Arduino + moduł przekaźnikowy i rock & roll: miksowanie AC / DC

Po naszym samouczek programowania i pierwsze kroki w Arduino, tym razem przedstawiamy praktyczny przewodnik do pracy Arduino oraz moduł przekaźnikato znaczy, aby móc sterować, za pomocą niskonapięciowego obwodu prądu stałego Arduino, układem prądu przemiennego o wyższym napięciu. Oznacza to, że to, co wydawało się niemożliwe z prostą płytką Arduino, takie jak sterowanie obciążeniami 220 V, jest teraz możliwe dzięki modułowi przekaźnikowemu.

W ten sposób ci na to pozwoli sterować urządzeniami podłączonymi do sieci. Aby nie być zbyt restrykcyjnym pod względem praktyk, spróbuję to wyjaśnić w sposób, który można zastosować do każdego rodzaju projektu, który możesz wymyślić lub zmodyfikować w łatwy sposób, aby robić to, co naprawdę chcesz, ponieważ w Internecie jest wiele bardzo specyficznych projektów, które wykorzystują płytkę Arduino i moduł przekaźnikowy ...

Przekaźnik:

Wyjaśnijmy wszystko, co musisz wiedzieć o przekaźnikach.

Co to jest przekaźnik?

W języku francuskim relais oznacza sztafetę, a to wskazuje na to, co właściwie robi sztafeta. Jest to w zasadzie urządzenie elektromagnetyczne, które działa jako kontrolowany przełącznik nad strumieniem. Za pomocą mechanizmu z cewką i elektromagnesem można sterować jednym lub większą liczbą styków w celu otwarcia lub zamknięcia niezależnego obwodu elektrycznego, ponieważ wspomniany obwód pracuje z napięciem i rodzajem prądu innym niż ten, który nim steruje (przy jego wyjście obsługuje obwód o większej mocy niż wejście).

Fue wynaleziony przez Josepha Henry'ego w 1835 roku (chociaż przypisuje się to również Edwardowi Davy'emu w tym samym roku) i od tego czasu ewoluował i zmieniał rozmiar w stosunku do nowoczesnych przekaźników, które mamy teraz. Początkowo był używany w maszynach telegraficznych, kontrolując w ten sposób wyższy sygnał prądowy ze słabszego sygnału odbieranego na wejściu. Stopniowo aplikacje rosły i są obecnie używane w wielu przypadkach.

Jakie są rodzaje?

Jeśli zajrzymy do przekaźnika i przeanalizujemy jego działaniewidzimy, że mały wejściowy prąd sterujący to ten, który steruje elektromagnesem za pomocą tego miedzianego uzwojenia i przesuwa przełącznik lub przełącznik, który otwiera lub zamyka obwód wyższej mocy, który będzie sterował jego wyjściem. Wszystko to jest izolowane za pomocą ochronnika izolacyjnego, aby uniknąć wypadków, ale niezależnie od tego interesuje mnie coś innego i to są typy, które istnieją w zależności od ich działania.

L rodzaje przekaźników które mamy, można zobaczyć z różnych punktów. Z jednej strony musimy skupić się na jego mechanizmie otwierania lub zamykania przełącznika iw zależności od tego mamy:

• NIE lub normalnie otwarte: jak sama nazwa wskazuje, są to takie, które bez aktywacji elektromagnesu styki przełącznika lub przełącznika wyjściowego są rozwarte, nie ma między nimi połączenia elektrycznego i dlatego obwód zostanie wyłączony lub otwarty w normalnym stanie. Gdy wejście zostanie pobudzone, aby się to zmieniło, w tym momencie zaciski przełącznika zostaną dotknięte i obwód zostanie zamknięty, to znaczy pozwoli na przepływ prądu.
• NC lub normalnie zamknięty: jest przeciwieństwem poprzedniego, obwód wyjściowy w stanie normalnym lub spoczynku pozwoli na przepływ prądu. Z drugiej strony, gdy tylko zadziała na wejście, obwód otwiera się i prąd zostaje przerwany.

To jest bardzo ważne, aby wiedzieć przy zakupie przekaźnika w zależności od projektu, który chcemy stworzyć. Musisz pomyśleć o tym, co jest najbardziej normalne dla twojego projektu, że urządzenie lub urządzenia podłączone do przekaźnika są zawsze aktywne lub że chcesz je aktywować tylko w określonych momentach. W zależności od tego lepiej byłoby wybrać jedną lub drugą.

przez ejemplo, system nawadniania, w którym do przekaźnika podłączasz pompę wodną tak, aby uruchamiała się, kiedy chcesz, lepiej będzie wybrać NA, ponieważ tylko przy zamówieniu z platformy Arduino należy podłączyć pompę. Z drugiej strony w systemie bezpieczeństwa, w którym konieczne jest stałe połączenie i odłączanie go tylko w określonych momentach, NC będzie bardziej odpowiednie. W ten sposób unikniesz konieczności ciągłego zasilania przekaźnika z płyty Arduino, aby wymusić stan, który nie jest normalny ...

Ale niezależnie od tego jest inne typy przekaźników zgodnie z innymi punktami widzenia, takimi jak mechanizmy je uruchamiające. Klasyki to te elektromagnetyczne, które opisaliśmy i cieszą się największą popularnością. Ale są też inne, które mogą być napędzane przez urządzenia optyczne, czyli oparte na półprzewodnikach. Innym interesującym typem są te z wyjściem opóźnionym, czyli przekaźniki, które mają dodatkowy obwód tak, że efekt na ich wyjściu otwarcia lub zamknięcia obwodu następuje po pewnym czasie i nie jest natychmiastowy.

