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Fonctionnement d’une cafetière

Je SAIS que certains d’entre vous se sont posé la question : « Mais comment donc fonctionne ma cafetière ? »

Alors voilà la réponse en image… Aucune des assertions présentées ici n’a été vérifiée, parce que j’ai préféré éviter de brancher sur le 220 V la cafetière explosée, mais l’ensemble semble relever du bon sens…

A- Montée de l’eau par dilatation

En gros, une cafetière est composée d’une résistance chauffante (A1) collée sur un tuyau métallique (A2) qui contient une soupape antiretour.

Tout le reste n’est que tuyauterie ou électronique secondaire.

L’eau froide entre dans le système, passe la soupape antiretour et chauffe au contact de la résistance. En chauffant, elle se dilate mais, ne pouvant se dilater « vers l’arrière », elle se dilate « vers l’avant » c’est-à-dire dans le tuyau qui monte et qui disperse l’eau sur le filtre.

La cafetière fonctionne donc par dilatation, et le processus ne génère pas de vapeur, sauf sur les dernières gouttes d’eau qui ne se dilatent plus suffisamment pour monter : le bruit de la vaporisation est le cri de la cafetière qui dit « c’est prêt ! ».

B- Thermostat et C- Plateau

La même résistance est utilisée pour réchauffer le plateau métallique sur lequel est posé le pot de la cafetière, afin de maintenir le café au chaud. Et comme, en général, on préfère le café pas trop carbonisé, le thermostat est là pour couper la résistance dès qu’une température confortable est atteinte. Laquelle ? Je n’ai pas mesuré.

D- Alimentation électrique de la résistance

La résistance est alimentée en 220 V, commandé par un relais (D1).

E- Électronique de commande

Le modèle que j’ai démonté était programmable et avait donc une électronique indépendante pour gérer l’heure et la mise en marche.

Cette électronique est alimentée par une tension redressée et abaissée sur la carte D. On peut supposer (je n’ai rien testé) que les câbles rouge et noir alimentent l’électronique de commande (E), et que celle-ci pilote le relais à l’aide du câble blanc.

On peut faire quoi de tout ça ?

  • Piloter la cafetière en remplaçant l’électronique de commande par notre propre système.
  • Piloter directement la résistance en fermant un relais.
  • Récupérer le tout et se faire une machine à expresso en DIY
    • /!\ FAIL : les machines à expresso fonctionnent différemment.
  • Foutre tout ça à la poubelle
    • C’est comme ça que ça s’est fini
      • Mais y’a pas une seule machine à expresso qui soit connectable à ma domotique
        • Quoique faut voir l’initiative Home Connect
          • Mais c’est propriétaire (Bosch ?) et relativement fermé
            • Quoique pilotable par IFTTT pour les connaisseurs
      • Donc faut se construire sa propre machine
    • Donc faudrait peut-être garder des pièces ?
      • Nan j’déconne

Digression : de l’interrupteur de votre cafetière

Dans le vieux temps, la résistance était tout simplement commandée par un interrupteur. Si, vous savez, celui que vous oubliiez et qui laissait tranquillement calciner le café pendant votre absence.

Il semble qu’une norme soit passée par là (source : Sébastien de chez Boulanger) et qu’il doive désormais y avoir une électronique de commande qui coupe l’alimentation de la résistance après X temps (40 minutes sur ma nouvelle cafetière à 3 balles).

Ce qui fait qu’on a maintenant un bouton à impulsion qui ouvre/ferme le relais D1 qui commande la résistance.

Ce qui signifie qu’on peut très facilement hacker la cafetière en simulant le bouton à impulsion à l’aide d’un relais en basse tension. C’est toujours agréable de ne pas jouer sa peau à chaque clic…

Noter néanmoins que hacker la résistance ne sert à rien tant qu’on ne sait pas automatiser le remplissage du réservoir (Arduino niveau facile), le remplissage et le vidage du filtre (là, il faut un peu de mécanique) et surtout, surtout, tant qu’on n’est pas certains que le proprio a mis une tasse sous la goulotte… J’avais pensé à une détection du poids de la tasse pour m’en assurer mais là, franchement ça commence à devenir compliqué pour constater chaque matin que de toute façon, j’ai oublié de mettre la tasse donc le café ne s’est pas fait…

Conclusion

On n’aurait pas dit au début de cet article, mais la conclusion de tout ça est assez conceptuelle : il apparaît qu’il est particulièrement compliqué d’automatiser la machine à café, dans la mesure où il est indispensable de compter sur l’humain pour mettre une tasse. Et s’il faut compter sur l’humain, c’est mort.

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