Ry 'n aflos met 'n Arduino: 9 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Hallo almal, welkom terug op my kanaal. Dit is my vierde handleiding oor hoe om 'n RELAI (nie 'n aflosmodule nie) met 'n Arduino te bestuur.

Daar is honderde tutoriale beskikbaar oor hoe om 'n 'aflosmodule' te gebruik, maar ek kon nie 'n goeie een vind wat wys hoe om 'n relais te gebruik nie, maar nie 'n relais nie. Hier bespreek ons hoe 'n aflos werk en hoe ons dit aan 'n Arduino kan koppel.

Opmerking: as u werk met 'n netstroom, soos 120v of 240v wisselstroomkabels, moet u altyd die regte toerusting en veiligheidsgereedskap gebruik en bepaal of u oor voldoende vaardigheid en ervaring beskik, of raadpleeg 'n gelisensieerde elektrisiën. Hierdie projekte is nie bedoel vir gebruik deur kinders nie.

Stap 1: basiese beginsels

'N Relais is 'n groot meganiese skakelaar wat aan- of uitgeskakel word deur 'n spoel aan te skakel.

Afhangende van die werkingsbeginsel en strukturele kenmerke, is relais van verskillende tipes, soos:

1. Elektromagnetiese relais

2. Solid State Relays

3. Termiese relais

4. Kragafwisselende relais

5. Rietrelais

6. Hibriede Relays

7. Multi-dimensionele Relays en so aan, met verskillende graderings, groottes en toepassings.

In hierdie tutoriaal bespreek ons egter slegs 'n elektromagnetiese relais.

Gids vir verskillende tipes relais:

1.

2.

Stap 2: My relais (SRD-05VDC-SL-C)

Die aflos waarna ek kyk, is 'n SRD-05VDC-SL-C. Dit is 'n baie gewilde aflos onder Arduino- en DIY -elektroniese stokperdjies.

Hierdie aflos het 5 penne. 2 vir die spoel. Die middelste is COM (algemeen) en die res van die twee word NO (Normally Open) en NC (Normally Close) genoem. As stroom deur die spoel van die relais vloei, word 'n magnetiese veld geskep wat veroorsaak dat 'n ysterhoudende anker beweeg, of 'n elektriese verbinding maak of verbreek. As die elektromagneet aangeskakel word, is die NEE aan en NC is die af. As die spoel ontkoppel word, verdwyn die elektromagnetiese krag en beweeg die anker terug na die oorspronklike posisie en skakel die NC-kontak aan. Die sluiting en losmaak van die kontakte lei tot die aan- en afskakeling van die kringe.

As ons bo -aan die relais kyk, is die eerste ding wat ons sien SONGLE, dit is die naam van die vervaardiger. Dan sien ons die 'Stroom- en spanningsgradering': dit is die maksimum stroom en/of spanning wat deur die skakelaar gestuur kan word. Dit begin vanaf 10A@250VAC en daal tot 10A@28VDC Uiteindelik sê die onderste bietjie: SRD-05VDC-SL-C SRD: is die model van aflos. 05VDC: ook bekend as 'nominale spoelspanning' of 'relaisaktiveringsspanning', dit is die spanning wat nodig is vir die spoel om die relais te aktiveer.

S: Staan vir die struktuur van "verseëlde tipe"

L: is die "spoelgevoeligheid" wat 0,36W is

C: vertel ons van die kontakvorm

Ek het die datablad van die aflos aangeheg vir meer inligting.

Stap 3: Kry hande op 'n aflos

Kom ons begin deur die aflospennetjies te bepaal.

U kan dit doen deur 'n multimeter aan te sluit op 'n weerstandsmetingsmodus met 'n skaal van 1000 ohm (aangesien die spoelweerstand gewoonlik tussen 50 ohm en 1000 ohm wissel) of deur 'n battery te gebruik. Hierdie relais het 'geen' polariteit gemerk, aangesien die interne onderdrukkende diode nie daarin voorkom nie. Die positiewe uitset van die GS -kragtoevoer kan dus aan een van die spoelpenne gekoppel word, terwyl die negatiewe uitset van die DC -kragtoevoer aan die ander pen van die spoel gekoppel kan word, of omgekeerd. As ons ons battery aan die regte penne koppel, kan u die * klik * geluid hoor as die skakelaar aanskakel.

As u ooit verward raak om uit te vind watter een is NEE en watter 'n NC -pen is, volg die onderstaande stappe om dit maklik te bepaal:

- Stel die multimeter in op weerstandsmetingsmodus.

- Draai die aflos onderstebo om penne aan die onderkant te sien.

- Koppel nou een op die multimeter se sonde aan die pen tussen die spoele (gewone pen)

- Koppel dan die ander sonde een vir een aan die oorblywende 2 penne.

Slegs een van die penne sal die kring voltooi en aktiwiteit op die multimeter toon.

Stap 4: Arduino en 'n aflos

* Die vraag is "Waarom 'n relais met 'n Arduino gebruik?"

Die GPIO -penne van 'n mikrobeheerder (algemene in/uitgang) kan nie toestelle met 'n hoër krag hanteer nie. 'N LED is maklik genoeg, maar groot kragvoorwerpe soos gloeilampe, motors, pompe of waaiers het meer skelm kringe nodig. U kan 'n 5V-relais gebruik om die 120-240V-stroom oor te skakel en die Arduino te gebruik om die relais te beheer.

