Шофиране на щафета с Arduino: 9 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Здравейте на всички, добре дошли отново в канала ми. Това е моят 4 -ти урок за това как да управлявам RELAY (не релеен модул) с Arduino.

Налични са стотици ръководства за това как да се използва „релеен модул“, но не можах да намеря добър, който да показва как да се използва реле, а не модул за реле. И така, тук трябва да обсъдим как работи релето и как можем да го свържем към Arduino.

Забележка: Ако извършвате каквато и да е работа с "захранване от мрежата", като например 120v или 240v AC захранване, винаги трябва да използвате подходящо оборудване и предпазни средства и да определите дали имате подходящи умения и опит или да се консултирате с лицензиран електротехник. Този проект не е предназначен за използване от деца.

Стъпка 1: Основи

Релето е голям механичен превключвател, който се включва или изключва чрез захранване на бобина.

В зависимост от принципа на действие и конструктивните характеристики релетата са от различни видове, като например:

1. Електромагнитни релета

2. Твърдотелни релета

3. Термични релета

4. Релета с различни мощности

5. Тръстикови релета

6. Хибридни релета

7. Многоизмерни релета и така нататък, с различни оценки, размери и приложения.

В този урок обаче ще обсъждаме само електромагнитни релета.

Ръководство за различни видове релета:

1.

2.

Стъпка 2: Моето реле (SRD-05VDC-SL-C)

Релето, което гледам, е SRD-05VDC-SL-C. Това е много популярно реле сред любителите на електрониката на Arduino и DIY.

Това реле има 5 пина. 2 за намотката. Средният е COM (общ), а останалите два се наричат NO (нормално отворен) и NC (нормално затворен). Когато токът преминава през бобината на релето, се създава магнитно поле, което кара движението на желязната котва, като прави или прекъсва електрическа връзка. Когато електромагнитът е под напрежение, NO е този, който е включен, а NC е този, който е изключен. Когато бобината се изключи, електромагнитната сила изчезва и котвата се връща в първоначалното си положение, като включва NC контакта. Затварянето и освобождаването на контактите води до включване и изключване на веригите.

Сега, ако погледнем горната част на релето, първото нещо, което виждаме, е SONGLE, това е името на производителя. След това виждаме „Номинален ток и напрежение“: това е максималният ток и/или напрежение, което може да премине през превключвателя. Той започва от 10A@250VAC и слиза до 10A@28VDC Накрая долният бит казва: SRD-05VDC-SL-C SRD: е моделът на релето. 05VDC: Известно също като "Номинално напрежение на бобината" или "Напрежение за активиране на релето", това е напрежението, необходимо на бобината да активира релето.

S: Стои за структура "Запечатан тип"

L: е "Чувствителността на бобината", която е 0,36 W

C: ни казва за формата за контакт

Приложил съм листа с данни на релето за повече информация.

Стъпка 3: Вземете ръце на щафета

Нека започнем с определяне на щифтовете на релейната бобина.

Можете да го направите или чрез свързване на мултицет към режим на измерване на съпротивление със скала от 1000 ома (тъй като съпротивлението на бобината обикновено варира между 50 ома и 1000 ома) или чрез използване на батерия. Това реле има отбелязан полярност „без“, тъй като вътрешният потискащ диод не присъства в него. Следователно, положителният изход на DC захранването може да бъде свързан към всеки един от щифтовете на бобината, докато отрицателният изход на DC захранването ще бъде свързан към другия щифт на бобината или обратно. Ако свържем батерията си с десните щифтове, всъщност можете да чуете звука * щракване *, когато превключвателят се включи.

Ако някога се объркате да разберете кой е НЕ и кой е NC пин, следвайте стъпките по -долу, за да определите лесно това:

- Настройте мултицета в режим на измерване на съпротивлението.

- Завъртете релето с главата надолу, за да видите щифтове, разположени в долната му част.

- Сега свържете един от сондата на мултицета към щифта между бобините (Common Pin)

- След това свържете другата сонда един по един към останалите 2 щифта.

Само един от щифтовете ще завърши веригата и ще покаже активност на мултиметъра.

Стъпка 4: Arduino и реле

* Въпросът е "Защо да използваме реле с Arduino?"

Пиновете GPIO (общо предназначение за вход/изход) на микроконтролер не могат да обработват устройства с по -висока мощност. Светодиодът е достатъчно лесен, но големи елементи на захранване като крушки, двигатели, помпи или вентилатори изискват по -скрити схеми. Можете да използвате 5V реле, за да превключите тока 120-240V и да използвате Arduino за управление на релето.

* Реле основно позволява на относително ниско напрежение за лесно управление на вериги с по -висока мощност. Реле постига това, като използва 5V, изведено от щифт на Arduino, за да захрани електромагнита, който от своя страна затваря вътрешен, физически превключвател, за да включи или изключи верига с по -висока мощност. Превключващите контакти на реле са напълно изолирани от бобината, а оттам и от Arduino. Единствената връзка е от магнитното поле. Този процес се нарича "Електрическа изолация".

