Arduino + relejni modul i rock & roll: miješanje AC / DC

Nakon našeg udžbenik programiranja i prvi koraci u Arduinu, ovaj put donosimo vam praktični vodič za rad Arduino a relejni modul, to jest da mogu pomoću Arduino niskonaponskog kruga istosmjerne struje upravljati sustavom izmjenične struje višeg napona. Odnosno, ono što se činilo nemogućim s jednostavnom Arduino pločom, poput upravljanja opterećenjima od 220v, sada je moguće s relejnim modulom.

Na taj će vam način to omogućiti kontrolni uređaji priključeni na električnu mrežu. A kako ne bih bio previše restriktivan u smislu prakse, pokušat ću to objasniti na način koji se može primijeniti na bilo koju vrstu projekta za koji se možete sjetiti ili izmijeniti na jednostavan način da radite ono što stvarno želite, budući da na Internetu postoje mnogi vrlo specifični projekti koji koriste Arduino ploču i relejni modul ...

Relej:

Objasnimo sve što trebate znati o relejima.

Što je relej?

Na francuskom relay znači relej, a to daje naznaku što relej zapravo radi. To je u osnovi elektromagnetski uređaj koji radi kao kontrolirani prekidač uz potok. Pomoću mehanizma sa zavojnicom i elektromagnetom može se upravljati jednim ili više kontakata za otvaranje ili zatvaranje neovisnog električnog kruga, jer navedeni krug radi s naponom i vrstom struje koja se razlikuje od one koja ga kontrolira (na svom izlaz obrađuje krug veće snage od ulaza).

Bilo je izumio Joseph Henry 1835. godine (iako se te iste godine također pripisuje Edwardu Davyju) i od tada se razvio i promijenio u veličini u moderne releje koje imamo sada. U početku se koristio za telegrafske strojeve, kontrolirajući na taj način signal veće struje iz slabijeg signala primljenog na ulaz. Aplikacije su se malo po malo povećavale i trenutno se koriste u velikom broju slučajeva.

Koje vrste postoje?

Ako pogledamo unutar releja i analiziramo njegov rad, vidimo da je mala ulazna upravljačka struja ona koja upravlja elektromagnetom s tim bakrenim namotom i pomiče prekidač ili prekidač koji otvara ili zatvara krug veće snage koji će kontrolirati njegov izlaz. Sve se to izolira pomoću izolacijskog zaštitnika kako bi se izbjegle nesreće, ali bez obzira na to, zanima me nešto drugo i postoje vrste koje ovise o njihovom radu.

The vrste releja što imamo možemo vidjeti iz različitih točaka. S jedne strane, moramo se usredotočiti na njegov mehanizam za otvaranje ili zatvaranje prekidača i ovisno o tome imamo:

• NE ili normalno otvoren: kao što im samo ime govori, to su oni koji su bez aktiviranja elektromagneta kontakti prekidača ili izlazne sklopke otvoreni, među njima nema električne veze pa će krug biti isključen ili otvoren u svom normalnom stanju. Kada se ulaz aktivira tako da se to promijeni, u tom će se trenutku dodirnuti terminali sklopke i krug će se zatvoriti, odnosno omogućit će prolazak struje.
• NC ili normalno zatvoren: suprotno je od prethodnog, izlazni krug u normalnom ili stanju mirovanja pustit će struju da teče. S druge strane, čim se djeluje na ulaz, krug se otvara i struja se prekida.

Ovo je vrlo važno znati pri kupnji releja ovisno o projektu koji želimo stvoriti. Morate razmisliti što je za vaš projekt najnormalnije, da su uređaj ili uređaji povezani s relejem uvijek aktivni ili da ih želite aktivirati samo u određeno vrijeme. Ovisno o tome, bilo bi bolje odabrati jedno ili drugo.

Po ejemplo, sustav za navodnjavanje u kojem na relej priključujete vodenu pumpu kako bi se aktivirao kada želite da bude bolje odabrati NA, jer samo kada naručite s platforme Arduino, crpka treba biti povezana. S druge strane, u sigurnosnom sustavu u kojem je potrebno biti trajno povezan i isključiti ga samo u određeno vrijeme, NC će biti prikladniji. Tako ćete izbjeći stalno napajanje releja s ploče Arduino kako bi se forsiralo stanje koje nije normalno ...

Ali bez obzira na to, postoji ostale vrste releja prema drugim gledištima, poput mehanizama koji ih pokreću. Klasici su elektromagnetski koje smo opisali i najpopularniji su. Ali postoje i drugi koji se mogu pokretati optički vezanim uređajima, odnosno temeljenim na čvrstom stanju. Još jedan zanimljiv tip su oni s odgođenim izlazom, odnosno releji koji imaju dodatni krug tako da učinak na njihov izlaz za otvaranje ili zatvaranje kruga bude nakon određenog vremena, a ne odmah.

