Un volet roulant automatique

À quoi ça sert?

Ce montage part d'un besoin contradictoire, en été, quand on habite dans une région chaude:

• on veut maintenir les volets entrouverts pendant la nuit pour ventiler le logement et profiter de la fraîcheur nocture
• mais on ne voudrait pas être réveillé le matin par la lumière du jour qui entre par le volet entrouvert.

Ce montage concerne les logements équipés de volets roulants motorisés à commande filaire, et permet de fermer les volets automatiquement lorsque le jour se lève.

Remarque philosophique préliminaire

La technologie ne vaut que si ses avantages dépassent ses inconvénients, ce qui suppose notamment que les conséquences des inévitables pannes ne soient pas trop graves ou qu'elles soient faciles à corriger.

Sur ce point de vue, les volets roulants ne sont pas forcément une excellente innovation: lorsqu'ils tombent en panne, on peut être très embêté, la réparation est souvent hors de portée d'un simple particulier, et la réparation par un professionnel est souvent coûteuse. Mais si on habite dans un logement doté de volets roulants, on ne peut pas y faire grand chose.

Pendant longtemps, les volets roulants étaient à commande mécanique: quelques tours de manivelle permettaient de les ouvrir ou de les fermer, sans beaucoup d'effort, grâce au ressort d'équilibrage inclus dans le cylindre. Malheureusement, cette solution efficace et fiable est aujourd'hui largement abandonnée, les fabricants ayant réussi à convaincre les clients qu'une commande motorisée était plus moderne, et à leur faire ignorer les risques de panne.

Le volet roulant actuel le plus courant est à commande radio et sans commande de secours. Une pile déchargée dans la télécommande suffit à rendre le volet roulant inopérant, et une coupure de courant empêche toute manœuvre. Un risque inacceptable, à une époque où on peut parier que des délestages risquent de se produire sur le réseau électrique français (qui n'arrive pas à prendre les décisions pertinentes pour l'après-nucléaire).

Ceci m'a fait préférer, pour un volet roulant que j'ai fait installer:

• une commande filaire, plus rustique et ne nécessitant pas de pile
• une mécanique avec commande de secours: en cas de panne de courant, il suffit d'utiliser la manivelle de secours pour ouvrir ou fermer le volet. La manœuvre de secours n'est pas pratique, l'absence de ressort d'équilibrage la rend très inférieure aux anciens volets roulants, mais du moins on ne reste pas dans le noir en cas de coupure de courant ou de défaillance du moteur.

La commande filaire est par ailleurs plus facile à bricoler, ce qui est l'objet du présent montage.

Présentation et fonctionnalité

Voici l'aspect du montage terminé: on voit en haut le boîtier de commande normal du volet roulant, et en bas le boîtier ajouté pour ce montage:

Le montage est contrôlé par l'interrupteur visible en-bas à gauche, qui a deux positions:

• position « Normale »: le volet fonctionne normalement en utilisant le boîtier de commande.
  C'est également le cas si l'alimentation du montage est coupée.
• position « Automatique »: la descente du volet ne fonctionne que s'il y a de la lumière à l'extérieur; la montée fonctionne normalement.
  

Le principe consiste donc, le soir, à placer le volet dans la position entrouverte souhaitée pour la nuit. Ensuite, on active le montage et on appuie sur le bouton « descente ». Le volet ne descendra qu'au petit matin, lorsque le jour se lèvera.

Schéma électronique

Cliquez sur le schéma ci-dessous pour l'afficher en grand:

