Arduino көмегімен эстафета жүргізу: 9 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Барлығына сәлем, менің каналыма қош келдіңіз. Бұл менің 4 -ші оқулығым, Arduino көмегімен ЭСТАФАЙДЫ қалай басқаруға болады (реле модулі емес).

«Релелік модульді» пайдалану бойынша жүздеген оқулықтар бар, бірақ мен реле модулін емес, релені қалай қолдану керектігін көрсететін жақсы нұсқаны таба алмадым. Сонымен, мұнда біз реле қалай жұмыс істейтінін және оны Arduino -ға қалай қосуға болатынын талқылаймыз.

Ескерту: Егер сіз 120в немесе 240в айнымалы ток сымдары сияқты «негізгі қуатпен» жұмыс жасасаңыз, сіз әрқашан тиісті жабдықтар мен қорғаныс құралдарын қолданып, тиісті дағдыларыңыз бен тәжірибеңіз бар -жоғын анықтауыңыз керек немесе лицензияланған электрикпен кеңесуіңіз керек. Бұл жобалар балаларға қолдануға арналмаған.

1 -қадам: негіздері

Реле - бұл катушканы қуаттандыру арқылы қосылатын немесе өшірілетін үлкен механикалық қосқыш.

Жұмыс принципі мен құрылымдық ерекшеліктеріне байланысты реле әр түрлі болады, мысалы:

1. Электромагниттік реле

2. Қатты денелі реле

3. Жылу релесі

4. Қуаттың әр түрлі релелері

5. Қамыс эстафетасы

6. Гибридтік эстафеталар

7. Әр түрлі рейтингі, өлшемі мен қосымшасы бар көп өлшемді реле және т.б.

Алайда, бұл оқулықта біз тек электромагниттік реле туралы сөйлесетін боламыз.

Әр түрлі реле түрлеріне нұсқаулық:

1.

2.

2-қадам: Менің эстафетам (SRD-05VDC-SL-C)

Мен қарап отырған реле-SRD-05VDC-SL-C. Бұл Arduino мен DIY электроника әуесқойлары арасында өте танымал эстафета.

Бұл эстафетада 5 түйреуіш бар. Катушка үшін 2. Орташа - COM (жалпы), ал қалған екеуі NO (Әдетте ашық) және NC (Әдетте жабық) деп аталады. Реле катушкасынан ток өткен кезде, магнит өрісі пайда болады, ол темір арматураның қозғалуына әкеледі, ол электр байланысын жасайды немесе бұзады. Электр магнитті қосылған кезде NO - қосулы, ал NC - өшірулі. Катушкадан қуат алынбаған кезде электромагниттік күш жоғалады және якорь бастапқы күйге оралып, NC түйіспесін қосады. Контактілердің жабылуы мен босатылуы тізбектерді қосуға және өшіруге әкеледі.

Енді, егер біз эстафетаның жоғарғы жағына қарасақ, бірінші болып SONGLE көреміз, бұл өндірушінің аты. Содан кейін біз «Ток пен кернеудің рейтингісін» көреміз: бұл коммутатор арқылы өтуге болатын максималды ток және/немесе кернеу. Ол 10А@250VAC-тан басталады және 10A@28VDC дейін төмендейді. Соңында төменгі бит былай дейді: SRD-05VDC-SL-C SRD: реле моделі. 05VDC: «Номиналды катушка кернеуі» немесе «Релелік активтендіру кернеуі» деп те аталады, бұл катушка релені іске қосу үшін қажет кернеу.

S: «мөрленген түрі» құрылымының стендтері

L: 0,36 Вт болатын «катушканың сезімталдығы»

C: бізге байланыс формасы туралы айтады

Қосымша ақпарат алу үшін реленің деректер кестесін тіркедім.

3 -қадам: Эстафетаға қол жеткізу

Реле катушкасының түйреуіштерін анықтаудан бастайық.