* 'N Relais laat basies 'n relatief lae spanning toe om hoër kringe maklik te beheer. 'N Relais bewerkstellig dit deur die 5V van 'n Arduino -pen te gebruik om die elektromagneet aan te wakker, wat weer 'n interne, fisiese skakelaar sluit om 'n stroomkring aan of uit te skakel. Die skakelkontakte van 'n relais is heeltemal geïsoleerd van die spoel en dus van die Arduino. Die enigste skakel is deur die magnetiese veld. Hierdie proses word 'Elektriese Isolasie' genoem.

* Nou ontstaan 'n vraag: Waarom het ons die ekstra kring nodig om die aflos aan te dryf? Die spoel van die relais benodig 'n groot stroom (ongeveer 150mA) om die relais aan te dryf, wat 'n Arduino nie kan verskaf nie. Daarom benodig ons 'n toestel om die stroom te versterk. In hierdie projek dryf die NPN -transistor 2N2222 die aflos as die NPN -aansluiting versadig raak.

Stap 5: Hardewarevereiste

Vir hierdie tutoriaal benodig ons:

1 x broodbord

1 x Arduino Nano/UNO (alles wat handig is)

1 x aflos

1 x 1K weerstand

1 x 1N4007 hoogspanning, hoë stroomdiode om die mikrobeheerder teen spanningspieke te beskerm

1 x 2N2222 NPN -transistor vir algemene doeleindes

1 x LED en 'n 220 ohm stroombeperkende weerstand om die verbinding te toets

Paar aansluitkabels

'N USB -kabel om die kode na die Arduino op te laai

en algemene soldeertoerusting

Stap 6: Montering

* Laat ons begin deur die VIN- en GND -penne van die Arduino aan die +ve en -ve relings van die broodbord te koppel.

* Koppel dan een van die spoelpen aan die +ve 5v spoor van broodbord.

* Vervolgens moet ons 'n diode oor die elektromagnetiese spoel koppel. Die diode oor die elektromagneet gelei in die omgekeerde rigting wanneer die transistor afgeskakel word om te beskerm teen 'n spanningspiek of die terugwaartse stroom.

* Koppel dan die versamelaar van die NPN -transistor aan die tweede pen van die spoel.

* Die emitter maak verbinding met die -ve -spoor van die broodbord.

* Laastens, met behulp van 'n 1k -weerstand, verbind die basis van die transistor met die D2 -pen van die Arduino.

* Ons stroombaan is voltooi, en nou kan ons die kode na die Arduino oplaai om die aflos aan of uit te skakel. As +5v deur die 1K -weerstand na die basis van transistor vloei, vloei 'n stroom van ongeveer.0005 ampère (500 mikroampe) en skakel die transistor aan. 'N Stroom van ongeveer.07 ampère begin deur die aansluiting vloei en die elektromagnet aanskakel. Die elektromagneet trek dan die skakelkontak en beweeg dit om die COM -aansluiting aan die NO -aansluiting te koppel.

* Sodra die NO -aansluiting gekoppel is, kan 'n lamp of enige ander las aangeskakel word. In hierdie voorbeeld skakel ek net 'n LED aan en uit.

Stap 7: Die kode

Die kode is baie eenvoudig. Begin net deur die digitale pen nommer 2 van die Arduino te definieer as die relay pin.

Definieer dan die pinMode as UITGANG in die opstellingsgedeelte van die kode. Laastens, in die lusgedeelte, gaan ons die aflos na elke 500 CPU -siklusse aan en af deur die Relay -pen op onderskeidelik HIGH en LOW te stel.

Stap 8: Gevolgtrekking

* Onthou: dit is baie belangrik om 'n diode oor die spoel van die relais te plaas, omdat 'n spanningspiek (induktiewe terugslag van die spoel) ontstaan (elektromagnetiese interferensie) wanneer die stroom uit die spoel verwyder word weens die ineenstorting van die magnetiese veld. Hierdie spanningspiek kan die sensitiewe elektroniese komponente wat die stroombaan beheer, beskadig.

* Belangrikste: Net soos kapasitors, onderwaardeer ons die relais altyd om die risiko van aflosfoute te verminder. Kom ons sê, u moet werk by 10A@120VAC, gebruik nie 'n relais wat 10A@120VAC is nie, maar gebruik eerder 'n groter een, soos 30A@120VAC. Onthou, krag = stroom * spanning sodat 'n 30A@220V -relais tot 'n toestel van 6 000 W kan hanteer.

* As u die LED net vervang met 'n ander elektriese toestel soos waaier, gloeilamp, yskas, ens., Moet u die toestel in 'n slim toestel kan verander met 'n Arduino -beheerde kragaansluiting.

* Relais kan ook gebruik word om twee stroombane aan of uit te skakel. Een wanneer die elektromagneet aan is en die tweede wanneer die elektromagneet af is.

* 'N Relais help met elektriese isolasie. Die skakelkontakte van 'n relais is heeltemal geïsoleerd van die spoel en dus van die Arduino. Die enigste skakel is deur die magnetiese veld.

Opmerking: kortsluitings op Arduino -penne of pogings om hoëstroomtoestelle daaruit te laat loop, kan die uitgangstransistors in die pen beskadig of vernietig of die hele AtMega -chip beskadig. Dikwels lei dit tot 'n "dooie" pen van die mikrobeheerder, maar die oorblywende chip sal steeds voldoende funksioneer. Om hierdie rede is dit 'n goeie idee om OUTPUT -penne aan te sluit op ander toestelle met 'n weerstand van 470Ω of 1k, tensy 'n maksimum stroomopname van die penne nodig is vir 'n spesifieke toepassing

Stap 9: Dankie

Weereens baie dankie dat u hierdie video gekyk het! Ek hoop dit help jou. As u my wil ondersteun, kan u op my kanaal inteken en na my ander video's kyk. Dankie, weereens in my volgende video.