Arduino Multi Light Controller: 7 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Kolega in umetnik Jim Hobbs je nameraval zgraditi samostojno instalacijo za razstavo, ki jo je pripravil. Ta namestitev bi bila sestavljena iz 8 polic, ki tvorijo parabolično obliko. Vsaka od 8 polic je morala imeti nameščenih 10 žarnic. Teh 8 skupin/polic žarnic bi bilo treba samodejno in posamično preklopiti, da bi lahko ustvarili vzorce osvetlitve. Del se nanaša na stojala za preskušanje svetlobe pri družbi General Electric.

Sodelovali smo na tehnični strani dela in se odločili, da bo krmilnik centralno nameščen na strukturi in temelji na Arduino nano.

Čeprav je vse to zelo specifično, načela in koda, vključeni v to vadnico, dajejo dobro izhodišče za uporabo arduina z releji za nadzor višjih napetostnih ali tokovnih obremenitev. tudi pri takšnem krmilniku je veliko možnosti, če bi ga potisnili v nekoliko drugačno smer. Nekaj idej si oglejte v zadnjem koraku "obseg in možnosti"!

Visokonapetostna elektrika je lahko nevarna in jo smejo izvajati samo usposobljene osebe. Če na tem področju sploh niste izkušeni ali niste prepričani, naj elektriko pred priklopom preveri elektriko.

Zaloge

Deli (na voljo so alternative povezanim delom)

- Arduino Nano

- 8 -kanalni relejni modul 5v

- mini ploščica

- [30x] priključni bloki 2,5 mm

- 1,5 mm enožilni upogib (kabel)- v rjavi, modri, rumeno/zeleni barvi

- [8x] vtičnice

- vtičnica z varovalko

- stisnite sponke

- 1A 12v napajalnik

- 20 cm moški-ženski mostični kabli

-Zaklepanje

Orodja

- Komplet natančnih izvijačev

- žaga za fino rezanje

- Dremel/vrtljivo večnamensko orodje

- Vrtalnik

- Multimeter

- Ravnilo ali kombinirani kvadrat

- imbus/šestkotni ključi

- Komplet ključev/vtičnic

- Orodje za stiskanje sponk

- Odstranjevalec žice

- Klešče za nos

1. korak: Izdelava montažne plošče in postavitev

Za pritrditev naših komponent moramo narediti ploščo, ki bo nameščena na dnu ohišja. Uporabil sem kos vezanega lesa 6 mm, lahko uporabite skoraj kateri koli material, vendar pazite, da je tog in neprevoden. Tanjši materiali olajšajo montažo in zavzamejo manj prostora. Nekatera ohišja so opremljena z osnovnimi ploščami, ki bodo ustrezale različnim standardom v zvezi s prevodnostjo in požarnimi lastnostmi.

zdaj imate montažno ploščo pravilne velikosti, lahko komponente postavite na vrh, da oblikujete postavitev. Izvajanje tega koraka je ključnega pomena za zagotovitev enostavnosti preostale gradnje in ožičenja. Pomislite na kabelske kanale, ki dajejo dovolj prostora med deli, višino vtičnice itd.

Ko ste zadovoljni s pozicioniranjem, označite položaje, izvrtajte ustrezne luknje in namestite komponente. Vezane plošče sem oljal pred montažo.

2. korak: Izrežite luknje za vstopne/izhodne odprtine v ohišju

Vtičnice so nameščene na samem ohišju. Odločil sem se za uporabo vtičnic IEC, saj so zanesljive in relativno univerzalne, vendar so težke oblike, ko gre za rezanje lukenj za montažo. Priložil sem predlogo PDF za obe vrsti vtičnic, ki se uporabljata tukaj. To lahko natisnete in uporabite za označevanje pred rezanjem, lahko pa tudi naredite svojo predlogo iz kartona, kot sem naredil jaz.

Obstaja orodje za izrezovanje teh vtičnic, vendar če berete ta navodila, verjetno ne boste imeli dostopa do enega. Nimam nobene, zato sem namesto tega izvrtal luknje v središčih označenega območja in z Dremelom odgrizel obod.

