Arduino + mô-đun chuyển tiếp và rock & roll: trộn AC / DC

Sau khi của chúng tôi hướng dẫn lập trình và các bước đầu tiên trong Arduino, lần này chúng tôi mang đến cho bạn hướng dẫn thực tế để làm việc với Arduino và một mô-đun chuyển tiếpNghĩa là, để có thể điều khiển, bằng mạch điện một chiều điện áp thấp Arduino, một hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp cao hơn. Đó là, điều tưởng như không thể xảy ra với một bảng Arduino đơn giản, chẳng hạn như điều khiển tải 220v, giờ đây có thể thực hiện được với mô-đun rơle.

Bằng cách này, nó sẽ cho phép bạn điều khiển các thiết bị được kết nối với nguồn điện. Và để không quá hạn chế về mặt thực hành, tôi sẽ cố gắng giải thích nó theo cách có thể áp dụng cho bất kỳ loại dự án nào mà bạn có thể nghĩ ra hoặc sửa đổi theo cách dễ dàng để làm những gì bạn thực sự muốn, vì có rất nhiều dự án trên Internet rất cụ thể sử dụng bảng Arduino và mô-đun chuyển tiếp ...

Rơ le:

Hãy giải thích mọi thứ bạn cần biết về rơ le.

Rơ le là gì?

Trong tiếng Pháp relais có nghĩa là rơ le, và điều đó cho biết một rơ le thực sự làm gì. Về cơ bản, nó là một thiết bị điện từ hoạt động như một công tắc điều khiển bên một dòng suối. Bằng cơ chế có cuộn dây và nam châm điện, một hoặc nhiều tiếp điểm có thể được vận hành để mở hoặc đóng một mạch điện độc lập, vì mạch này hoạt động với điện áp và loại dòng điện khác với loại điều khiển nó (tại đầu ra nó xử lý một mạch điện cao hơn đầu vào).

Fue được phát minh bởi Joseph Henry vào năm 1835 (mặc dù nó cũng được gán cho Edward Davy trong cùng năm đó) và kể từ đó nó đã phát triển và thay đổi về kích thước cho các rơ le hiện đại mà chúng ta có bây giờ. Ban đầu nó được sử dụng cho các máy điện báo, do đó điều khiển tín hiệu dòng điện cao hơn từ tín hiệu yếu hơn nhận được ở đầu vào. Từng chút một, các ứng dụng ngày càng tăng và hiện tại chúng được sử dụng cho vô số trường hợp.

Có những loại nào?

Nếu chúng ta nhìn vào bên trong một rơ le và phân tích hoạt động của nó, chúng ta thấy rằng dòng điện điều khiển đầu vào nhỏ là dòng điều khiển nam châm điện với cuộn dây đồng đó và di chuyển công tắc hoặc công tắc đóng mở mạch công suất cao hơn sẽ điều khiển đầu ra của nó. Tất cả điều này được cách ly bằng một thiết bị bảo vệ cách điện để tránh tai nạn, nhưng bất kể điều này, tôi quan tâm đến thứ khác và đó là các loại tồn tại tùy thuộc vào hoạt động của chúng.

Các các loại rơ le mà chúng tôi có có thể được nhìn thấy từ các điểm khác nhau. Một mặt, chúng ta phải tập trung vào cơ chế mở hoặc đóng công tắc của nó và tùy thuộc vào đó chúng ta có:

• KHÔNG hoặc thường mở: như tên gọi của chúng cho thấy, chúng là những loại mà không cần kích hoạt nam châm điện, các tiếp điểm của công tắc hoặc công tắc đầu ra sẽ mở, không có kết nối điện giữa chúng và do đó mạch sẽ ngừng hoạt động hoặc mở ở trạng thái bình thường. Khi đầu vào được kích hoạt để điều này thay đổi, tại thời điểm đó các đầu cuối của công tắc sẽ được chạm vào và mạch sẽ đóng lại, tức là nó sẽ cho phép dòng điện chạy qua.
• NC hoặc thường đóng: nó ngược lại với trước đó, mạch đầu ra ở trạng thái bình thường hoặc nghỉ sẽ cho dòng điện chạy qua. Mặt khác, ngay khi đầu vào được tác động, mạch sẽ mở và dòng điện bị ngắt.

