נהיגה ממסר עם ארדואינו: 9 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

שלום לכולם, ברוכים השבים לערוץ שלי. זו ההדרכה הרביעית שלי כיצד לנהוג ממסר (לא מודול ממסר) עם Arduino.

קיימות מאות הדרכות כיצד להשתמש ב"מודול ממסר "אך לא הצלחתי למצוא אחת טובה שמראה כיצד להשתמש בממסר ולא במודול ממסר. אז הנה, נדון כיצד פועל ממסר וכיצד ניתן לחבר אותו לארדואינו.

הערה: אם אתה עושה עבודה כלשהי עם "מתח חשמלי" כגון חיווט חשמל 120 וולט או 240 וולט, עליך תמיד להשתמש בציוד וציוד בטיחות מתאימים ולקבוע אם יש לך מיומנות וניסיון נאותים או להתייעץ עם חשמלאי מוסמך. פרויקטים אלה אינם מיועדים לשימוש ילדים.

שלב 1: יסודות

ממסר הוא מתג מכני גדול, המופעל או כבוי על ידי הפעלת סליל.

בהתאם לעקרון ההפעלה ולתכונות המבניות ממסרים הם מסוגים שונים, כגון:

1. ממסרים אלקטרומגנטיים

2. ממסרי מצב מוצק

3. ממסרים תרמיים

4. ממסרי כוח

5. ממסרי קנים

6. ממסרים היברידיים

7. ממסרים רב ממדים וכן הלאה, עם דירוגים, גדלים ויישומים מגוונים.

עם זאת, במדריך זה נדון רק על ממסרים אלקטרומגנטיים.

מדריך לסוגים שונים של ממסרים:

1.

2.

שלב 2: הממסר שלי (SRD-05VDC-SL-C)

הממסר שאני מסתכל עליו הוא SRD-05VDC-SL-C. זהו ממסר פופולרי מאוד בקרב חובבי אלקטרוניקה מארדואינו ו- DIY.

ממסר זה כולל 5 סיכות. 2 לסליל. האמצעית אחת היא COM (נפוצה) ושאר השניים נקראים NO (פתוח בדרך כלל) ו- NC (בדרך כלל קרוב). כאשר זרם זורם דרך סליל הממסר, נוצר שדה מגנטי שגורם לאבזור ברזל לנוע, או ליצור או לנתק חיבור חשמלי. כאשר האלקטרומגנט מופעל, ה- NO הוא זה דולק ו- NC הוא הכבוי. כאשר הסליל מופעל, הכוח האלקטרומגנטי נעלם והאבזור חוזר למצב המקורי ומפעיל את מגע ה- NC. סגירת ושחרור המגעים גורמת להפעלה וכיבוי של המעגלים.

עכשיו, אם נסתכל בחלקו העליון של הממסר הדבר הראשון שאנו רואים הוא SONGLE, זהו שמו של היצרן. לאחר מכן אנו רואים את "דירוג הזרם והמתח": זהו הזרם ו/או המתח המרבי שניתן להעביר דרך המתג. זה מתחיל מ 10A@250VAC ויורד עד 10A@28VDC לבסוף הביט התחתון אומר: SRD-05VDC-SL-C SRD: הוא המודל של ממסר. 05VDC: ידוע גם בשם "מתח סליל נומינלי" או "מתח הפעלה ממסר", זהו המתח הדרוש לסליל להפעלת הממסר.

S: עומד למבנה "סוג אטום"

L: הוא "רגישות הסליל" שהיא 0.36W

C: מספר לנו על טופס יצירת הקשר

צירפתי את גליון הנתונים של הממסר למידע נוסף.

שלב 3: קבלת ידיים על ממסר

נתחיל בקביעת סיכות סלילי הממסר.

