Contrôle à distance d'appareils électriques avec un relais 433Mhz pour moins de 2€.


Présentation

Dans ce billet je souhaite vous faire découvrir les relais commandables à distance en 433Mhz qui permettent pour moins de 2€ de domotiser tous les objets électriques que vous souhaitez ou de piloter depuis votre smartphone la porte de votre garage ou votre portail.

Suite à un article que j'ai lu sur un forum (  easydomoticz ) j'ai commandé plusieurs de ces relais sur eBay : Wireless Relay RF Remote Control Switch Receiver

Infos AchatsOn peut en trouver, de câblage un peu différent des miens mais avec boitier et télécommande compris ici: https://amzn.to/2BDpRKo.
Si vous souhaitez être sur d'avoir le même modèle que ceux testé ci-dessous, mais avec un boitier en plus c'est ici: https://amzn.to/2MO3N42
Ou sur ebay, un peu moins cher mais sans le boitier, ni la télécommande : DC 12V 10A 1 Channel CH 433MHZ Wireless Relay RF Remote Control Switch Receiver




Vue de dessus d'un relais RF433Mhz



Vue de dessous d'un relais RF433Mhz

L'idée à la base étant de pouvoir piloter depuis mon téléphone et domoticz, ma porte de garage qui est déjà motorisée avec une télécommande. Mais si cela fonctionne j'aimerais essayer d'en implanter certains ailleurs pour répondre à d'autres besoins :
- dans mon PC de bureau afin de pouvoir l’allumer à distance.
- pour commander une prise électrique dans ma cave pour activer une VMC en cas de forte humidité.

Etant débutant en électronique, une fois le matériel déballé, je me suis demandé comment le brancher; comment le programmer et comment l'utiliser.

La lecture du forum domoticz m'a apporté quelques réponses mais aussi laissé bien des questions. A commencer par le nom du composant. Dans l'article ils parlent de "ZK1PA" alors que sur les différents sites comme eBay ou Amazon on ne le trouve que sous des noms du type "433Mhz Remote Control Switch Receiver".

Pourquoi ce nom ? 



Après quelques recherches j'en ai déduis que le petit monde des relais sans fils en 433Mhz, il y a de nombreuses références. ZK1PA est certainement un des premiers et le plus connu. Mais la famille s'est largement agrandie et désormais il est possible d'en trouver sous plusieurs références dont le fonctionnement est presque équivalent. 
Les principales différences sont les modes de fonctionnement, les tensions d'alimentation et les tensions utilisables en sortie. 
Par exemple KR2201 compatible avec des tensions altenative de 85V à 250V en entrée comme en sortie. Ce qui peut se révéler pratique si vous n'avez qu'une prise 220V à priximité et ne souhaitez pas raccorder le relais à un transformateur AC-DC pour l'alimenter. 

Pour ma part ce sont des KR1201-A que j'ai reçu. Ils nécessitent une alimentation 12V DC (continu) et le relais peut délivrer un courant AC de 250V 10A maxi ou DC 30V 10A.
A vrai dire lorsque j'ai passé commande je ne m'étais pas vraiment rendu compte de toutes ces différences entre modèles. Avant d'acheter un de ces petits relais, je vous conseille donc de bien identifier l'usage que vous leur destinez et par conséquent quelles tensions et quel type de courant (AC/DC) vous aurez besoin que le relais puisse gérer. Et d'identifier également comment vous souhaitez les alimenter. 
En ce qui me concerne je ne m'en sort pas trop mal car je pense que je vais réussir à domotiser ma porte de garage avec ce que j'ai reçu. 

Comment ça ce branche ? 


Après avoir un peu mieux compris ces questions de noms, de références, de tensions, d'alimentation et de fonctionnement d'un relais, je me suis demandé comment ça ce branche tout ça ! 

En dessous du bornier de connexion, sur le circuit imprimé, il y a toutes les indications. 