* Сега възниква въпрос: Защо се нуждаем от допълнителен бит на веригата, за да задействаме релето? Намотката на релето се нуждае от голям ток (около 150mA) за задвижване на релето, което Arduino не може да осигури. Затова се нуждаем от устройство за усилване на тока. В този проект транзисторът NPN 2N2222 задвижва релето, когато преходът NPN се насити.

Стъпка 5: Изискване към хардуера

За този урок се нуждаем от:

1 x Платка

1 x Arduino Nano/UNO (каквото е удобно)

1 x реле

1 x 1K резистор

1 x 1N4007 Диод с високо напрежение и висок ток за защита на микроконтролера от скокове на напрежението

1 x 2N2222 NPN транзистор с общо предназначение

1 x LED и резистор за ограничаване на тока 220 ома за тестване на свързаността

Малко свързващи кабели

USB кабел за качване на кода в Arduino

и общо оборудване за запояване

Стъпка 6: Монтаж

* Нека започнем, като свържете VIN и GND щифтовете на Arduino към +ve и -ve релсите на макета.

* След това свържете един от щифтовете на бобините към +ve 5v шината на дъската.

* След това трябва да свържете диод през електромагнитната бобина. Диодът в електромагнита провежда в обратна посока, когато транзисторът е изключен, за да се предпази от скок на напрежението или обратен поток на ток.

* След това свържете колектора на NPN транзистора към 2 -рия щифт на бобината.

* Излъчвателят се свързва с релсата -ve на макета.

* Накрая, с помощта на 1k резистор свържете основата на транзистора към D2 щифта на Arduino.

* Това е, че нашата верига е завършена, сега можем да качим кода в Arduino, за да включим или изключим релето. По принцип, когато +5v преминава през 1K резистора към основата на транзистора, ток от около.0005 ампера (500 микроампера) тече и включва транзистора. Ток от около.07 ампера започва да тече през кръстовището, включващо електромагнита. След това електромагнитът издърпва превключващия контакт и го премества, за да свърже COM терминала към клемата NO.

* След като терминалът NO е свързан, може да се включи лампа или друг товар. В този пример просто включвам и изключвам светодиод.

Стъпка 7: Кодът

Кодът е много прост. Просто започнете, като определите цифровия пин номер 2 на Arduino като щифт за реле.

След това дефинирайте pinMode като OUTPUT в секцията за настройка на кода. И накрая, в раздела за цикъл ще включваме и изключваме релето след всеки 500 цикъла на процесора, като настроим релейния щифт съответно на HIGH и LOW.

Стъпка 8: Заключение

* Запомнете: Много е важно да поставите диод върху бобината на релето, защото се генерира скок на напрежение (индуктивен откат от бобината) (електромагнитни смущения), когато токът се отстрани от бобината поради срутването на магнитното поле. Този скок на напрежението може да повреди чувствителните електронни компоненти, управляващи веригата.

* Най-важното: Също като кондензаторите, винаги подценяваме релето, за да смекчим риска от повреди на релето. Да речем, че трябва да работите при 10A@120VAC, не използвайте реле, номинално за 10A@120VAC, вместо това използвайте по -голямо, като 30A@120VAC. Не забравяйте, че мощността = ток * напрежение, така че 30A@220V реле може да поддържа до 6 000 W устройство.

* Ако просто смените светодиода с друго електрическо устройство като вентилатор, крушка, хладилник и т.н., би трябвало да можете да превърнете този уред в интелигентно устройство с електрически контакт, контролиран от Arduino.

* Релето може да се използва и за включване или изключване на две вериги. Едната, когато електромагнитът е включен, и втората, когато електромагнитът е изключен.

* Релето помага при електрическа изолация. Превключващите контакти на реле са напълно изолирани от бобината, а оттам и от Arduino. Единствената връзка е от магнитното поле.

Забележка: Късите съединения на щифтовете на Arduino или опитите за пускане на устройства с голям ток от него могат да повредят или унищожат изходните транзистори в щифта или да повредят целия чип AtMega. Често това ще доведе до "мъртъв" щифт на микроконтролера, но останалият чип ще продължи да функционира адекватно. Поради тази причина е добра идея да свържете изходните щифтове към други устройства с резистори 470Ω или 1k, освен ако не е необходимо максимално изтегляне на ток от пиновете за конкретно приложение

Стъпка 9: Благодаря

Благодаря отново, че изгледахте това видео! Надявам се да ви помогне. Ако искате да ме подкрепите, можете да се абонирате за канала ми и да гледате другите ми видеоклипове. Благодаря, пак в следващото ми видео.