Pojedyncze przekaźniki i moduły:

Możesz używać wielu typów przekaźników do swoich projektów, takich jak te sprzedawane luzem, jeśli dostosują się do pojemności elektrycznych płyty Arduino na jej wejściu. Jednak najprostszym sposobem uniknięcia niespodzianek związanych z niezgodnością, jeśli nie masz pewności, co kupujesz, jest użycie moduły zaprojektowane specjalnie dla Arduino. Istnieją moduły z pojedynczym przekaźnikiem, których podłączenie do naszej płytki Arduino jest bardzo proste, ale są też podwójne, takie jak na powyższym obrazku.

Ten typ podwójnego modułu zwykle zawiera przekaźnik NO i przekaźnik NC, dzięki czemu masz wszystko, czego potrzebujesz do swojego projektu i możesz przetestować obie opcje za pomocą pojedynczego modułu zamontowanego na uchwycie takim jak te Płytki Keyes które znajdziesz na rynku.

Jak łączysz się i programujesz z Arduino?

Oto prosty schemat Połączenie Arduino z modułem przekaźnikowym. Jak widać, połączenie jest bardzo proste. Oczywiście, jeśli wybrałeś moduł z pojedynczym przekaźnikiem lub kupiony luźny przekaźnik, będziesz musiał go nieco zmodyfikować, aby go poprawnie podłączyć. Nawiasem mówiąc, jeśli wybrałeś moduł podwójnego przekaźnika, możesz użyć jednego lub drugiego w zależności od tego, co najlepiej pasuje do twojego projektu, o czym już wspomniałem.

Jak widać, byłoby to po prostu poprowadzeniem kabla z GND lub masy, który należy podłączyć do pinów GND swojego przekaźnika lub modułu. Następnie linia Vcc powinna przejść do jednego z pinów 5 V Arduino. To wszystko, co jest potrzebne do zasilania przekaźnika, ale potrzebny jest trzeci. Linia kontrolna „powiedzieć” przekaźnikowi, aby aktywował się, kiedy chcemy lub kiedy zaprogramowaliśmy w kodzie naszego szkicu.

Przestrzegaj marginesów bezpieczeństwa przekaźnika, na przykład nie przekraczaj maksymalnych wartości 250 V AC i 10 A określonych przez niektóre przekaźniki. I bądź ostrożny przy obchodzeniu się z tym obwodem, ponieważ nie tylko "bawisz się" niskim napięciem prądu stałego, który nie ma na ciebie wpływu, ale możesz doznać obrażeń, jeśli nie będziesz ostrożny podczas obchodzenia się z tymi 220v ...

Możesz umieścić tę linię sterującą lub sygnałową w dowolnym z plików programowalne cyfrowe piny wyjściowe z Arduino, a stamtąd do wejścia oznaczonego IN na module przekaźnika. Chociaż w naszym schemacie 2 został zastosowany, możesz użyć tego, co chcesz, ale pamiętaj, który z nich użyłeś do poprawnej modyfikacji kodu, inaczej nie zadziała, jeśli określisz inny (bardzo częsty błąd).

Muszę skomentować dwa inne szczegóły schematu, jeden byłby taki, że gdzie umieściłem "tutaj twoje urządzenie / a" można podłączyć żarówkę, wentylator, silnik prądu przemiennego lub dowolne urządzenie, które współpracuje z linia 220V. Oczywiście będziesz musiał zasilić go, podłączając wspomniane urządzenie lub urządzenia do sieci elektrycznej. W tym celu można zmodyfikować przewód zasilający urządzenia, przerywając jeden z dwóch przewodów zasilających (nie przewód uziemiający, jeśli taki posiada), wstawiając przekaźnik otwierający lub zamykający obwód.

Program Arduino:

Możesz to zrobić za pomocą IDE Arduino, z Ardublock lub Bitbloq, czyli tym, który jest bardziej odpowiedni dla Ciebie. Prosty kod do programowania wyglądałby następująco, chociaż można go modyfikować lub rozszerzać zgodnie z potrzebami projektu:

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

Możesz zmienić XXX dla Wysoko czy nisko w zależności od tego, co chcesz zrobić, to znaczy odpowiednio go włącz lub wyłącz. Ale pamiętaj, że musisz pamiętać, czy jest to NC czy NO ... Oczywiście możesz dodać więcej kodu, aby zaprogramować opóźnienie czasowe, lub że jest on aktywowany lub dezaktywowany zgodnie ze zdarzeniem, być może wejściem lub stan innego wejścia Arduino, np. dodanie czujnika iw zależności od tego, czy jest aktywowany, czy nie, dokonać zmiany przekaźnika itp.

Wiesz już, że możliwości jest wiele i granicą jest Twoja wyobraźnia. Możesz zobaczyć więcej możliwości i przykładów kodu w nasz poradnik. Na przykład, aby dodać czasy aktywacji i dezaktywacji w odstępach 1-minutowych, możemy użyć:

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

}

Mam nadzieję, że ten samouczek Ci się przydał i otrzymałeś rozpocznij swoje projekty wysokiego napięcia...