Les solénoïdes

Matériel

• Arduino Uno
• Plaque d'essai (breadboard)
• Straps ou fils de liaison
• 1 Solénoïde 5v (https://www.sparkfun.com/products/11015)
• 1 Résistance 2,2 kΩ
• 1 Diode de roue libre 1N4007
• 1 Transistor 2N2222A (ou BC547)

Principe

Un solénoïde est un actionneur linéaire simple particulièrement adapté pour pousser ou tirer. Le solénoïde que nous utiliserons est de petite dimension et peut être commandé avec une tension de 5V (celle fournie par le port USB du PC par exemple).

D'un point de vue physique, un solénoïde est un electro-aimant qui pousse (ou tire) une tige lorsqu'il est activé. Pour l'activer, il faut alimenter la bobine avec une source de tension. L'intensité nécessaire (<=500mA) étant relativement importante, on ne peut pas brancher directement le solénoïde sur une sortie de l'Arduino (qui peut délivrer maximum 40mA).

Pour le piloter, il faut donc utiliser un transistor. Des transistors, il en existe de différents types et pour différentes applications : amplification de courant/tension, commutation, etc. répartis dans plusieurs familles. L'objectif n'est pas de faire exhaustif sur toutes les possibilités de ces composants mais uniquement de les utiliser pour commander une charge. Dans ce mode de fonctionnement, on peut voir le transistor comme un interrupteur que l'on commande électroniquement.

Le transistor que nous allons utiliser est dit bipolaire. Il a trois broches, chacune ayant une fonction propre :

• une broche d’entrée (Collecteur),
• une broche de sortie (Émetteur)
• une broche de commande (Base).

Son symbole est le suivant :

Celui que nous allons utiliser est un 2N2222A. Les données constructeurs sont synthètisées dans le tableau ci-dessous :

Fabricant	Vce	Ic	PD	fT
ST Microelectronics 2N2222A	40 V	800 mA	500 mW/1.8 W	300 MHz

La mise en boitier est la suivante :

Montage

Le montage est le suivant :

Programme

Voici le programme qu'il faut éditer dans l'IDE Arduino, puis compiler et charger dans la carte Arduino. Ce programme active le solénoïde toute les secondes et le relâche

int solenoide = 11;

void setup() {                
  pinMode(solenoide, OUTPUT);     
}
void loop() {
  digitalWrite(solenoide, HIGH);   // Active le solenoide
  delay(50);               
  digitalWrite(solenoide, LOW);    // Relache
  delay(1000);
}