Đây là điều rất quan trọng cần biết khi mua rơ le tùy thuộc vào dự án mà chúng tôi muốn tạo. Bạn phải nghĩ về điều gì là bình thường nhất đối với dự án của bạn, rằng thiết bị hoặc các thiết bị được kết nối với rơ le luôn hoạt động hay bạn chỉ muốn kích hoạt chúng vào những thời điểm cụ thể. Tùy thuộc vào đó, sẽ tốt hơn để chọn một hoặc khác.

qua ejemplo, một hệ thống tưới trong đó bạn kết nối máy bơm nước với rơ le để nó kích hoạt khi bạn muốn, sẽ tốt hơn nếu chọn NA, vì chỉ khi bạn đặt hàng từ nền tảng Arduino thì máy bơm mới được kết nối. Mặt khác, trong một hệ thống bảo mật cần kết nối vĩnh viễn và chỉ ngắt kết nối vào những thời điểm cụ thể, một NC sẽ thích hợp hơn. Bằng cách đó, bạn sẽ tránh phải liên tục cấp nguồn cho rơle từ bảng Arduino để buộc trạng thái không bình thường ...

Nhưng bất chấp điều đó, có các loại rơ le khác theo các quan điểm khác, chẳng hạn như các cơ chế vận hành chúng. Các tác phẩm kinh điển là những tác phẩm điện từ mà chúng tôi đã mô tả, và chúng là những tác phẩm phổ biến nhất. Nhưng cũng có những thiết bị khác có thể được điều khiển bởi các thiết bị optocoupled, tức là dựa trên trạng thái rắn. Một loại thú vị khác là những rơ le có đầu ra trễ, tức là các rơ le có thêm một mạch để tác động lên đầu ra của chúng để mở hoặc đóng mạch là sau một thời gian nhất định chứ không phải ngay lập tức.

Rơle và mô-đun đơn:

Bạn có thể sử dụng vô số loại rơ le cho các dự án của mình, chẳng hạn như loại được bán rời nếu chúng thích ứng với công suất điện của bảng Arduino ở đầu vào của nó. Tuy nhiên, cách đơn giản nhất để tránh những bất ngờ về sự không tương thích nếu bạn không chắc mình đang mua gì là sử dụng mô-đun được thiết kế đặc biệt cho Arduino. Có những mô-đun với một rơ le duy nhất mà kết nối với bảng Arduino của chúng tôi rất đơn giản, nhưng cũng có những mô-đun đôi như cái bạn có thể thấy trong hình trên.

Loại mô-đun đôi này thường bao gồm một rơle NO và một rơle NC để bạn có mọi thứ bạn cần cho dự án của mình và có thể kiểm tra cả hai tùy chọn với một mô-đun duy nhất được gắn trên một giá treo giống như các mô-đun. Tấm keyes mà bạn sẽ tìm thấy trên thị trường.

Làm cách nào để bạn kết nối và lập trình với Arduino?

Đây là một sơ đồ đơn giản của Kết nối Arduino với mô-đun chuyển tiếp. Kết nối rất đơn giản, như bạn có thể thấy. Rõ ràng, nếu bạn đã chọn một mô-đun với một rơ le đơn hoặc một rơ le rời mà bạn đã mua, bạn sẽ phải sửa đổi một chút để kết nối nó đúng cách. Nhân tiện, nếu bạn đã chọn một mô-đun rơle đôi, bạn có thể sử dụng một hoặc rơle khác tùy theo những gì bạn phù hợp nhất cho dự án của mình như tôi đã nhận xét trước đây.

