Régulation de température – Couveuse à œufs

Un collègue m’a récemment demandé si je pouvais lui faire un montage « pour pas cher » qui lui permette de réguler la température de sa couveuse à œufs ou encore de lui défiger son miel. Dans les deux cas le système doit juste commander une résistance chauffante voire une simple ampoule à incandescence pour maintenir la température de consigne. La suite de l’article décrit cette réalisation.

Le cahier des charges était le suivant:

  • l’ensemble doit rester à un prix abordable
  • le réglage de la température se fait à l’aide de deux boutons plutôt qu’un potentiomètre
  • la température de consigne et la température mesurée doivent être visualisées
  • la régulation de température doit se faire à +/- 0.2°C prés
  • la partie commande de puissance doit être isolée de la partie basse tension
  • le tout doit tenir dans un boitier plastique pour éviter le contact avec le secteur

Les solutions retenues sont donc les suivantes:

  • utilisation de composants standards facilement disponibles: un PIC16F886, un afficheur LCD 16×2 standard, un capteur de température bon marché mais suffisamment précis sur bus I2C, un triac pour la commande de puissance
  • deux boutons poussoirs, un rouge et un bleu, serviront à régler la température de consigne ainsi que l’hystérésis
  • la visualisation de la température mesurée, de la température de consigne et de l’hystérésis se font à l’aide d’un afficheur LCD alphanumérique 2 lignes de 16 caractères (afficheur 16×2). Le contraste est réglable par un potentiomètre
  • la sonde de température sera un DS1621 sur bus I2C. On utilisera un mode de mesure particulier pour obtenir une meilleure précision (de l’ordre de +/- 0.1°C)
  • l’isolation entre la partie basse tension et haute tension se fera à l’aide d’un optotriac MOC3021
  • une DEL visualisera la mise en et hors tension de la résistance chauffante
  • le tout tient dans un boitier plastique transparent de chez Hammond
  • enfin la régulation se fera par hystérésis et non sous forme d’un PID
  • l’alimentation se fera à l’aide de n’importe quel bloc secteur du commerce pouvant fournir une tension alternative ou continu de 9V sous 200mA
  • les connections se font à l’aide de bornier à vis

J’obtiens donc le schéma électrique suivant:

Schéma électrique du régulateur de température

Première remarque: le capteur de température analogique LM35 du schéma n’est pas câblé sur le prototype final. C’était juste « au cas où » je n’aurais pas été satisfait du capteur I2C. En adaptant le code C, on peut supprimer le capteur I2C et le remplacer par ce capteur. La précision par contre sera bien moindre.

Deuxième remarque: la résistance R9 du schéma est un résistance de rappel au plus. Elle n’est pas câblée dans le prototype final car la sortie RA4 du PIC16F886 n’est pas une sortie à collecteur ouvert. Par contre si vous changez de PIC, par exemple pour un 16F876, cette résistance est indispensable pour piloter correctement l’afficheur LCD.

Troisième remarque: le réseau R7-C7 permet au triac d’encaisser un « dV/dT » important, c’est-à-dire une montée rapide de la tension. Il est surtout utile si le triac commande une charge inductive. Suivant le modèle de triac employé (« snubberless » ou non: voir dans la documentation constructeur du triac) ce réseau est nécessaire ou non. Ici on pourrait le supprimer car on doit commander un élément purement résistif mais comme on ne sait jamais ce circuit protègera le triac.

Quatrième remarque: les fusibles FU1 et FU2 sont en fait des fusibles « polyswitch ». Le fusible polyswitch s’ouvre lorsque sa température interne dépasse 110°C. Cette augmentation de température peut être du à un courant fort le traversant. Lorsque le polyswitch refroidi, il retrouve sa conductivité. Il remplace donc un fusible classique. Par contre le temps de réaction de ces fusibles peut être assez long (de l’ordre de la seconde) donc s’il faut protéger un système de manière très rapide, le fusible rapide reste la meilleure solution.

Un exemple de routage et une réalisation du typon sont présentés ci-dessous:

Exemple de typon et Circuit imprimé du prototype

Remarque: Sur le typon ci-dessus, il manque trois composants: les fusibles FU1, FU2 et la diode zener de protection D2. Sur le routage Ares présenté à la fin de cet article, ces composants sont bien implantés.

