Vožnja releja s Arduinom: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Pozdrav svima, dobrodošli na moj kanal. Ovo je moj četvrti vodič o upravljanju relejem (ne relejnim modulom) s Arduinom.

Dostupne su stotine vodiča o tome kako se koristi "relejni modul", ali nisam mogao pronaći dobar koji bi pokazao kako se koristi relejni, a ne relejni modul. Dakle, ovdje ćemo razgovarati o tome kako relej radi i kako ga možemo spojiti na Arduino.

Napomena: Ako radite sa "mrežnim napajanjem", poput ožičenja naizmjenične struje 120v ili 240v, uvijek biste trebali koristiti odgovarajuću opremu i sigurnosne zupčanike te utvrditi imate li odgovarajuću vještinu i iskustvo ili se obratiti ovlaštenom električaru. Ovaj projekat nije namijenjen djeci.

Korak 1: Osnove

Relej je veliki mehanički prekidač koji se uključuje ili isključuje napajanjem zavojnice.

Ovisno o principu rada i strukturnim karakteristikama, releji su različitih tipova, kao što su:

1. Elektromagnetni releji

2. Releji u čvrstom stanju

3. Termički releji

4. Releji s promjenom snage

5. Reed releji

6. Hibridni releji

7. Višedimenzionalni releji i tako dalje, s različitim ocjenama, veličinama i primjenama.

Međutim, u ovom vodiču ćemo govoriti samo o elektromagnetnim relejima.

Vodič za različite vrste releja:

1.

2.

Korak 2: Moj relej (SRD-05VDC-SL-C)

Relej koji gledam je SRD-05VDC-SL-C. Vrlo je popularan relej među ljubiteljima Arduino i DIY elektronike.

Ovaj relej ima 5 pinova. 2 za zavojnicu. Srednji je COM (uobičajen), a ostala dva se zovu NO (Normalno otvoren) i NC (Normalno zatvoren). Kada struja teče kroz zavojnicu releja, stvara se magnetsko polje koje uzrokuje pomicanje željezne armature, stvarajući ili prekidajući električnu vezu. Kada je elektromagnet pod naponom, NO je onaj koji je uključen, a NC je isključen. Kada je zavojnica isključena, elektromagnetska sila nestaje i armatura se pomiče natrag u prvobitni položaj uključivanjem NC kontakta. Zatvaranje i otpuštanje kontakata dovodi do uključivanja i isključivanja krugova.

Ako pogledamo vrh releja, prvo što vidimo je SONGLE, to je naziv proizvođača. Zatim vidimo "Struja i napon": to je maksimalna struja i/ili napon koji se može propustiti kroz prekidač. Počinje od 10A@250VAC i ide do 10A@28VDC Konačno donji bit kaže: SRD-05VDC-SL-C SRD: je model releja. 05VDC: Poznat i kao "Nominalni napon namotaja" ili "Napon aktiviranja releja", to je napon potreban zavojnici da aktivira relej.

S: Označava strukturu "Sealed Type"

L: je "Osjetljivost zavojnice" koja iznosi 0,36 W

C: govori nam o kontaktnom obrascu

Za više informacija priložio sam podatkovni list releja.

Korak 3: Ruke na relej

Počnimo s određivanjem pinova zavojnice releja.

To možete učiniti ili spajanjem multimetra na način mjerenja otpora na skali od 1000 ohma (budući da se otpor zavojnice obično kreće između 50 ohma i 1000 ohma) ili pomoću baterije. Na ovom releju je označen polaritet 'nema' jer unutarnja dioda za potiskivanje nije prisutna u njemu. Stoga se pozitivni izlaz istosmjernog napajanja može spojiti na bilo koji od pinova zavojnice, dok će negativni izlaz istosmjernog napajanja biti spojen na drugi pin zavojnice ili obrnuto. Ako povežemo bateriju s desnim pinovima, zapravo ćete čuti zvuk * klikanja * kada se prekidač uključi.

Ako se ikada zbunite u shvaćanju koji je NE, a koji NC pin, slijedite donje korake da biste lako utvrdili:

- Postavite multimetar u način mjerenja otpora.

- Okrenite relej naopako da vidite igle koje se nalaze u njegovom donjem dijelu.

- Sada spojite jedan na sondi multimetra sa pinom između zavojnica (Common Pin)

- Zatim povežite drugu sondu jednu po jednu na preostala 2 pina.

Samo jedan od pinova dovršit će krug i pokazat će aktivnost na multimetru.

Korak 4: Arduino i relej

* Pitanje je "Zašto koristiti relej s Arduinom?"

GPIO pinovi (općenite namjene ulaza/izlaza) mikro kontrolera ne mogu rukovati uređajima veće snage. LED dioda je dovoljno laka, ali velike stavke napajanja, poput žarulja, motora, pumpi ili ventilatora, zahtijevaju više lukavih kola. Možete koristiti 5V relej za prebacivanje struje 120-240V i koristiti Arduino za upravljanje relejem.

* Relej u osnovi omogućuje relativno niskom naponu da lako kontrolira krugove veće snage. Relej to postiže korištenjem 5V izlaza iz Arduino pina za napajanje elektromagneta koji zauzvrat zatvara unutarnji, fizički prekidač za uključivanje ili isključivanje kruga veće snage. Preklopni kontakti releja potpuno su izolirani od zavojnice, a time i od Arduina. Jedina veza je magnetsko polje. Ovaj proces se naziva "električna izolacija".