Connecteurs électriques


Chaque fiche correspond à une des indications suivante : NC / COM / NO / +V / -V

Et quand on débute en électronique c'est pas franchement parlant. Alors j'ai à nouveau fait mes petites recherches et voilà à quoi tout cela sert :

  • +V / -V : Correspondent à l'alimentation du relais. Le courant qui va servir à le faire fonctionner et à faire fonctionner les autres composants électroniques comme un circuit imprimé et le recepteur 433Mhz. 
A ce propos il est indiqué qu'au repos la consommation du relais est de 5mA. Ce n'est pas énorme mais tout de même un peu trop pour envisager un fonctionnement sur piles. Une pile le 900mA devrait être changée au bout d'une semaine. Sans compter la consommation propre au transformateur, le relais va consommer 0,526 kWh / an. Ce qui me donne, à environ 15 centime le kWh, un surcoût de 8 centimes d'euros annuel sur ma facture.
  • COM : C'est l'abréviation de l'Anglais "COMMON". Cette fiche devra toujours être raccordée. Si vous êtes en courant continu (DC) il faudra y raccorder le +. Par exemple pour tester mon relais, j'ai piloté une LED sur une breadboard. J'ai raccordé le pole + d'une alimentation 5V sur cette fiche. 
  • NO : Signifie Normalement Ouvert (Normal Open). Cette fiche doit être raccordée vers ce qui correspond au - de votre installation. Si vous êtes en courant alternatif la question ne se pose pas et NO sera raccordé au second fil de votre installation. Pour comprendre exactement pourquoi ce nom, il faudra se rapporter au fonctionnement des relais. Je peux juste vous dire que cela signifie que dans son état normal, le relais est ouvert entre COM et NO. Donc le courant le passe pas. 
  • NC : Signifie Normalement Fermé (Normal Closed). Cette fiche s'utilise de la même manière que NO mais fonctionne de manière opposée : le circuit en fermé par défaut et ouvert quand le relais est sous tension. Quand NO est alimenté, NC ne l'est pas et inversement. Dans mon test avec la LED, j'ai ajouté une seconde LED raccordée d'un coté sur COM et de l'autre sur NC. Quand une des LED s’allume, l'autre s’éteint. 

Maintenant que nous avons compris à quoi servent les différentes fiches de raccordement, voyons comment brancher tout ça sur une installation. Il y plusieurs cas possibles mais le principe reste le même. 


Si vous voulez piloter une lampe ou un équipement alimenté en 12V : 

Bien entendu, vous l'aurez compris, ceci ne vaut que si votre alimentation V+/V- est en 12V DC ! Sinon la lampe sera alimentée de la même manière que V+/V-.

Pour servir d'interrupteur à un circuit alimenté en courant AC ou DC allant de 1 à 250V (respecter les indications de courant et de tension indiquées sur le relais ) : 


Pour piloter une porte, un portail déjà piloté par un bouton interrupteur, nous pourrons nous baser sur le cablage suivant : 


Voilà, désormais nous savons comment câbler notre relais. Il ne reste plus qu'à l'associer avec domoticz.

Modes de fonctionnement :


Bien entendu, le relais étant pilotable en RF 433Mhz, cela sous entend que vous avez un équipement de type RFXCOM ou RFLINK installé sur votre serveur Domoticz. 

Mais avant la pratique, la première chose à comprendre ce sont les modes de fonctionnement du relais. Ces modes sont différents en fonction des marques et des séries. Je vais expliquer les modes de mon KR1201-A mais d'après ce que j'ai pu voir on retrouve l'équivalent sur quasiment tous les modèles. La principale différence sera la manière d'y accéder et pour cela il vous faudra trouver par vous même sur internet, dans la doc constructeur ou tout simplement en bidouillant ! 

Sur le KR1201-A on retrouve 4 modes. Le 4ième étant composé de 3 sous-modes. 
A l'arrière du composant, il y a un légende : 1=M 2=T 3 =L qui indique combien de pression il faudra exercer sur le bouton de contrôle pour accéder aux modes M, T et L. 

Pour accéder à chacun des modes il faudra appuyer sur le bouton sélecteur le nombre de fois nécessaire pour chacun des modes. 