Сіз мұны мультиметрді 1000 Ом масштабтағы қарсылықты өлшеу режиміне қосу арқылы жасай аласыз (өйткені катушканың кедергісі әдетте 50 Ом мен 1000 Ом аралығында) немесе батареяны қолдана отырып. Бұл реледе «жоқ» полярлығы бар, өйткені онда ішкі басатын диод жоқ. Осылайша, тұрақты ток көзінің оң шығысы катушканың кез келген түйреуішіне қосылуы мүмкін, ал тұрақты ток көзінің теріс шығысы катушканың екінші түйреуішіне қосылады немесе керісінше. Егер біз батареяны оң жақ түйреуіштерге қосатын болсақ, қосқыш қосылған кезде * шертетін * дыбысты естисіз.

Егер сіз қайсысы NO, қайсысы NC түйреуіш екенін білуде шатасып қалсаңыз, төмендегі әрекеттерді орындап, оны оңай анықтаңыз:

- мультиметрді қарсылықты өлшеу режиміне қойыңыз.

- Төменгі жағында орналасқан түйреуіштерді көру үшін релені төңкеріңіз.

- Енді мультиметрдің зондындағы біреуін катушкалар арасындағы түйреуішке қосыңыз (Жалпы түйреуіш)

- Содан кейін басқа зондты қалған 2 түйреуішке бір -бірден қосыңыз.

Түйреуіштердің біреуі ғана тізбекті аяқтайды және мультиметрде белсенділік көрсетеді.

4 -қадам: Ардуино мен эстафета

* Сұрақ: «Ардуиномен не үшін эстафетаны қолдану керек?»

Микроконтроллердің GPIO (жалпы мақсаттағы кіріс/шығыс) түйреуіштері жоғары қуатты құрылғыларды басқара алмайды. Жарық диоды жеткілікті оңай, бірақ шамдар, қозғалтқыштар, сорғылар немесе желдеткіштер сияқты үлкен қуат элементтері жасырын схеманы қажет етеді. Сіз 120-240В токты ауыстыру үшін 5В релесін қолдана аласыз және релені басқару үшін Arduino қолдана аласыз.

* Реле негізінен салыстырмалы түрде төмен кернеуге жоғары қуатты тізбектерді оңай басқаруға мүмкіндік береді. Реле мұны электрмагнитті қуаттандыру үшін Arduino түйреуішінен шығатын 5В көмегімен жүзеге асырады, ал ол жоғары қуат тізбегін қосу немесе өшіру үшін ішкі физикалық қосқышты жабады. Реленің коммутациялық контактілері катушкадан, демек Ардуинодан оқшауланған. Жалғыз байланыс - магнит өрісі. Бұл процесс «электрлік оқшаулау» деп аталады.

* Енді сұрақ туындайды: Неліктен бізге релені жүргізу үшін қосымша тізбек қажет? Реле катушкасына үлкен ток (шамамен 150мА) қажет, оны Arduino қамтамасыз ете алмайды. Сондықтан бізге ток күшейтетін құрылғы қажет. Бұл жобада NPN транзисторы 2N2222 NPN түйіні қаныққан кезде релені басқарады.

5 -қадам: Жабдыққа қойылатын талап

Бұл оқулық үшін бізге қажет:

1 x Нан тақтасы

1 x Arduino Nano/UNO (не қажет болса да)

1 x Эстафета

1 x 1K резистор

Микроконтроллерді кернеудің көтерілуінен қорғау үшін 1 x 1N4007 жоғары кернеу, жоғары ток номиналды диоды

1 x 2N2222 Жалпы мақсаттағы NPN транзисторы

Байланысты тексеру үшін 1 x жарық диодты және 220 Ом ток шектеу резисторы

Жалғаушы кабельдер аз

Ардуиноға кодты жүктеуге арналған USB кабелі

және жалпы дәнекерлеу жабдықтары

6 -қадам: құрастыру

* Ардуиноның VIN және GND түйреуіштерін нан тақтасының +ve және -ve рельстеріне қосудан бастайық.

* Содан кейін катушкалар түйреуішінің біреуін нан тақтасының +ve 5v рельсіне жалғаңыз.

* Әрі қарай, біз диодты электромагниттік катушка арқылы қосуымыз керек. Электромагниттегі диод кернеудің көтерілуінен немесе токтың кері ағынынан қорғау үшін транзистор өшірілгенде кері бағытта өтеді.