* Sada se postavlja pitanje, zašto nam je potreban dodatni dio kola za pogon releja? Zavojnici releja potrebna je velika struja (oko 150mA) za pogon releja, koju Arduino ne može osigurati. Stoga nam je potreban uređaj za pojačavanje struje. U ovom projektu NPN tranzistor 2N2222 pokreće relej kada se NPN spoj zasiti.

Korak 5: Hardverski zahtjevi

Za ovaj vodič potrebni su nam:

1 x Oglasna ploča

1 x Arduino Nano/UNO (sve što vam je pri ruci)

1 x Relej

1 x 1K otpornik

1 x 1N4007 visokonaponska dioda visoke jakosti za zaštitu mikrokontrolera od skokova napona

1 x 2N2222 NPN tranzistor opće namjene

1 x LED i otpornik za ograničavanje struje od 220 ohma za provjeru povezanosti

Nekoliko spojnih kabela

USB kabel za učitavanje koda na Arduino

i opću opremu za lemljenje

Korak 6: Montaža

* Počnimo spajanjem VIN i GND pinova Arduina na +ve i -ve šine na matičnoj ploči.

* Zatim spojite jedan od zavojnica na +ve 5v šinu ploče.

* Zatim moramo spojiti diodu preko elektromagnetske zavojnice. Dioda preko elektromagneta vodi u obrnutom smjeru kada je tranzistor isključen radi zaštite od skoka napona ili povratnog toka struje.

* Zatim spojite kolektor NPN tranzistora na drugi pin zavojnice.

* Emiter se spaja na -ve šinu matične ploče.

* Konačno, pomoću 1k otpornika spojite bazu tranzistora na D2 pin Arduina.

* To je sve što je naše kolo završeno, sada možemo učitati kôd na Arduino za uključivanje ili isključivanje releja. U osnovi, kada +5v protiče kroz 1K otpornik do baze tranzistora, struja od oko.0005 ampera (500 mikroamp) teče i uključuje tranzistor. Kroz spoj se uključuje struja od 0,07 ampera koja uključuje elektromagnet. Elektromagnet tada povlači prekidački kontakt i pomiče ga za spajanje COM terminala na NO terminal.

* Nakon što je NO terminal priključen, može se uključiti lampa ili bilo koje drugo opterećenje. U ovom primjeru samo palim i isključujem LED.

Korak 7: Kôd

Kôd je vrlo jednostavan. Samo počnite definiranjem digitalnog pina broj 2 Arduina kao relejnog pina.

Zatim definirajte pinMode kao OUTPUT u odjeljku za postavljanje koda. Konačno, u odjeljku petlje ćemo uključiti i isključiti relej nakon svakih 500 ciklusa CPU -a postavljanjem relejnog pina na HIGH i LOW respektivno.

Korak 8: Zaključak

* Upamtite: Vrlo je važno postaviti diodu preko zavojnice releja jer se stvara napon (induktivni povratni udar iz zavojnice) (elektromagnetske smetnje) kada se struja ukloni iz zavojnice zbog kolapsa magneta polje. Ovaj skok napona može oštetiti osjetljive elektroničke komponente koje upravljaju krugom.

* Najvažnije: Isto kao i kondenzatori, uvijek podcjenjujemo relej kako bismo umanjili rizik od kvara releja. Recimo, morate raditi na 10A@120VAC, nemojte koristiti relej ocijenjen za 10A@120VAC, umjesto toga koristite veći, poput 30A@120VAC. Upamtite, snaga = trenutni * napon tako da relej 30A@220V može podnijeti do 6 000 W uređaja.

* Ako LED diodu zamijenite bilo kojim drugim električnim uređajem, poput ventilatora, žarulje, hladnjaka itd., Trebali biste moći pretvoriti taj uređaj u pametni uređaj s utičnicom za napajanje kontroliranom Arduinom.

* Relej se također može koristiti za uključivanje ili isključivanje dva kruga. Jedan kada je elektromagnet uključen i drugi kada je elektromagnet isključen.

* Relej pomaže u električnoj izolaciji. Preklopni kontakti releja potpuno su izolirani od zavojnice, a time i od Arduina. Jedina veza je magnetsko polje.

Napomena: Kratki spojevi na Arduino pinovima ili pokušaj pokretanja uređaja velike struje s njega mogu oštetiti ili uništiti izlazne tranzistore u pinu ili oštetiti cijeli AtMega čip. Često će to rezultirati "mrtvim" pinom mikrokontrolera, ali preostali čip će i dalje funkcionirati adekvatno. Iz tog razloga dobra je ideja spojiti OUTPUT pinove na druge uređaje sa 470Ω ili 1k otpornicima, osim ako je za određenu aplikaciju potrebno maksimalno izvlačenje struje iz pinova

Korak 9: Hvala

Hvala vam još jednom što ste pogledali ovaj video! Nadam se da će vam pomoći. Ako me želite podržati, možete se pretplatiti na moj kanal i pogledati moje ostale video zapise. Hvala, ca opet u mom sljedecem videu.