Emplacement bouton sélecteur de mode

Voici à quoi correspondent chacun des modes : 

  • 1 pression = Mode Momentané. 
Dans ce mode le relais attends un signal "On". Dès reception il s'active pendant une demie seconde et repasse à "Off". Il faut savoir que le relais fait la différence entre un signal "On" et "Off".  Donc si le relais est associé dans Domoticz à un capteur de type "On/Off", il faudra que ce dernier revienne à "Off" tout seul grâce au champ "délai d'extinction". Dans le cas contraire, si le capteur est sur "On", vous devrez cliquer dessus pour le passer à "Off". Cela sera sans effet sur le relais. L'appuie d'après, le capteur étant à "Off", le relais recevra bien un signal "On" et se déclenchera. Pour une représentation correcte dans domoticz, il faut choisir un capteur de type "Button On". 
Ce mode est adapté pour envoyer des impulsions électriques à un système d'ouverture de portes ou de gâches. 
  • 2 pressions = Mode bascule (Toggle)
Ce mode permet, avec le même signal, de faire passer le relais dans son état inverse. Si le relais est ouvert il se ferme et s'il est fermé il s'ouvre. Sous domoticz, si on associe le relais à un interrupteur de type "On/Off" il n'y aura que le passage à l'état mémorisé lors de l'association qui fera basculer le relais dans l'état inverse. Le fonctionnement n'est donc pas adapté à ce type de capteur mais, comme dans le mode 1, plutôt à un capteur de type "button On" ou "Button Off".
Ce mode est adapté pour allumer ou éteindre un circuit avec un seul bouton. 
  • 3 pressions = Mode Verrouillage (Latch) 
Ce mode permet d'associer un bouton pour l'ouverture et un pour la fermeture. Après avoir appuyé 3 fois sur le bouton selecteur de mode, la LED s'allume. Il faut envoyer le signal qui sera associé à "On". La LED du relais clignotera 2 fois puis redeviendra à l'état allumée. Il faudra ensuite envoyer le signal pour "Off". La LED du relais clignotera deux fois et s'éteindra. Les codes seront appris. Avec ce mode il est facile d'associer le relais à un capteur de type "swtich On/Off" dans Domoticz. 
  • 4,5,6 pressions = Mode temporisation. 
Ce mode fonctionne comme le mode 1 mais avec des temps d'allumage plus long. 
4 pressions = le relais passe à fermé (donc le courant circule) durant 5 secondes. 
5 pressions = allumé pendant 10 secondes. 
6 pressions = allumé pendant 15 secondes. 
7 pressions = bien que non documenté en faisant l'essais j'ai constaté un allumage temporaire de 20 secondes. 
  • 8 pressions de suite remet le relais à zero.

Appairage avec Domoticz :


Maintenant que nous avons vu les modes de fonctionnement, je vais vous montrer comment appairer le relais avec domoticz. 
Une fois appairé vous pourrez faire changer de mode en conservant le même capteur virtuel.

Pour commencer aller dans "interrupteurs" et faites un ajout manuel.


Ensuite sélectionnez votre dispositif RF433Mhz, ici mon RFX. Donnez un nom au capteur. Choisissez un type, moi je vais prendre un interrupteur de type "On/Off". Et sélectionnez le protocole. J'ai choisi ARC mais j'ai fait des tests avec "Rising Sun" et cela fonctionne également. Je ne sais pas s'il y a des différences. Je n'en ai pas constatées. Je ne sais pas également si d'autres protocoles fonctionnement. A ce stade ne validez pas encore ! 


Allez sur le relais et sélectionnez le mode de fonctionnement que vous souhaitez. A ce stade choisissez un mode nécessitant plutôt qu'un seul code. J'ai essayé directement avec le mode 3 mais cela n'a pas fonctionné. Le mieux est de sélectionner le mode 1 pour l'appairage et ensuite changer le mode une fois le capteur validé. Donc, je disais, sélectionnez le mode sur le relais et une fois que ce dernier est en apprentissage (diode rouge allumée fixe) cliquez dans Domoticz sur le bouton "Test". Normalement la LED du relais va clignoter 3 fois et s’éteindre. Vous pouvez ensuite valider sous domoticz en cliquant sur "Ajouter un dispositif". 

Vous aurez alors un nouvel interrupteur. Pour modifier le mode de fonctionnement lié à cet équipement, il vous faudra sélectionner le mode sur le relais et cliquer sur votre capteur domoticz directement dans l'interface des interrupteurs. C'est compliqué à dire mais en réalité simplissime à réaliser. 

Il ne me reste plus qu'à domotiser ma porte de garage. La suite donc dans un prochain article.

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