Za vtičnico uporabljamo moško vtičnico, za vtičnice pa žensko. To odpravlja možnost, da bi imeli izpostavljene žive zatiče. Zatiči pod napetostjo morajo biti skriti, saj so na ženskih vtičnicah. To načelo je običajno treba uporabljati pri uporabi priključkov z visoko napetostjo.

3. korak: Priključite visokonapetostno stran

OPOZORILO - Visokonapetostna elektrika je lahko nevarna in jo smejo izvajati samo usposobljene osebe. Če na tem področju sploh niste izkušeni ali niste prepričani, naj elektriko pred priklopom preveri elektriko.

Za vse naslednje uporabite 1,5-milimetrske upogljive kable. Uporabite barve, ki ustrezajo standardom v vaši državi. V Združenem kraljestvu običajno uporabljamo rjavo, modro in rumeno/zeleno za živo, nevtralno in zemljo - to se lahko razlikuje v vašem kraju.

Začnite z ožičenjem vodila z vrsticami 8x priključnih blokov. Ti bodo razdelili električno energijo v vsako od vtičnic. To naredimo tako, da sestavimo skakalne vodnike, ki se pridružijo vsakemu terminalu na eni strani.

ko naredite vodila, potegnite kabel od vsakega priključka (v živo, nevtralno, ozemljitveno) na vhodu do prvega priključka ustreznih vodila vodila L, N in E.

Kable lahko položite iz vodil v živo in v nevtralno vodilo neposredno v vtičnice z uporabo stiskalnih sponk na koncih, da jih povežete s priključki vtičnice.

Za preklapljanje bomo uporabljali nevtralno, zato napeljite kable med osrednjim (skupnim) priključkom na vsakem releju do vsakega priključka na vodilu nevtralnega vodila.

Nato boste morali od NO (normalno odprtega) priključka na vsakem releju napeljati še en kabel do vsake vtičnice. To pomeni, da bo vezje "normalno odprto", zato bomo morali rele aktivirati z Arduinom, da ga "zapremo" in tako vklopimo luči.

za napajanje morate priključiti rjave in modre kable na 12 -voltno napajanje. Ti se lahko stisnejo v sponke, ki so neposredno povezane z glavno vtičnico C14, ali pa jih priključite na vodila L + N.

Lepota je tu ključna.

4. korak: Ožičenje nizkonapetostne strani

Arduino se uporablja za aktiviranje relejev in zapiranje vezja. Arduino deluje na "logični ravni napetosti", kar pomeni, da oddaja okoli 5V, ko je pin nastavljen na "HIGH" (vklopljeno). Vendar lahko sami Arduino napajamo z uporabo med 9-12v v pin VIN. Pogosto se odločim za napajanje 12V, kot sem to storil v tem primeru, ker je to precej standard in na voljo je veliko komponent, ki delujejo na 12V. Arduino lahko napajate tudi s priključkom USB, ki zagotavlja napajanje 5 V.

Odločili smo se, da bomo uporabili relejni modul 5V, ki se ujema s 5v izhodom, ki ga Arduino daje napajanju in ga preklopi.

Zato za začetek potisnite Arduino Nano na ploščo, tako da prečka središče, tako da nožice na obeh straneh niso povezane.

Opomba - Videli boste, da sem spajkal svoje mostične kable na relejni modul, uporaba moških in ženskih mostičnih kablov je lažja, vendar jih nisem imel.

Rdečo in črno žico iz 12 -voltnega napajalnika potisnite v vrstice na matični plošči, ki mejijo na vmesnike VIN in GND, da zagotovite napajanje Arduinu.

Potegnite črni mostični kabel iz reže na plošči v vrstici GND Arduina do zatiča GND na relejnem modulu

Napeljite rdeč mostični kabel od 5 V na Arduinu do VCC na relejskem modulu.

Zaženite (različne barve, če so na voljo) mostične kable od D2-D9 na Arduinu do 1-8 na relejnem modulu. Ti bodo uporabljeni za vklop/preklop relejev.

