Vožnja releja z Arduinom: 9 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Pozdravljeni vsi, dobrodošli nazaj na moj kanal. To je moja četrta vadnica o tem, kako voziti rele (ne relejski modul) z Arduinom.

Na voljo je na stotine vadnic o uporabi "relejskega modula", vendar nisem našel dobrega, ki bi pokazal, kako uporabljati rele in ne relejskega modula. Torej, tukaj bomo razpravljali o tem, kako deluje rele in kako ga lahko priključimo na Arduino.

Opomba: Če delate z "napajanjem iz omrežja", na primer z napetostjo 120v ali 240v AC, morate vedno uporabiti ustrezno opremo in varnostna orodja ter ugotoviti, ali imate ustrezne spretnosti in izkušnje, ali se obrnite na pooblaščenega električarja. Ta projekt ni namenjen otrokom.

1. korak: Osnove

Rele je veliko mehansko stikalo, ki se vklopi ali izklopi z napajanjem tuljave.

Glede na načelo delovanja in konstrukcijske značilnosti so releji različnih vrst, na primer:

1. Elektromagnetni releji

2. Polprevodniški releji

3. Termični releji

4. Releji z različnimi močmi

5. Reed releji

6. Hibridni releji

7. Večdimenzionalni releji in tako naprej, z različnimi ocenami, velikostmi in aplikacijami.

Vendar bomo v tej vadnici razpravljali le o elektromagnetnih relejih.

Vodnik po različnih vrstah relejev:

1.

2.

2. korak: Moj rele (SRD-05VDC-SL-C)

Rele, ki ga gledam, je SRD-05VDC-SL-C. Je zelo priljubljen rele med ljubitelji elektronike Arduino in DIY.

Ta rele ima 5 zatičev. 2 za tuljavo. Srednji je COM (skupni), preostali dve pa se imenujeta NO (normalno odprto) in NC (običajno zaprto). Ko tok teče skozi tuljavo releja, se ustvari magnetno polje, ki povzroči premikanje železne armature, tako da vzpostavi ali prekine električno povezavo. Ko je elektromagnet pod napetostjo, je NO tisti, ki je vklopljen, NC pa tisti, ki je izklopljen. Ko je tuljava izklopljena, elektromagnetna sila izgine in armatura se premakne nazaj v prvotni položaj ob vklopu NC kontakta. Zapiranje in sprostitev kontaktov povzroči vklop in izklop tokokrogov.

Če pogledamo vrh releja, najprej vidimo SONGLE, to je ime proizvajalca. Nato vidimo "Current and Voltage Rating": to je največji tok in/ali napetost, ki se lahko prenaša skozi stikalo. Začne se pri 10A@250VAC in se spusti do 10A@28VDC Na koncu spodnji bit pravi: SRD-05VDC-SL-C SRD: je model releja. 05VDC: Znana tudi kot "Nominalna napetost tuljave" ali "Napetost aktiviranja releja", je napetost, ki je potrebna, da tuljava aktivira rele.

S: Stoji za strukturo "Sealed Type"

L: je "občutljivost tuljave", ki je 0,36 W

C: nam pove o kontaktnem obrazcu

Za več informacij sem priložil podatkovni list releja.

3. korak: Roke na releju

Začnimo z določanjem nožic relejne tuljave.

To lahko storite tako, da multimeter priključite na način merjenja upora z lestvico 1000 ohmov (ker se upor tuljave običajno giblje med 50 ohmov in 1000 ohmov) ali z uporabo baterije. Na tem releju je označena polariteta "brez", ker notranja dušilna dioda ni prisotna. Tako je lahko pozitiven izhod enosmernega napajanja priključen na kateri koli od zatičev tuljave, medtem ko bo negativni izhod enosmernega napajanja povezan z drugim zatičem tuljave ali obratno. Če baterijo priključimo na desne zatiče, lahko ob vklopu stikala dejansko slišite * klik * zvok.

Če ste kdaj zmedeni pri ugotavljanju, kateri je NE in kateri NC zatič, sledite spodnjim korakom, da preprosto ugotovite:

- Multimeter nastavite na način merjenja upora.

- Obrnite rele na glavo in si oglejte zatiče na njegovem spodnjem delu.

- Zdaj priključite enega na sondi multimetra na zatič med tuljavami (Common Pin)

- Nato drugo sondo enega za drugim priključite na preostala 2 zatiča.

Samo en nožica bo dokončala vezje in pokazala aktivnost na multimetru.

4. korak: Arduino in rele

* Vprašanje je "Zakaj uporabljati rele z Arduinom?"

Zatiči GPIO (splošni namen vhoda/izhoda) mikro krmilnika ne zmorejo naprav z večjo močjo. LED -dioda je dovolj enostavna, vendar so za velike napajalne enote, kot so žarnice, motorji, črpalke ali ventilatorji, potrebna bolj skrivna vezja. Za preklop toka 120-240V lahko uporabite rele 5V, za krmiljenje releja pa uporabite Arduino.

