کنترل کننده نور چندگانه آردوینو: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

یکی از همکاران و هنرمند جیم هابز قصد داشت برای نمایشگاهی که در کنار هم قرار داده بود یک تاسیسات مستقل بسازد. این نصب شامل 8 قفسه است که شکل سهمی دارند. هر 8 قفسه باید 10 لامپ بر روی آن نصب شده باشد. این 8 گروه/قفسه لامپ ها باید بطور خودکار و جداگانه روشن شوند تا بتوانیم الگوهای روشنایی ایجاد کنیم. این قطعه به قفسه های تست نور در جنرال الکتریک اشاره می کند.

ما در قسمت فنی قطعه با هم کار کردیم و تصمیم گرفتیم که کنترلر به طور مرکزی روی ساختار و بر اساس یک نانو آردوینو قرار گیرد.

اگرچه همه اینها بسیار خاص است ، اما اصول و کدهای موجود در این آموزش نقطه شروع خوبی برای استفاده از آردوینو با رله برای کنترل بارهای ولتاژ یا جریان بیشتر است. همچنین اگر با یک کنترلر دیگر به سمت دیگری هدایت شوید ، امکانات زیادی وجود دارد. نگاهی به آخرین مرحله "محدوده و امکانات" برای برخی ایده ها داشته باشید!

برقهای ولتاژ بالا می توانند خطرناک باشند و فقط باید توسط افراد متخصص انجام شوند. اگر در این زمینه کاملاً بی تجربه هستید یا مطمئن نیستید ، لطفاً قبل از وصل کردن برق ، برق را توسط برق بررسی کنید.

تدارکات

قطعات (جایگزین قطعات پیوندی موجود است)

- آردوینو نانو

- ماژول رله 5v 8 کانال

- مینی برد برد

- بلوک های پایانه [30x] 2.5 میلی متر

- 1.5 میلیمتری فلکس تک کابل (کابل)- در رنگهای قهوه ای ، آبی ، زرد/سبز

- [8x] پریزهای خروجی

- سوکت ورودی ذوب شده

- پایانه های تنگ

- منبع تغذیه 1A 12V

- کابل های جهنده زن و مرد 20 سانتی متری

-محفظه

ابزارها

- مجموعه پیچ گوشتی دقیق

- اره برش ریز

- Dremel/multi tool روتاری

- مته

- مولتی متر

- خط کش یا مربع ترکیبی

- کلیدهای آلن/شش ضلعی

- مجموعه کلید/سوکت

- ابزار پایانه Crimp

- استریپر سیمی

- دم باریک

مرحله 1: ساخت صفحه نصب و چیدمان

ما باید بشقابی بسازیم تا در قسمت پایینی محوطه خود بنشیند تا اجزای خود را به آن وصل کنیم. من از تکه ای از تخته سه لا 6 میلی متری استفاده کردم ، شما می توانید تقریباً از هر ورق استفاده کنید اما مطمئن شوید که سفت و محکم است و رسانا نیست. مواد نازک ، نصب را آسان تر کرده و فضای کمتری را اشغال می کنند. برخی از محوطه ها با صفحات پایه عرضه می شوند ، این استانداردها از استانداردهای مختلف مربوط به رسانایی و خواص آتش سوزی پیروی می کنند.

اکنون صفحه نصب مناسب خود را دارید ، می توانید اجزاء را در بالا قرار دهید تا طرح بندی شود. درست انجام دادن این مرحله برای اطمینان از سهولت بقیه قسمت ها و مرتب بودن سیم کشی بسیار مهم است. به سیم کشی فکر کنید ، فضای کافی بین قطعات ، ارتفاع پریز برق و غیره بگذارید.

هنگامی که از موقعیت یابی راضی هستید ، موقعیت ها را مشخص کنید ، سوراخ های مربوطه را سوراخ کرده و اجزای خود را نصب کنید. تخته سه لا را قبل از نصب روغن کردم.

مرحله 2: سوراخ های ورودی/خروجی ها را در محفظه برش دهید

پریزهای برق روی خود محفظه نصب شده اند. من استفاده از سوکت های IEC را انتخاب کردم زیرا قابل اعتماد و نسبتاً جهانی هستند ، اما هنگام برش سوراخ ها برای نصب شکل سختی هستند. من یک قالب PDF برای هر دو نوع سوکت مورد استفاده در اینجا پیوست کرده ام. این را می توان چاپ کرد و قبل از برش علامت گذاری کرد ، در عوض شما می توانید الگوی خود را از مقوا مانند من تهیه کنید.

ابزاری برای قطع این سوکت ها وجود دارد ، اما اگر این دستورالعمل را می خوانید ، به احتمال زیاد به آن دسترسی نخواهید داشت. من یکی از آنها را ندارم ، در عوض سوراخ هایی را در مرکز مناطق مشخص شده ایجاد کرده و از Dremel برای بیرون کشیدن محیط استفاده می کنم.

