Pompe miniature 120L/h

La pompe miniature 120 L/h est une petite pompe immergée : plongée dans l’eau, elle refoule jusqu’à 120 litres par heure grâce à un moteur à courant continu sans balais. C’est la pompe des arrosages automatiques, des fontaines de décoration et des petits aquariums pilotés par Arduino.

Elle se commande comme un moteur : une sortie d’Arduino ne peut pas l’alimenter directement, mais un module relais ou un transistor suffit à la mettre en marche et à l’arrêter.

À quoi sert une pompe immergée ?

• Arrosage automatique — vider un petit réservoir vers les plantes dès que la terre sèche, en lisant un capteur d’humidité du sol. C’est le montage de cette page.
• Fontaine ou cascade — faire circuler l’eau d’un bac décoratif, en continu ou par intermittence.
• Aquarium et bassin — remonter l’eau d’un compartiment à l’autre, ou alimenter un filtre maison.
• Brumisation légère — envoyer de l’eau vers un brumisateur à ultrasons, qui fera le reste.
• Maquette et projet d’école — simuler une station de pompage, un château d’eau ou une écluse.

Caractéristiques techniques

Comment la raccorder

Trois points suffisent à réussir le montage.

Le tuyau. La sortie est un simple tube moulé : mesurez son diamètre extérieur avant de commander votre tuyau, puis emmanchez un tuyau souple d’aquarium et, si l’eau fuit, serrez-le avec un petit collier de serrage. Un tuyau trop large tient mal et laisse échapper la pression.

L’alimentation. La pompe demande plus de courant qu’une broche d’Arduino ne peut en fournir. On l’alimente donc depuis une alimentation séparée en 5 V, et c’est le relais qui coupe le fil positif de la pompe. Les masses de l’alimentation et de l’Arduino doivent être reliées ensemble, sinon le relais reçoit un signal sans référence et tout fonctionne de façon erratique.

Le sens du courant. Un moteur à courant continu a un sens : si la pompe ne débite rien alors qu’elle est immergée, essayez en permutant les deux fils. Faites cet essai sous 3 V et pendant quelques secondes seulement — c’est la tension la plus douce pour elle.

Mini-projet : un arrosage automatique qui surveille la terre

Le montage complet tient sur une plaque d’essai et se câble en un quart d’heure : la pompe plonge dans un bidon d’eau, le capteur se plante dans le pot, et la pompe se déclenche dès que la terre sèche.

Ce qu’il faut

Le câblage

Le relais travaille sur le fil positif de la pompe : l’alimentation débite directement dans la pompe, et le relais se contente d’ouvrir ou de fermer ce fil. Rien ne passe par la carte.

Le programme

/*
 * Arrosage automatique - pompe miniature 120 L/h
 * Carte : Arduino Uno R3
 * Montage : capteur d'humidite du sol (sortie DO) + module relais + pompe
 *
 * Composants, brochage et fiche complete : www.marocproduits.com
 */

const byte PIN_CAPTEUR = 2;   // sortie DO du capteur d'humidite du sol
const byte PIN_RELAIS  = 7;   // entree IN du module relais

const unsigned long DUREE_MAX    = 20000;  // arrosage maximal : 20 secondes
const unsigned long PAUSE_TERRE  = 60000;  // temps de repos apres arrosage

unsigned long debutArrosage = 0;   // 0 = pompe arretee
unsigned long finArrosage   = 0;

void setup() {
  pinMode(PIN_CAPTEUR, INPUT);
  pinMode(PIN_RELAIS, OUTPUT);

  // La plupart des modules relais se declenchent sur un niveau BAS.
  digitalWrite(PIN_RELAIS, HIGH);   // pompe arretee au demarrage

  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Arrosage automatique pret");
}

void pompe(bool marche) {
  digitalWrite(PIN_RELAIS, marche ? LOW : HIGH);
}

void loop() {
  unsigned long maintenant = millis();

  // 1. Le temps de repos apres le dernier arrosage est-il ecoule ?
  if (finArrosage != 0) {
    if (maintenant - finArrosage > PAUSE_TERRE) {
      finArrosage = 0;
      Serial.println("Mesure de la terre a nouveau possible");
    }
  }

  if (debutArrosage != 0) {
    // 2. L'arrosage dure-t-il depuis trop longtemps ? On l'arrete.
    if (maintenant - debutArrosage > DUREE_MAX) {
      pompe(false);
      debutArrosage = 0;
      finArrosage = maintenant;
      Serial.println("Arrosage termine");
    }
  } else if (finArrosage == 0) {
    // 3. Terre seche : la sortie DO passe au niveau HAUT.
    if (digitalRead(PIN_CAPTEUR) == HIGH) {
      pompe(true);
      debutArrosage = maintenant;
      Serial.println("Terre seche : arrosage en cours");
    }
  }