Le prototype final se présente de la manière suivante:

Face avant du régulateur dee température Dans la photographie ci-contre, vous voyez les boutons de réglage de l’hysteresis et de la consigne : bouton bleu (-) et bouton rouge (+). L’écran LCD est visible à travers le capot du boitier. Sur le coté droit, vous avez l’arrivée du 220V et la sortie vers la charge résistive. Sur le coté gauche, vous avez le fil d’alimentation de l’électronique basse tension issu d’un « bloc secteur » de récupération et le fil qui part vers le capteur I2C de température (cordon de souris usagé). Le porte fusible à l’intérieur n’est pas câblé, c’était juste un essai d’encombrement 🙂
Coté droit du régulateur de température Sur le coté droit du boitier, on voit les câbles « secteur » : l’arrivée 220V à gauche et le départ vers la charge résistive à droite. Les fils sont introduits dans des borniers à vis et le boitier est percé en conséquence.
Coté gauche du régulateur de température Sur le coté gauche du boitier vous trouvez le bornier pour l’alimentation continue issue d’un bloc secteur quelconque fournissant une tension de 7V à 20V continu ou alternatif sous 200mA. Le fil blanc du capteur de température a été récupéré sur une vieille souris.
Face arrière du régulateur de température Les composants sont visibles sur le dessous du boitier. Vous reconnaitrez le PIC16F886, le régulateur linéaire 5V au dessus de lui, le triac sur la droite. Le CI blanc est l’optotriac. Enfin si vous êtes observateur (la photographie est relativement floue), vous verrez que le boitier est percé pour utiliser un tournevis plat pour serrer les câbles dans les différents borniers ainsi que pour le réglage du contraste de l’afficheur LCD.

Un petit test avant de mettre le tout dans son boitier plastique :

Je met en pièce jointe le schéma électrique ainsi que le routage au format Proteus 7.4 (Isis et Ares). Le code C de l’application a été développé avec CCS et est disponible sur demande.

Comme d’habitude si vous êtes intéressé par cette réalisation, vous pouvez obtenir un kit complet ou partiel en me contactant. Le prix du kit complet pour ce montage (CI percé et composants : PIC programmé) s’élève à 60euros.

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244 réflexions au sujet de « Régulation de température – Couveuse à œufs »

  1. youssoufa

    salut, moi je travaille sur la regulation de la temperature d’un sechoir solaire, svp avez vous un schéma a me proposer?

  2. DEGOUY Arnaud

    BONJOUR , JE SUIS NOVICE CAR JE CHERCHE A ME FAIRE UNE COUVEUSE POUR MES ABEILLES (REINE) AVEC REGULATEUR DE TEMPERATURE , ET EN PLUS REGULER UN TAUX D HUMIDITE CONSTANT DE 75% POUR CELA IL FAUT AVOIR UNE RESERVE D EAU A L INTERIEUR DE LA COUVEUSE ET UN VENTILLO POUR LA REPARTIR .
    MERCI d’avance de me contacter si vous avez une solution

  3. meldrick

    salut et merci pour ce que tu fait pour nous aider. stp jai pour theme pour le projet fin d’etude  » la realisation d’un regulateur de temperature » et je ne suis qu’un debutant dans la programmation et je suis electronicien. stp jaimerais avoir ton code source de ce regulateur et quelques indications. merci d’avance

  4. sam

    Bonjour,

    je te remercie pour le site, je pense qu’il est d’une grande utilité. en faites, je travail sur un projet similaire en utilisant différent capteurs de température pt100 et sonde à diode. j’aimerai bien avoir ton code source sous CCS pour pouvoir m’inspirer ….merci d’avance

  5. Boulama

    Ouf ! Donne moi ton adresse pour une commande d’un kit pour couveuse solaire. Merci

  6. jasmina

    bnj je ve faire un régulateur de temperature avec une consigne en utilisant pic16F877 ,peut tu m’aider au niveau de programmation merci

  7. karim

    Est ce que vous pouvez m’envoyer votre code C (Régulation de température – Couveuse à œufs)
    merci

  8. Blaise BAKEYALA NKeLE

    Bonjour,
    Votre solution est d’un intérêt particulier pour moi. En effet, un monte un projet et j’aurais besoin d’une couveuse solaire. Je vous me mettre en contact avec vous. Merci de me contacter à mon adresse e-mail, s’il vous plaît.