אתה יכול לעשות זאת על ידי חיבור מולטימטר למצב מדידת התנגדות בסולם של 1000 אוהם (מכיוון שהתנגדות הסליל נעה בדרך כלל בין 50 אוהם ל -1000 אוהם) או באמצעות סוללה. ממסר זה אינו מסומן עליו קוטביות מאחר והדיודה המדכאת הפנימית אינה קיימת בו. מכאן שניתן לחבר את הפלט החיובי של ספק הכוח DC לכל אחד מסיכות הסליל בעוד שהפלט השלילי של ספק הכוח DC יחובר לסיכה השנייה של הסליל או להיפך. אם נחבר את הסוללה שלנו לפינים הנכונים תוכלו למעשה לשמוע את הצליל * לחיצה * כאשר המתג מופעל.

אם אי פעם התבלבלת בלהבין איזו מהן היא ומי מהן סיכת NC, בצע את השלבים שלהלן כדי לקבוע זאת בקלות:

- הגדר את המולטימטר למצב מדידת התנגדות.

- הפוך את הממסר הפוך כדי לראות סיכות הממוקמות בחלקו התחתון.

- חבר כעת אחד על בדיקת המולטימטר לסיכה בין הסלילים (סיכה נפוצה)

- לאחר מכן חבר את החללית השנייה אחד אחד ל -2 הפינים הנותרים.

רק אחד מהסיכות ישלים את המעגל ויציג פעילות במולטימטר.

שלב 4: ארדואינו וממסר

* השאלה היא "מדוע להשתמש בממסר עם ארדואינו?"

סיכות GPIO (קלט/פלט) של בקר מיקרו אינן יכולות להתמודד עם מכשירים בעלי הספק גבוה יותר. נורית LED קלה מספיק, אך פריטי כוח גדולים כגון נורות, מנועים, משאבות או מאווררים דרשו מעגלים ערמומיים יותר. אתה יכול להשתמש בממסר 5V כדי להחליף את הזרם 120-240V ולהשתמש בארדואינו לשליטה בממסר.

* ממסר בעצם מאפשר למתח נמוך יחסית לשלוט בקלות במעגלי הספק גבוהים יותר. ממסר משיג זאת על ידי שימוש ב -5 V שמוצא מסיכת ארדואינו כדי להפעיל את האלקטרומגנט אשר בתורו סוגר מתג פנימי ופיזי להפעלה או כיבוי של מעגל הספק גבוה יותר. מגעי המיתוג של ממסר מבודדים לחלוטין מהסליל, ומכאן מהארדואינו. הקישור היחיד הוא על ידי השדה המגנטי. תהליך זה נקרא "בידוד חשמלי".

* כעת עולה שאלה: מדוע אנו זקוקים למעגל הנוסף על מנת להניע את הממסר? סליל הממסר צריך זרם גדול (בסביבות 150mA) כדי להניע את הממסר, אשר ארדואינו אינו יכול לספק. לכן אנו זקוקים למכשיר להגברת הזרם. בפרויקט זה הטרנזיסטור NPN 2N2222 מניע את הממסר כאשר צומת NPN רווי.

שלב 5: דרישת חומרה

להדרכה זו אנו צריכים:

1 x לוח לחם

1 x Arduino Nano/UNO (מה שימושי)

1 x ממסר

נגד 1K 1K

1 x 1N4007 דיודה עם מתח גבוה, זרם גבוה כדי להגן על בקר המיקרו מפני קפיצי מתח

1 x 2N2222 טרנזיסטור NPN למטרות כלליות

1 x LED ונגד הגבלת זרם 220 אוהם לבדיקת הקישוריות

מעט כבלי חיבור

כבל USB להעלאת הקוד לארדואינו

וציוד הלחמה כללי

שלב 6: הרכבה

* נתחיל בחיבור סיכות VIN ו- GND של הארדואינו למסילות +ve ו- -ve של לוח הלחם.

* לאחר מכן חבר אחד מהסיכות של הסלילים למעקה +ve 5v של קרש הלחם.

* בשלב הבא עלינו לחבר דיודה לרוחב הסליל האלקטרומגנטי. הדיודה על פני האלקטרומגנט מתנהלת בכיוון ההפוך כאשר הטרנזיסטור כבוי כדי להגן מפני קפיצת מתח או זרימה לאחור של זרם.

* לאחר מכן חבר את אספן הטרנזיסטור NPN לסיכה השנייה של הסליל.