* Rele v bistvu omogoča relativno nizki napetosti za enostavno krmiljenje tokokrogov z večjo močjo. Rele to doseže tako, da za napetost elektromagneta uporabi 5V, izhodno iz Arduino zatiča, ki nato zapre notranje, fizično stikalo za vklop ali izklop vezja z večjo močjo. Stikalni kontakti releja so popolnoma izolirani od tuljave in s tem od Arduina. Edina povezava je magnetno polje. Ta postopek se imenuje "električna izolacija".

* Zdaj se postavlja vprašanje, zakaj potrebujemo dodaten del vezja za pogon releja? Tuljava releja potrebuje velik tok (okoli 150 mA) za pogon releja, česar Arduino ne more zagotoviti. Zato potrebujemo napravo za ojačanje toka. V tem projektu tranzistor NPN 2N2222 poganja rele, ko se stik NPN nasiči.

5. korak: Zahteve po strojni opremi

Za to vadnico potrebujemo:

1 x Deska

1 x Arduino Nano/UNO (karkoli je pri roki)

1x rele

1 x 1K upor

1 x visokonapetostna visokonapetostna dioda 1N4007 za zaščito mikrokrmilnika pred napetostnimi sunki

1 x 2N2222 NPN tranzistor za splošno uporabo

1 x LED in 220 ohmski omejevalni upor za preverjanje povezljivosti

Nekaj priključnih kablov

Kabel USB za nalaganje kode v Arduino

in splošno opremo za spajkanje

6. korak: Montaža

* Začnimo s priključitvijo zatičev VIN in GND Arduina na vodila +ve in -ve na plošči.

* Nato priključite enega od zatičev tuljav na +ve 5v tirnico na plošči.

* Nato moramo preko elektromagnetne tuljave priključiti diodo. Dioda preko elektromagneta vodi v obratni smeri, ko je tranzistor izklopljen zaradi zaščite pred napetostjo ali povratnim tokom toka.

* Nato kolektor tranzistorja NPN priključite na 2. nožico tuljave.

* Oddajnik se poveže z vodilom -ve na plošči.

* Končno, z uporom 1k priključite osnovo tranzistorja na pin D2 Arduina.

* To je to, da je naše vezje končano, zdaj lahko kodo naložimo v Arduino, da vklopimo ali izklopimo rele. V bistvu, ko +5v teče skozi upor 1K do osnove tranzistorja, tok približno 0, 0005 amperov (500 mikroamperov) teče in vklopi tranzistor. Skozi stičišče, ki vklopi elektromagnet, začne teči tok 0,07 ampera. Elektromagnet nato potegne stikalni kontakt in ga premakne za priključitev terminala COM na priključek NO.

* Ko je priključek NO priključen, lahko vklopite svetilko ali katero koli drugo obremenitev. V tem primeru samo vklopim in izklopim LED.

7. korak: Koda

Koda je zelo preprosta. Začnite tako, da določite digitalni pin številka 2 Arduina kot relejni pin.

Nato določite pinMode kot OUTPUT v razdelku za nastavitev kode. Nazadnje bomo v odseku zanke vklopili in izklopili rele po vsakih 500 ciklih CPE -ja tako, da bomo relejni zatič nastavili na HIGH in LOW.

8. korak: Zaključek

* Zapomnite si: Zelo pomembno je, da na tuljavo releja postavite diodo, ker nastane konica napetosti (induktivni povratni udar iz tuljave) (elektromagnetne motnje), ko se tok iz tuljave odstrani zaradi propada magnetnega polje. Ta skok napetosti lahko poškoduje občutljive elektronske komponente, ki nadzorujejo vezje.

* Najpomembnejše: Enako kot kondenzatorji, rele vedno podcenimo, da zmanjšamo tveganje okvar releja. Recimo, da morate delati pri 10A@120VAC, ne uporabljajte releja za 10A@120VAC, namesto tega uporabite večjega, na primer 30A@120VAC. Ne pozabite, da je moč = tok * napetost, tako da lahko rele 30A@220V upravlja z napravo do 6 000 W.

* Če le zamenjate LED z drugo električno napravo, kot je ventilator, žarnica, hladilnik itd., Bi morali to napravo spremeniti v pametno napravo z vtičnico, ki jo upravlja Arduino.

* Rele lahko uporabite tudi za vklop ali izklop dveh tokokrogov. Eno, ko je elektromagnet vklopljen, in drugo, ko je elektromagnet izklopljen.

* Rele pomaga pri električni izolaciji. Stikalni kontakti releja so popolnoma izolirani od tuljave in s tem od Arduina. Edina povezava je magnetno polje.

Opomba: Kratek stik na zatičih Arduino ali poskus izvajanja naprav z visokim tokom lahko poškoduje ali uniči izhodne tranzistorje v zatiču ali poškoduje celoten čip AtMega. Pogosto bo to povzročilo "mrtev" pin mikrokrmilnika, vendar bo preostali čip še vedno deloval ustrezno. Zato je dobro, da priključke OUTPUT povežete z drugimi napravami z upori 470Ω ali 1k, razen če je za določeno aplikacijo potreben največji tok toka iz nožic

9. korak: Hvala

Še enkrat hvala za ogled tega videa! Upam, da vam pomaga. Če me želite podpreti, se lahko naročite na moj kanal in si ogledate moje druge videoposnetke. Hvala, spet v naslednjem videu.