1. La valeur de la résistance sera ajustée pour règler le seuil de luminosité déclenchant la fermeture du volet (valeur élevée => déclenchement pour une luminosité plus faible). Un voltmètre peut aider à choisir cette valeur (ne pas connecter le 230V pendant les mesures!).
2. Ce circuit RC fixe la constante de temps permettant de ne pas déclencher le volet de façon intempestive, sous l'effet d'un phare de voiture par exemple. Attention, le courant de fuite du condensateur peut empêcher le bon fonctionnement: si le courant de fuite est trop élevé, changer de condensateur (utiliser par exemple un condensateur sec de type polyester-MKT ou céramique multicouche) ou réduire la valeur de la résistance.
3. La valeur de la résistance de la base doit être calculée en fonction du gain en courant du transistor (h_FE min dans les documentations) et du courant de bobine du relai.
   Le transistor lui-même sera choisi pour supporter un courant de collecteur au moins égal au courant de bobine du relai.
   On peut également choisir un transistor MOSFET (canal N), en choisissant un modèle qui commute correctement avec une tension de 5V.
4. La diode de roue libre, de préférence de type Schottky, sera choisie pour supporter une valeur de courant de pic au moins égal au courant de bobine du relai. Par exemple: 100mA pour BAT41, 1A pour 1N5819.
5. Le relai doit être d'un type commande en 5V continu. Il doit pouvoir commuter une tension de 250Vac, et un courant correspondant à la consommation du moteur du volet roulant.
   Il peut être du type « 1R » (1 circuit, Repos), correspondant à un contact établi au repos et courant lorsque le relai est activé.
   Un relai « 1 RT » (1 circuit, Repos-Travail) convient également.
   Éventuellement, on peut utiliser un relais 125Vdc, mais à condition qu'il soit de type « 2 RT » (2 circuits, Repos-Travail), et de mettre en série les deux circuits pour améliorer la tenue en tension. Cette solution n'est pas très orthodoxe, mais sur ce circuit les risques sont très faibles.
   Ce relai sera activé pendant plusieurs heures chaque nuit, il faut donc choisir un modèle qui consomme peu. C'est le cas des relais miniatures.
6. La photodiode est un modèle basique, de type PIN (dopage positif-intrinsèque-négatif) dont le courant de fuite est plus faible.

Réalisation

Ce montage ne comporte que quelques composants et il est facile à réaliser sur une plaquette d'expérimentation, dont le format sera choisi en fonction du boîtier utilisé:

Attention à l'isolation de la partie 230 Vac!!!

• maintenir une distance suffisante entre la partie basse tension et la partie 230 Vac
• décoller les pastilles autour des broches 230 Vac du relai
• fixer le bornier des signaux 230 Vac (j'ai utilisé du fil fin en laiton, soudé sur l'envers du circuit, pour maintenir en place le «domino»).
  

J'ai fixé le connecteur d'alimentation et l'interrupteur de commande directement sur le boîtier, et j'ai relié l'alimentation et la photodiode en les soudant directement sur des bornes du circuit (en l'occurrence, des bornes faites artisanalement avec du fil de laiton).

L'alimentation 5V est assurée par un petit boîtier standard du type « chargeur USB », disponible partout pour un prix dérisoire. Si le connecteur USB n'est pas pratique, on peut utiliser le type de connecteur que l'on veut (connecteur cylindrique d'alimentation, connecteur Jack 3mm,...).

Choix et fixation du boîtier

Il existe différents boîtiers dans les magasins d'électronique. Pour ma part, j'ai utilisé une boîte de raccordement carrée vendue dans une boutique de bricolage, rayon électricité.

La partie fixe de la boîte est fixée au mur (je l'ai découpée pour que la boîte recouvre la barrette de raccordement qui relie le boîtier de contrôle du volet roulant).

Pour éviter que les vis de fixation ne provoquent des courts-circuits, j'ai intercalé des rectangles de mousse rigide.

Noter le fil qui sort du boîtier de commande du volet roulant (intercalé sur le fil « L- », voir schéma).

Connexion de la photodiode

Il serait bien sûr possible de faire un trou dans le mur pour connecter la photodiode à l'extérieur.

J'ai préféré, pour l'instant du moins, une solution peut-être moins élégante, mais plus facilement réversible: les deux fils de la photodiode passent par l'intérieur du dormant de la fenêtre, descendent le long des rails de guidage du volet, et se connectent à l'extérieur à la photodiode. Le tout est maintenu par du ruban aluminium adhésif. L'aspect douteux sur le plan esthétique est à relativiser: le raccordement est normalement caché par les rideaux.

L'étanchéité de la connexion de la photodiode est bien sûr cruciale: utiliser de la gaine thermorétractable.

Avertissements

Ce circuit comporte des parties sous tension secteur 230 Vac. Cette tension est potentiellement mortelle en cas de mauvaise manipulation.

Ne faites rien si vous ne connaissez pas les règles de sécurité sur les tensions secteur!

Ne faites aucune mesure et n'ouvrez pas le boîtier sans avoir déconnecté la partie alimentée sur secteur.

Fixez les éléments de telle façon à bien maintenir la distance d'isolation entre la partie sous tension secteur et la partie basse tension. Utilisez un bornier pour raccorder le câble sous tension secteur (ne le soudez pas directement sur le circuit: cette pratique est interdite par les normes en vigueur, car elle est dangereuse en cas de rupture de la soudure).

Veillez à éviter tout court-circuit, notamment avec les vis de fixation du boîtier, avec l'interrupteur, et avec le connecteur d'alimentation.