* הפולט מתחבר למסילה -ve של לוח הלחם.

* סופי, באמצעות הנגד של 1k חבר את בסיס הטרנזיסטור לפין D2 של הארדואינו.

* זהו שהמעגל שלנו הושלם, כעת נוכל להעלות את הקוד ל- Arduino כדי להפעיל או לכבות את הממסר. ביסודו של דבר, כאשר +5v זורמים דרך הנגד 1K לבסיס הטרנזיסטור, זרם של כ.0005 אמפר (500 מיקרו אמפר) זורם ומפעיל את הטרנזיסטור. זרם של כ -07 אמפר מתחיל לזרום דרך הצומת ומפעיל את האלקטרומגנט. האלקטרומגנט מושך את מגע המיתוג ומזיז אותו לחיבור מסוף ה- COM למסוף ה- NO.

* לאחר חיבור מסוף ה- NO ניתן להדליק מנורה או כל עומס אחר. בדוגמה זו אני רק מדליק ומכבה נורית LED.

שלב 7: הקוד

הקוד פשוט מאוד. פשוט התחל בהגדרת הסיכה הדיגיטלית מספר 2 של הארדואינו כסיכת ממסר.

לאחר מכן הגדר את pinMode כ- OUTPUT בחלק ההתקנה של הקוד. לבסוף, בחלק הלולאה אנו הולכים להדליק ולכבות את הממסר לאחר כל 500 מחזורי מעבד על ידי הגדרת סיכת הממסר ל- HIGH ו- LOW בהתאמה.

שלב 8: סיכום

* זכור: חשוב מאוד למקם דיודה לרוחב סליל הממסר כיוון שנוצר זריקת מתח (נסיגה אינדוקטיבית מהסליל) (הפרעה אלקטרומגנטית) כאשר הסרם מסולק מהסליל עקב קריסת המגנטי שדה. עליית מתח זו עלולה לפגוע ברכיבים האלקטרוניים הרגישים השולטים במעגל.

* החשוב ביותר: בדומה לקבלים, אנו תמיד מדרגים פחות את הממסר כדי לצמצם את הסיכון לכשלים ממסר. נניח שאתה צריך לעבוד על 10A@120VAC, אל תשתמש בממסר שדורג 10A@120VAC, במקום זאת השתמש במגבר גדול יותר כגון 30A@120VAC. זכור, מתח = זרם * מתח כך שממסר 30A@220V יכול להתמודד עד מכשיר של 6, 000W.

* אם רק תחליף את הנורית בכל מכשיר חשמלי אחר כמו מאוורר, נורה, מקרר וכו ', אתה אמור להיות מסוגל להפוך את המכשיר למכשיר חכם עם שקע חשמל מבוקר Arduino.

* ניתן להשתמש בממסר גם להפעלה או כיבוי של שני מעגלים. אחד כאשר האלקטרומגנט דולק והשני כאשר האלקטרומגנט כבוי.

* ממסר מסייע לבידוד חשמלי. מגעי המיתוג של ממסר מבודדים לחלוטין מהסליל, ומכאן מהארדואינו. הקישור היחיד הוא על ידי השדה המגנטי.

הערה: מעגלים קצרים בסיכות ארדואינו, או ניסיון להריץ ממנה התקנים בעלי זרם גבוה, עלולים לפגוע או להרוס את טרנזיסטורי הפלט בסיכה, או לפגוע בשבב AtMega כולו. לעתים קרובות הדבר יגרום לסיכה "מתה" של הבקר המיקרו אך השבב הנותר עדיין יפעל כראוי. מסיבה זו כדאי לחבר סיכות OUTPUT למכשירים אחרים בעלי נגדים של 470Ω או 1k, אלא אם כן נדרשת משיכת זרם מרבית מהסיכות ליישום מסוים

שלב 9: תודה

שוב תודה על הצפייה בסרטון הזה! אני מקווה שזה יעזור לך. אם אתה רוצה לתמוך בי, תוכל להירשם לערוץ שלי ולצפות בסרטונים האחרים שלי. תודה, שוב, בסרטון הבא שלי.