  delay(500);
}

Comment ça marche

• Le capteur fait le travail de mesure — sa sortie DO bascule d’elle-même lorsque la terre traverse le seuil réglé par son potentiomètre. L’Arduino n’a qu’une broche à lire, rien à calculer.
• La pompe s’arrête toujours — même si le capteur reste bloqué sur « terre sèche », l’arrosage ne dépasse pas 20 secondes. Une pompe qui tourne dans le vide, sans eau à refouler, chauffe et s’use : ce plafond est votre protection.
• Le repos de 60 secondes laisse l’eau descendre dans le terreau avant la mesure suivante. Sans lui, la sonde mesure la terre encore détrempée en surface et relance la pompe pour rien.
• Le relais est actif à l’état bas — la plupart des modules du commerce se collent quand l’entrée passe au niveau bas, d’où le LOW dans la fonction pompe(). Si votre pompe fait l’inverse de ce que vous attendez, inversez LOW et HIGH dans cette fonction : aucun composant n’est en cause.

Variante : régler le débit avec un transistor

Un relais marche ou ne marche pas : il ne sait pas faire varier la vitesse. Pour doser l’arrosage, remplacez-le par un Transistor TIP120 monté en interrupteur commandé, et pilotez la pompe avec analogWrite() au lieu de digitalWrite(). Le principe ne change pas — la pompe reste alimentée par sa propre alimentation, seule la commande change de forme.

Attention : le TIP120 chauffe dès qu’il n’est ni complètement ouvert ni complètement fermé. Aux petites vitesses, il faut le visser sur un petit dissipateur.

Points d’attention

• Jamais à sec. Le moteur est refroidi par l’eau qu’il pompe : une pompe qui tourne hors de l’eau chauffe en quelques minutes et se détruit. Dans un réservoir, ajoutez un Capteur de niveau d’eau pour interdire la marche quand le bidon est vide : c’est la protection la moins chère du montage.
• Toujours immergée en entier, corps compris. Une pompe à moitié hors de l’eau aspire de l’air et ne débite plus.
• Le filtrez avant, pas après. Le sable et le calcaire freinent la turbine puis la bloquent. Un simple morceau de moustiquaire autour de la crépine de la pompe suffit à écarter le gros des impuretés, et un rinçage à l’eau claire de temps en temps lui rend son débit.
• Pas de marche en l’air au-dessus d’un plan de travail. Même arrêtée, la pompe contient de l’eau : posez-la sur un chiffon ou dans son réservoir, pas sur l’électronique.
• Le câble ne doit pas tirer sur la pompe. Fixez-le au bord du réservoir avec un collier ; c’est la traction répétée sur le câble qui finit par ouvrir le corps de la pompe et créer une fuite.

Questions fréquentes

Puis-je l’alimenter directement depuis une broche de l’Arduino ?

Non. Une broche d’Arduino est limitée à 20 mA, et la pompe en consomme dix fois plus : la carte se réinitialise ou la broche grille. Passez par un relais (marche/arrêt) ou un transistor (vitesse variable), et alimentez la pompe par sa propre alimentation 5 V.

Elle ne débite rien alors qu’on l’entend tourner, pourquoi ?

Quatre causes, dans l’ordre : elle est partiellement hors de l’eau et aspire de l’air, la hauteur de refoulement demandée est trop grande pour cette taille de pompe, le tuyau ou la turbine sont bouchés par du sable ou du calcaire, ou la polarité est inversée — permutez alors les deux fils.

Peut-elle tourner plusieurs heures d’affilée ?

Oui, tant qu’elle reste immergée et que l’eau ne chauffe pas — c’est pour cela qu’on la réserve aux petits volumes. Dans un bidon fermé en été, surveillez la température de l’eau : la pompe y ajoute sa propre chaleur.

Elle fait du bruit, est-ce normal ?

Elle produit un léger bourdonnement et un clapotis, rien de plus. Un bruit de frottement régulier signale un corps étranger dans la turbine : démontez le capot et rincez la partie hydraulique.

Faut-il l’amorcer avant la première mise en route ?

Non. Une pompe immergée n’a pas d’amorçage : on la plonge, elle se remplit, on alimente et elle débite. C’est le seul réglage dont on se passe — vérifiez simplement qu’elle est bien recouverte d’eau.

À combiner avec

Si vous voulez ce montage sans rien assembler pièce par pièce, le Kit arrosage automatique v1 réunit la carte Uno, un capteur d’humidité du sol, un module relais, une alimentation, une plaque d’essai, des fils et un tuyau — la pompe y est déjà.

Pour un arrosage sans prise de courant, remplacez l’alimentation par un Support de piles 4xAA 6V : quatre piles alcalines tiennent le débit maximal de la pompe, et le montage devient transportable. Et si vous partez de zéro côté carte, le KIT Starter apporte la carte, la plaque d’essai, les fils et les composants d’usage courant.