Như bạn có thể thấy, nó chỉ đơn giản là đặt một cáp từ GND hoặc mặt đất mà bạn phải kết nối với các chân GND của rơ le hoặc mô-đun của bạn. Sau đó, dòng Vcc sẽ đi đến một trong các chân 5v của Arduino. Đó sẽ là tất cả những gì cần thiết để cấp nguồn cho rơ le, nhưng cần phải có một phần ba. dây điều khiển để "ra lệnh" cho rơ le kích hoạt khi chúng ta muốn hoặc khi chúng ta đã lập trình trong mã của bản phác thảo của chúng ta.

Tôn trọng các giới hạn an toàn của rơle, ví dụ, không vượt quá các mức tối đa 250VAC và 10A được quy định bởi một số rơle. Và hãy cẩn thận khi xử lý mạch điện này, vì bạn không chỉ "nghịch" với dòng điện một chiều có điện áp thấp không ảnh hưởng đến bạn, mà bạn có thể bị hư hỏng nếu không cẩn thận khi xử lý những ...

Bạn có thể đặt điều khiển hoặc đường tín hiệu đó vào bất kỳ chân đầu ra kỹ thuật số có thể lập trình từ Arduino của bạn và từ đó đến đầu vào được đánh dấu IN trên mô-đun chuyển tiếp. Mặc dù 2 đã được sử dụng trong lược đồ của chúng tôi, bạn có thể sử dụng bất cứ thứ gì bạn muốn, nhưng hãy nhớ cái nào bạn đã sử dụng để sửa đổi mã đúng cách hoặc nó sẽ không hoạt động nếu bạn chỉ định một cái khác (lỗi rất phổ biến).

Tôi cần nhận xét về hai chi tiết khác của sơ đồ, một là nơi tôi đã đặt «ở đây / thiết bị của bạn», bạn có thể kết nối bóng đèn, quạt, động cơ AC hoặc bất kỳ thiết bị nào hoạt động với một đường dây 220v. Tất nhiên, bạn sẽ phải cung cấp năng lượng cho nó bằng cách cắm thiết bị hoặc các thiết bị nói trên vào mạng điện. Để thực hiện việc này, bạn có thể sửa đổi cáp nguồn của thiết bị bằng cách ngắt một trong hai cáp nguồn của nó (không phải cáp nối đất, nếu có), xen vào rơ le đóng hoặc mở mạch điện.

Lập trình Arduino:

Bạn có thể làm điều đó với IDE Arduino, với Ardublock hoặc Bitbloq, tức là cái nào phù hợp với bạn hơn. Mã đơn giản để lập trình sẽ như sau, mặc dù bạn có thể sửa đổi hoặc mở rộng mã theo nhu cầu của dự án của mình:

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

Bạn có thể thay đổi XXX cho Cao hoặc thấp tùy thuộc vào những gì bạn muốn làm, tức là bật hoặc tắt nó tương ứng. Nhưng hãy nhớ rằng bạn phải lưu ý nếu nó là NC hay NO ... Tất nhiên, bạn có thể thêm nhiều mã hơn để chương trình có độ trễ thời gian, hoặc nó được kích hoạt hoặc hủy kích hoạt theo một sự kiện, có thể là đầu vào hoặc trạng thái của đầu vào Arduino khác, chẳng hạn như thêm cảm biến và tùy thuộc vào việc nó có được kích hoạt hay không làm cho rơ le thay đổi, v.v.

Bạn đã biết rằng các khả năng là rất nhiều và giới hạn là trí tưởng tượng của bạn. Bạn có thể xem thêm các khả năng và ví dụ mã trong hướng dẫn của chúng tôi. Ví dụ: để thêm thời gian kích hoạt và hủy kích hoạt trong khoảng thời gian 1 phút, chúng tôi có thể sử dụng:

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

}

Tôi hy vọng hướng dẫn này đã phục vụ bạn và bạn nhận được bắt đầu các dự án điện áp cao của bạn...