérique 2 de l’Arduino
• Broche Echo vers la broche numérique 3 de l’Arduino
• Broche GND vers GND

Relais SPDT 5V :

• Broche IN1 vers la broche numérique 4 de l’Arduino
• Broche GND vers GND

Programmation de l’Arduino maroc

Dans l’IDE Arduino, incluez la bibliothèque Ultrasonic au début du code :

#include <Ultrasonic.h>

Définissez les numéros de broche pour le capteur ultrasonique et le relais dans la fonction setup :

Ultrasonic ultrasonic(7, 6);
int relay_pin = A5;
pinMode(relay_pin, OUTPUT);

Dans la fonction loop, utilisez la fonction distanceRead() pour obtenir la distance en centimètres à partir du capteur ultrasonique, et stockez-la dans une variable. Ensuite, utilisez une instruction if pour vérifier si la distance est inférieure à une valeur seuil (en centimètres). Si la distance est inférieure au seuil, activez le relais en utilisant la fonction digitalWrite() avec la valeur HIGH ; sinon, désactivez-le en utilisant digitalWrite() avec la valeur LOW.

void loop() {
  int distance = ultrasonic.distanceRead();
  if (distance < threshold) {
    digitalWrite(relay_pin, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(relay_pin, LOW);
  }
}

Pour afficher l’état du relais dans le moniteur série, utilisez la fonction Serial.begin() dans la fonction setup pour démarrer la communication série, puis utilisez la fonction Serial.print() pour afficher l’état du relais dans la fonction loop.

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  // ...
}

void loop() {
  // ...
  int relay_status = digitalRead(relay_pin);
  if (relay_status == HIGH) {
    Serial.println("Le relais est activé");
  } else {
    Serial.println("Le relais est désactivé");
  }
  // ...
}

Code Complet :

Voici le code complet à téléverser sur votre Arduino UNO :

#include <Ultrasonic.h>

const int TRIG_PIN  = 7;  // Broche Arduino connectée à la broche TRIG du Capteur Ultrasonique
const int ECHO_PIN  = 6;  // Broche Arduino connectée à la broche ECHO du Capteur Ultrasonique
const int RELAY_PIN = A5; // Broche Arduino connectée à la broche du Relais
const int DISTANCE_SEUIL = 50; // centimètres

Ultrasonic ultrasonic(TRIG_PIN, ECHO_PIN); // Création d'un objet Ultrasonic

float duree_us, distance_cm;

void setup() {
  Serial.begin(9600);        // Initialisation de la communication série
  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); // Configuration de la broche en mode sortie
}

void loop() {
  // Mesure de la distance à l'aide du capteur ultrasonique
  distance_cm = ultrasonic.distanceRead();

  if (distance_cm < DISTANCE_SEUIL)
    digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // Activation du relais
  else
    digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);  // Désactivation du relais

  // Affichage de la valeur sur le moniteur série
  Serial.print("distance : ");
  Serial.print(distance_cm);
  Serial.println(" cm");

  delay(500);
}

Applications Possibles :

Les applications potentielles du système Capteur Ultrasonique avec Relais sont diverses et variées. Voici quelques domaines où ce système pourrait être utilisé avec succès :

Détection d’Obstacles :

L’une des applications les plus évidentes est la détection d’obstacles. Vous pouvez utiliser ce système pour créer un dispositif de détection qui détecte la présence d’objets devant le capteur ultrasonique. Cela peut être utile dans les robots autonomes ou les véhicules pour éviter les collisions.

Contrôle Automatique de Portes :

Imaginez une porte qui s’ouvre automatiquement lorsque quelqu’un s’approche. En utilisant le capteur ultrasonique pour détecter la distance à laquelle une personne se trouve, vous pouvez activer le relais pour ouvrir la porte lorsque la personne est à proximité, offrant ainsi un contrôle mains libres.

Assistance au Stationnement :

Intégrez ce système dans votre véhicule pour créer une assistance au stationnement. Le capteur ultrasonique peut mesurer la distance entre votre véhicule et un obstacle lors de la marche arrière, et le relais peut déclencher un avertissement sonore ou visuel lorsque vous vous approchez trop près d’un objet.

Contrôle de la Lumière :

Utilisez ce système pour contrôler l’éclairage automatique en fonction de la présence de personnes dans une pièce. Le capteur ultrasonique peut détecter la présence de mouvement et activer le relais pour allumer ou éteindre les lumières en conséquence.

Projets de Domotique :

Intégrez ce système dans des projets de domotique pour créer des interactions intelligentes entre votre environnement et vos appareils. Par exemple, vous pourriez contrôler l’allumage ou l’extinction des appareils électriques en fonction de votre présence.

Systèmes de Sécurité :

Utilisez ce système pour créer des systèmes de sécurité tels que des alarmes de périmètre. Lorsqu’une personne s’approche d’une zone protégée, le capteur ultrasonique peut détecter son mouvement et déclencher le relais pour activer une alarme ou une alerte.

Projet d’Automatisation Industrielle :

Ce système peut également être utilisé dans des projets d’automatisation industrielle pour surveiller la position d’objets en mouvement sur une ligne de production. Le capteur ultrasonique peut déclencher des actions en fonction de la distance entre les objets.

Conclusion

Ce tutoriel a exploré comment utiliser un capteur ultrasonique HC-SR04 avec un relais SPDT 5V pour créer un système de contrôle basé sur la distance. En combinant les fonctionnalités de mesure de distance du capteur ultrasonique avec la commutation du relais, vous pouvez réaliser diverses applications telles que la détection d’obstacles, le contrôle automatisé de portes, le contrôle de niveau, l’assistance au stationnement et bien plus encore. En maîtrisant ce tutoriel, vous pouvez étendre vos compétences en électronique et développer des projets plus avancés.

Lien outilles :

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