ما از پریز نر برای ورودی برق و از پریزهای زن برای پریزها استفاده می کنیم. این کار به منظور از بین بردن احتمال وجود هرگونه پین زنده در معرض خطر است. پین های زنده باید همانطور که روی سوکت های زن هستند پنهان شوند. این اصل معمولاً هنگام استفاده از اتصالات با ولتاژ بالا باید مورد استفاده قرار گیرد.

مرحله 3: سیم کشی سمت ولتاژ بالا

هشدار - برقهای ولتاژ بالا می توانند خطرناک باشند و فقط باید توسط افراد متخصص انجام شوند. اگر در این زمینه کاملاً بی تجربه هستید یا مطمئن نیستید ، لطفاً قبل از وصل کردن برق ، برق را توسط برق بررسی کنید.

برای همه موارد زیر از کابل های فلکس 1.5 درجه سه میلی متری استفاده کنید. از رنگهای قابل استفاده برای استانداردهای کشور خود استفاده کنید. در انگلستان ما عموماً به ترتیب از رنگ های قهوه ای ، آبی و زرد/سبز برای زنده ، خنثی و زمین استفاده می کنیم - این ممکن است در محل شما متفاوت باشد.

با سیم کشی میله های اتوبوس خود با استفاده از ردیف های 8 برابر بلوک ترمینال شروع کنید. اینها قدرت را به هر یک از پریزهای برق توزیع می کنند. ما این کار را با ایجاد پرش های جهشی انجام می دهیم تا به هر ترمینال در یک طرف بپیوندیم.

هنگامی که میله های اتوبوس خود را ساختید ، کابل را از هر یک از پایانه ها (زنده ، خنثی ، زمینی) روی ورودی برق به ترمینال اول میله های بلوک ترمینال L ، N و E مربوطه منتقل کنید.

شما می توانید کابل ها را از میله های گذرگاه زنده و خنثی مستقیماً به پریزها و با استفاده از پایانه های تنگ کننده در انتهای آنها به پایانه های سوکت متصل کنید.

ما برای تعویض از حالت خنثی استفاده می کنیم ، بنابراین کابل کشی را بین پایانه مرکزی (مشترک) در هر رله به هر یک از پایانه های نوار گذر خنثی انجام دهید.

سپس باید کابل دیگری را از پایانه NO (معمولاً باز) روی هر یک از رله ها به هر یک از پریزها اجرا کنید. این بدان معناست که مدار "معمولاً باز" است و ما باید رله را با استفاده از آردوینو فعال کنیم تا "بسته" شود و در نتیجه چراغ ها روشن شوند.

شما باید کابلهای قهوه ای و آبی را در منبع تغذیه 12 ولت خود وصل کنید تا تغذیه آن تامین شود. این قطعات را می توان در پایانه هایی که مستقیماً به ورودی اصلی منبع تغذیه C14 متصل شده اند ، پیچ کرده یا به میله های گذرگاه L + N متصل کرد.

نظافت در اینجا کلید دارد.

مرحله 4: سیم کشی سمت پایین ولتاژ

از آردوینو برای فعال کردن رله ها و بستن مدار استفاده می شود. آردوینو از "ولتاژ سطح منطقی" کار می کند ، به این معنی که وقتی پین روی "HIGH" (روشن) تنظیم می شود ، در حدود 5 ولت خروجی می گیرد. با این حال ، ما می توانیم خود آردوینو را با استفاده از 9-12 ولت به پین VIN وصل کنیم. من اغلب استفاده از منبع تغذیه 12 ولت را انتخاب می کنم ، زیرا در این مورد کاملاً استاندارد است و قطعات زیادی در دسترس است که روی 12 ولت کار می کنند. همچنین می توانید آردوینو را با USB که منبع تغذیه 5 ولت را تامین می کند تغذیه کنید.

ما انتخاب کرده ایم که از یک ماژول رله 5 ولت استفاده کنیم زیرا این با خروجی 5 ولت آردوینو به برق و تغییر آن مطابقت دارد.

بنابراین برای شروع ، آردوینو نانو را روی تخته نان فشار دهید ، مطمئن شوید که از مرکز عبور می کند تا پین های دو طرف به هم متصل نباشند.

توجه - شما می توانید ببینید من کابل های بلوز خود را روی ماژول رله لحیم کرده ام ، استفاده از کابل های بلوز مردانه به زن آسان تر است اما من هیچکدام را نداشتم.

سیم های قرمز و مشکی را از منبع تغذیه 12 ولت به ترتیب به ردیف های نانبرد مجاور VIN و پایه های GND فشار دهید تا آردوینو با قدرت تغذیه شود.

یک کابل بلوز مشکی را از شکافی که در ورقه نان در ردیف GND آردوینو قرار دارد تا پین GND در ماژول رله اجرا کنید.

کابل بلوز قرمز را از 5 ولت روی آردوینو تا VCC روی ماژول رله اجرا کنید.

