Module relais Grove avec micro:bit

Définition
Un relais est une sorte d'interrupteur dont la commande (le fait d'ouvrir ou de fermer l'interrupteur) se fait par un courant électrique. Ainsi, il est possible de contrôler l'alimentation de circuits de puissance (comme le système d'éclairage d'une pièce, un radiateur électrique, etc...) avec un circuit logique (microcontrôleur).

Fonctionnement d'un relais
Le relais présent sur le module relais Grove est un relais électromécanique. Contrairement aux relais statiques qui sont composés de semi-conducteurs (composants électroniques), les relais électromécaniques sont composés de plusieurs parties mobiles qui permettent d'ouvrir et de fermer physiquement le circuit électrique. Généralement, un relais électromécanique est composé d'un électroaimant et de deux languettes métalliques souples. Lorsque l'électroaimant est alimenté, les languettes métalliques sont attirées l'une vers l'autre et se collent entre elles, fermant le circuit. Une fois que l'électroaimant n'est plus alimenté, les languettes ne sont plus attirées et se décollent l'une de l'autre, ouvrant le circuit. Ci-dessous un schéma explicatif du phénomène : 

Connexions
Un relais possède 5 bornes de connexion : 3 pour le circuit logique et 2 pour le circuit de puissance.
Pour le circuit logique, les 3 bornes sont :

• borne "+" : alimentation positive du relais
• borne "-" : alimentation négative du relais
• borne "signal" : borne de commande pour activer/désactiver le relais

Pour le circuit de puissance, les deux bornes sont indifférenciées, et s'intègrent de la même manière qu'un interrupteur classique dans le circuit.
Dans le cas du module relais Grove, les bornes du relais ne sont pas directement accessibles. Les bornes du circuit logiques sont accessibles par le connecteur Grove, tandis que les bornes du circuit de puissance sont accessibles via le bornier (connecteur vert avec les vis).

Instructions de montage
Pour connecter le relais à la micro:bit, il faudra insérer cette dernière dans le port prévu à cet effet du shield Grove, puis connecter le relais au shield Grove sur le port P0/P14 du shield :

Programme
Le but de ce programme est simplement d'allumer et d'éteindre le relais à intervalles réguliers. Une LED sur le module relais indique s'il est activé ou non. Le relais émet aussi un bruit caractéristique (clic!) lorsqu'il s'allume / s'éteint.

Instructions de montage
En reprenant le montage de la partie précédente, il faudra connecter la pompe à eau et le boîtier de piles au bornier du module relais. Pour cela, il faudra tout d'abord connecter les fils rouges de la pompe à eau et du boitier de piles ensemble. Voici les étapes à suivre :

• Torsader chaque fil rouge de manière à le rigidifier :

Positionner les fils rouges de la pompe et du boitier côte à côte, et les torsader entre eux comme lors de l'étape précédente :

Cette connexion devrait permettre un bon contact entre les deux fils sans avoir besoin de les souder. Ensuite, il faudra connecter les fils noirs du boitier de piles et de la pompe à eau à chaque borne du bornier (peu importe le sens), en ayant préalablement dévissé les vis du bornier. Enfin, il faudra visser les vis du bornier pour maintenir les fils en place. Ne pas oublier de connecter le tuyau de la pompe à eau à la sortie de celle-ci.
Le schéma complet de montage est celui-ci :

Exercice
Le but de cet exercice est de créer une fontaine à jet d'eau :

Animation d'une fontaine à jet d'eau (titre original : Фонтан, auteur : Олег Михайлович, Creative Commons Attribution 2.5 Generic license, source)

Le programme suivant doit, à intervalles réguliers, allumer et éteindre le relais, afin de créer un jet d'eau.