Pojedinačni releji i moduli:

Za svoje projekte možete koristiti mnoštvo vrsta releja, poput onih koji se prodaju labavo ako se prilagode električnim kapacitetima ploče Arduino na njegovom ulazu. Međutim, najjednostavniji način da izbjegnete iznenađenja zbog nekompatibilnosti ako niste sigurni što kupujete je koristiti moduli posebno dizajnirani za Arduino. Postoje moduli s jednim relejem čija je veza s našom Arduino pločom vrlo jednostavna, ali postoje i dvostruki poput ovog koji možete vidjeti na gornjoj slici.

Ova vrsta dvostrukog modula obično uključuje NO relej i NC relej tako da imate sve što je potrebno za vaš projekt i možete testirati obje opcije jednim modulom postavljenim na nosač poput onih Keyes ploče koje ćete naći na tržištu.

Kako se povežete i programirate s Arduinom?

Evo jednostavnog dijagrama Arduino veza s relejnim modulom. Kao što vidite, veza je vrlo jednostavna. Očito, ako ste odabrali modul s jednim relejem ili labavim relejem koji ste kupili, morat ćete ga malo izmijeniti da biste ga pravilno povezali. Usput, ako ste odabrali dvostruki relejni modul, možete koristiti jedan ili drugi ovisno o tome što vam najviše odgovara za vaš projekt, kao što sam već spomenuo.

Kao što vidite, jednostavno bi bilo staviti kabel od GND ili uzemljenja koji morate spojiti na GND pinove vašeg releja ili modula. Tada bi Vcc linija trebala ići na jednu od Arduinovih 5v pinova. To će biti sve što je potrebno za napajanje releja, ali potrebna je trećina kontrolna linija da "kažemo" releju da se aktivira kada želimo ili kada smo programirali u kodu naše skice.

Poštujte sigurnosne granice releja, na primjer, ne prekoračite one maksimume od 250 VAC i 10A koje određuju neki releji. I budite oprezni pri rukovanju ovim krugom, jer se ne "igrate" samo s niskim naponima istosmjerne struje koji ne utječu na vas, već možete pretrpjeti štetu ako ne budete oprezni pri rukovanju tim 220v ...

Tu upravljačku ili signalnu liniju možete staviti u bilo koji od programibilni digitalni izlazni pinovi od vašeg Arduina, a odatle do ulaza označenog IN na relejnom modulu. Iako je u našoj shemi 2 korišten, možete koristiti sve što želite, ali upamtite koji ste koristili za ispravnu izmjenu koda ili neće raditi ako navedete drugi (vrlo česta pogreška).

Moram komentirati još dva detalja sheme, jedan bi bio da tamo gdje sam stavio "ovdje vaše uređaje" možete spojiti žarulju, ventilator, motor naizmjenične struje ili bilo koji uređaj koji radi s vod od 220v. Naravno, morat ćete ga napajati priključivanjem navedenog uređaja ili uređaja na električnu mrežu. Da biste to učinili, možete izmijeniti kabel za napajanje uređaja prekidajući jedan od njegova dva kabela za napajanje (ne kabel za uzemljenje, ako ga ima), postavljajući relej koji otvara ili zatvara krug.

Program Arduino:

Možete to učiniti s Arduino IDE, s Ardublockom ili Bitbloqom, odnosno onim što vam više odgovara. Jednostavni kod za programiranje bio bi sljedeći, premda ga možete izmijeniti ili proširiti u skladu s potrebama vašeg projekta:

const int rele = 2;
/***Setup***/
void setup() {
pinMode(rele,OUTPUT);}
/***Loop***/
void loop() {
digitalWrite(rele, XXX);
}

Možete promijeniti XXX za VISOKO ili NISKO ovisno o tome što želite učiniti, odnosno uključiti ili isključiti. Ali imajte na umu da morate imati na umu je li NC ili NE ... Naravno, možete dodati još koda za programiranje vremenskog odgode ili je on aktiviran ili deaktiviran u skladu s događajem, možda ulaznim ili status drugog Arduino ulaza, poput dodavanja senzora i ovisno o tome je li aktiviran ili ne, promijenite relej itd.

Već znate da je mogućnosti mnogo i granica je vaša mašta. Više mogućnosti i primjere koda možete vidjeti u naš vodič. Na primjer, za dodavanje vremena za aktiviranje i deaktiviranje u intervalima od 1 minute mogli bismo koristiti:

const int pin = 2;

void setup() {

Serial.begin(9600); //iniciar puerto serie  pin

Mode(pin, OUTPUT); //definir pin como salida

}

void loop(){

digitalWrite(pin, HIGH); // poner el Pin en HIGH (activar relé)

delay(60000); // esperar un min  digital

Write(pin, LOW); // poner el Pin en LOW (desactivar relé)

delay(60000); // esperar un min

}

Nadam se da vam je ovaj tutorial poslužio i da ćete dobiti započnite svoje visokonaponske projekte...