  9. azangue brice

    vraiment interessanssant ce project SVP je voudrais avoir les detail de ce travail si possible: je voudrai fabriquer le mien: merci

  10. dammak eyet

    salu, je travaille sur la régulation de température d’une couveuse bébé ,svp avez vous un shema pour m’aider??

  11. hamdi

    svp j’ai utilisé un capteur sht15 et ma couveuse est commandé par carte arduino uno tu peut m’aider mercii

  12. mustapha

    bonjour est ce que vous pouvez m envoyer la simulation avec le code assembleur c urgent ?? le lundi prochain je suis obligé de faire ma soutenance et j ai rien fait

  13. abdelkarim

    J’aime bien la maniere par laquelle vous avais presente votre sujet.
    Je suis un amateur de programmation et j’aime bien voir le code de ce regulateur avec quelques explication s’il est possible. Et merci d’avance.

  14. AIT SALAH ASMA

    Bonjour,
    j’ai un projet similaire à effectuer je cherche a réaliser un projet de régulation de la température dans une serre de le ferme qui sert à ouvrir la fenêtre de ma serre automatiquement si la température ambiante dépasse la température de consigne .
    Merci d’avance de votre aide.

  15. hamlaoui

    Bonjour Olivier,
    Je suis très interéssé par cette étude. Es ce que vous pouvez m’envoyer le code C pour un pic 16f876a svp.
    Merci d’avance

  16. azangue

    Je remerci le concepteur de ce travail. Grace a c’est exemple tres bien illustré et avec sa collaboration j’ai réussi a réalisé le mien qui marche pour le moment en simulation. Mais je compte améliorer cela pour adapté au système que je veu réalisé avant la conception. Merci encore

  17. Ping : exemple de typon

  18. nader

    Bonjour,
    je suis étudiante en Electronique industrielle
    Pourriez-vous m’envoyer le code source C.

  19. Corneille Rodrigue SANOU

    j’aimerais bien obtenir le code source pour la conception de ma couveuse merci d’avance…

  20. Max

    bonjour,
    très astucieux !
    je suis intéressé par votre code source
    je débute, j’aimerais voir la conception
    merci

  21. dorias

    bonsoir s’il vous plait je veux réaliser un projet qui porte sur l’étude et la réalisation d’un système de régulation de température d’une couveuse bébé par arduino . je suis débutant , dites moi comment je pourrais débute

  22. rahokos

    Bonjour, pourriez-vous m’envoyer le code .c et hex ?
    j’ai beaucoup aimé votre projet, il est très bien
    Merci d’avance

  23. Serge Bernard

    Bonjour,
    Votre commande du triac par l’optotriac MOC3021 semble aberrante par rapport aux data-sheets des constructeurs TEXAS…
    Comment l’expliquez vous ?
    Est ce que votre dispositif a réellement fonctionné « comme la théorie » et comment l’avez vous testé hormis en le branchant ?
    Des vérifications à l’oscillo ont-elles garanti le principe différent que vous avez adopté ?
    Bonne journée

  24. Ouafae Samri

    Svp j ai beaoin de votre programme pour un projet de mes etudes . Merci

  25. N'dri Bruno

    bonjour, je suis N’DRI BRUNO, je suis étudiant en électronique et un débutant en programmation mon souhait est que vous m’aidiez dans ce nouveau départ qui est la programmation j’ai déjà quelques notions de base mais j’aimerai l’approfondir et faire de ça mon quotidien

  26. Nanja Rinah

    Bon travail!
    est ce que vous pouver m’envoyer le code source s’il vous plait!
    Cordialement

  27. PIERRELOTTI

    Bonjour ,
    je suis intéressé par le code source;je travaille sur un projet similaire mais avec contrôle de l’hygrométrie . j’intègre un keypad aussi.
    Merci pour tous apport.

  28. yvan wetomde

    bonjour je suis un étudiant en niveau 2 Informatique Industrielle Automatisme en cycle bts au Cameroun.
    Pour mon projet de soutenance, j’ai choisis comme thème la réalisation d’un incubateur d’œuf. Mais je ne parviens pas à trouver des ressources sur le net pour le faire, donc j’aimerai vous me donner un peu une démarche à suivre.

    Merci

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