* Содан кейін NPN транзисторының коллекторын катушканың 2 -ші түйреуішіне қосыңыз.

* Эмиттер нан тақтасының -ve рельсіне қосылады.

* Қорытынды, 1k резистордың көмегімен транзистордың негізін Arduino D2 істігіне қосыңыз.

* Міне, біздің схемамыз аяқталды, енді біз релені қосу немесе өшіру үшін кодты Arduino -ға жүктей аламыз. Негізінде, +5в 1К резисторы арқылы транзистордың базасына өтсе, шамамен.0005 амперлік ток (500 микроампер) ағып, транзисторды қосады. Шамамен.07 амперлік ток электромагнитті қосатын тораптан өте бастайды. Содан кейін электромагнит коммутациялық контактіні тартады және оны COM терминалын NO терминалына қосу үшін жылжытады.

* NO терминалы қосылғаннан кейін шамды немесе кез келген басқа жүктемені қосуға болады. Бұл мысалда мен тек жарық диодты қосамын және өшіремін.

7 -қадам: Кодекс

Код өте қарапайым. Релелік түйреуіш ретінде Arduino 2 -ші цифрлық түйреуішін анықтаудан бастаңыз.

Содан кейін кодты орнату бөлімінде pinMode -ды OUTPUT ретінде анықтаңыз. Ақырында, цикл бөлімінде біз реле түйіспесін тиісінше HIGH және LOW күйіне орнату арқылы әрбір 500 процессорлық циклден кейін релені қосамыз және өшіреміз.

8 -қадам: Қорытынды

* Есіңізде болсын: диодты реле катушкасына орналастыру өте маңызды, себебі магниттің құлауына байланысты катушкадан ток алынған кезде кернеудің шыңы (катушкадан индуктивті кері соққы) пайда болады (электромагниттік кедергі). өріс Бұл кернеудің өсуі тізбекті басқаратын сезімтал электронды компоненттерді зақымдауы мүмкін.

* Ең маңыздысы: конденсаторлар сияқты, біз реле істен шығу қаупін азайту үшін релені үнемі төмендетеміз. Мысалы, сізге 10А@120VAC жұмыс істеу керек, 10A@120VAC үшін релені пайдаланбаңыз, керісінше 30A@120VAC сияқты үлкенірек пайдаланыңыз. Есіңізде болсын, қуат = ток * кернеуі, сондықтан 30А@220В релесі 6000 Вт дейінгі құрылғыны басқара алады.

* Егер сіз светодиодты желдеткіш, шам, тоңазытқыш сияқты кез келген басқа электрлік қондырғымен алмастырсаңыз, сіз бұл құралды Arduino басқарылатын розеткасы бар ақылды құрылғыға айналдыра аласыз.

* Реле екі схеманы қосу немесе өшіру үшін де қолданыла алады. Біреуі - электромагнит қосылғанда, екіншісі - электромагнит өшірілгенде.

* Реле электрлік оқшаулауға көмектеседі. Реленің коммутациялық контактілері катушкадан, демек Ардуинодан оқшауланған. Жалғыз байланыс - магнит өрісі.

Ескертпе: Arduino түйреуіштеріндегі қысқа тұйықталу немесе одан жоғары ток құрылғыларын іске қосуға тырысу істікшенің шығыс транзисторларын зақымдауы немесе бұзуы немесе бүкіл AtMega чипін зақымдауы мүмкін. Көбінесе бұл микроконтроллердің «өлі» түйреуішіне әкеледі, бірақ қалған чип жеткілікті түрде жұмыс істейді. Осы себепті, егер белгілі бір қолданба үшін түйреуіштерден максималды ток алу қажет болмаса, OUTPUT түйреуіштерін 470Ω немесе 1k резисторы бар басқа құрылғыларға қосқан дұрыс.

9 -қадам: Рахмет

Бұл бейнені көргеніңіз үшін тағы да рахмет! Сізге көмектеседі деп үміттенемін. Егер мені қолдағыңыз келсе, менің каналыма жазылып, басқа бейнелерімді көре аласыз. Рахмет, келесі бейнеде тағы да.