5. korak: Kodiranje in testiranje

Za testiranje lahko prenesete priloženo kodo (odprite jo z brezplačnim prenosom programske opreme Arduino IDE). To je zelo osnovno, vendar postavlja temelje za spremembe. Ta koda preprosto vklopi vsako vtičnico (od 1 do 8) v 10 -sekundnih intervalih, nato pa pred ponovitvijo vse izklopi. To je omogočilo preprosto testiranje. Ker ima Jim vse žarnice, ki sem jih preizkusil z multimetrom na zatičih, bi bilo pa dovolj enostavno priključiti preskusno žarnico, ki bi lahko bila bolj zanesljiva.

Jim je želel, da bi preklop luči sledil "koreografiji", zato sem preprosto spremenil preklop in trajanje, da bi ustrezal njegovim zahtevam. Koda za to je podobna in nič bolj zapletena od preskusne kode, čeprav z daljšimi zankami.

6. korak: Končna namestitev

Krmilno omarico smo namestili na sredino svetlobne konstrukcije in preprosto morali priključiti vire na police za razsvetljavo v upogib od njihovih razvodnih omar in zaključiti v moško vtičnico IEC c14, tokrat ne v skladu s standardom IEC za montažo na ploščo.

Te kombinacije vtič/vtičnica smo uporabili za olajšanje montaže in demontaže namestitve, saj jo je mogoče namestiti v prihodnjih oddajah. Vendar pa ne bi bilo težav s trdim ožičenjem luči in izogibanjem stroškom vtičnic, če bi bila stalna napeljava.

7. korak: Področje uporabe in možnosti

Ta projekt je dober začetni korak pri uporabi relejnih modulov in učenju povezovanja razcepljenih napetostnih sistemov z Arduinom. Vendar menim, da je to tudi dobra podlaga za ustvarjanje projektov, ki z nekaj dodatki in spremembami naredijo malo več. Arduino je zelo vsestranski in enostaven za uporabo, tukaj je nekaj hitrih idej za projekte, ki temeljijo na tem, do katerega sem prišel med pisanjem te vadnice …

- Nadzor drugih predmetov. Relejni moduli lahko prenesejo veliko toka. Takšno nastavitev bi lahko uporabili za nadzor vseh vrst stvari. Priključite in preklopite 8 predelovalcev hrane za ustvarjanje zvočne sledi? vklopiti grelnik za vodo, ko se zbudite?

- Uporaba senzorja in ustvarjanje povratne zanke. Arduino ima analogne vhode za uporabo senzorjev. Na voljo je veliko, ki so namenjene uporabi z Arduinom, zaradi česar so enostavne za uporabo. Takšno krmilno omarico s svetlobnim senzorjem bi lahko uporabili za vklop različnih luči, ko bi zunanja raven svetlobe dosegla določene točke, senzorji gibanja pa bi lahko vklopili različne žarnice, ko bi se preselili v različna območja prostora ali stavbe, trenutne senzorje lahko uporabite za vklop pralnega stroja, ko je telefon popolnoma napolnjen. Ko vaš pes prebije obod, se lahko oglasi zvočni signal itd. Oglejte si nekaj senzorjev, da se vaše ideje pretakajo sem

- Uporaba podatkov iz spleta. Različne organizacije in spletna mesta bodo izdale ključe API (vmesnik za programiranje aplikacij), ki vam omogočajo uporabo njihovih različnih storitev in podatkov za lastno aplikacijo. Za posredovanje povratnih informacij za vaš Arduino lahko uporabite različne nabore podatkov v živo. Na primer, lahko uporabite omrežje kakovosti zraka podjetja LAQN za merjenje kakovosti zraka v vašem kraju, zaradi česar se lahko prižge žarnica, ko je raven ogljikovega dioksida na nizki točki, zato se lahko odpravite na izlet v trgovine med optimalno kakovostjo zraka. Na voljo je več uporabnih idej. Preverite tukaj

- Z gumbi ali tipkovnico - Luči, povezane s krmilnikom, je mogoče preklopiti s številnimi gumbi (najbolj očitno 8). Ta funkcija bi lahko bila vgrajena v sintetizator, ki bi predvajal zvoke in preklapljal luči, ko bi jih predvajal za celotno vizualno in zvočno izkušnjo.