کابل های جهنده (در صورت موجود بودن رنگ های مختلف) را از D2-D9 در آردوینو تا 1-8 روی ماژول رله اجرا کنید. از این موارد برای فعالسازی/تغییر رله ها استفاده می شود.

مرحله 5: کدگذاری و آزمایش

برای آزمایش می توانید کد پیوست را بارگیری کنید (آن را با استفاده از نرم افزار Arduino IDE رایگان بارگیری کنید). این بسیار اساسی است ، اما اساس اصلاح را ایجاد می کند. این کد به سادگی هر پریز پریز (از 1 تا 8) را در فواصل 10 ثانیه روشن می کند ، سپس در نهایت قبل از تکرار همه را خاموش می کند. این امکان آزمایش ساده را فراهم کرد. از آنجایی که جیم تمام لامپ هایی را که من با استفاده از مولتی متر روی پین ها آزمایش کردم ، دارد ، اما سیم کشی یک لامپ آزمایشی که می تواند قابل اطمینان تر باشد آسان است.

جیم می خواست تعویض چراغ از طریق "رقص" انجام شود ، بنابراین من به سادگی سوئیچ و مدت زمان را برای مطابقت با نیازهای او تغییر دادم. کد این مورد مشابه است و پیچیده تر از کد تست نیست ، البته با حلقه های طولانی تر.

مرحله 6: نصب نهایی

ما جعبه کنترل را در مرکز ساختار روشنایی نصب کردیم و به سادگی مجبور شدیم تغذیه ها را به قفسه های روشنایی سیم کشی کرده و از جعبه های اتصال آنها انعطاف پذیر بوده و به یک سوکت نر IEC c14 متصل شویم ، این بار نه IEC به سبک نصب پانل.

ما از این ترکیبات سوکت/سوکت برای سهولت مونتاژ و جداسازی نصب استفاده کردیم زیرا ممکن است در نمایش های بعدی نصب شود. با این حال ، اگر سیم ثابت باشد ، سیم کشی سخت در چراغ ها و جلوگیری از هزینه پریزها مشکلی ایجاد نمی کند.

مرحله 7: محدوده + امکانات

این پروژه یک گام اولیه خوب برای استفاده از ماژول های رله و یادگیری اتصال سیستم های ولتاژ تقسیم با آردوینو است. با این حال ، من فکر می کنم این نیز یک پایه خوب برای ایجاد پروژه هایی است که کمی پیشرفت و پیشرفت را با چند افزوده و اصلاح انجام می دهند. Arduino بسیار متنوع و آسان برای استفاده است ، در اینجا چند ایده سریع برای پروژه هایی وجود دارد که بر اساس این مورد هنگام نوشتن این آموزش ارائه شده است …

- کنترل سایر موارد ماژول های رله می توانند جریان زیادی را بگیرند. از چنین مجموعه ای می توان برای کنترل همه چیز استفاده کرد. اتصال و تعویض 8 پردازنده غذا برای ایجاد آهنگ صدا؟ کتری خود را برای بیدار شدن روشن می کنید؟

- استفاده از سنسور و ایجاد حلقه بازخورد. آردوینو دارای ورودی های آنالوگ برای استفاده از حسگرها است. بسیاری از آنها در دسترس هستند که هدف آنها استفاده از آردوینو است و استفاده از آنها را آسان می کند. هنگامی که سطح نور بیرونی به نقاط خاصی رسید ، می توان از یک جعبه کنترل مانند این با یک سنسور نور برای روشن کردن انواع چراغ ها استفاده کرد ، هنگامی که شما به مناطق مختلف یک فضا یا ساختمان حرکت می کنید ، سنسورهای فعلی ، سنسورهای حرکت می توانند لامپ های مختلف را روشن کنند. می تواند برای روشن کردن ماشین لباسشویی هنگامی که تلفن شما کاملاً شارژ است استفاده شود. هنگامی که سگ شما از محیط عبور می کند ، ممکن است صدای زنگ به گوش برسد ، برخی از حسگرها را ببینید تا ایده های شما در اینجا جریان یابد.

- استفاده از داده های وب سازمان ها و وب سایت های مختلف کلیدهای API (رابط برنامه نویسی برنامه) را منتشر می کنند که به شما امکان می دهد از خدمات و داده های مختلف آنها برای برنامه خود استفاده کنید. می توانید از مجموعه های مختلف داده زنده برای ارائه داده ها برای یک حلقه بازخورد برای Arduino خود استفاده کنید. به عنوان مثال می توانید از شبکه کیفیت هوا LAQN برای سنجش کیفیت هوا در محل خود استفاده کنید ، که می تواند منجر به روشن شدن لامپ زمانی که سطح دی اکسید کربن در نقطه پایینی بود ، شود ، بنابراین می توانید در طول سطوح بهینه کیفیت هوا به مغازه ها سفر کنید. به ایده های مفیدتری در دسترس است. اینجا را بررسی کنید

- استفاده از دکمه ها یا صفحه کلید - چراغ های متصل به کنترلر را می توان با استفاده از تعدادی دکمه (مشخصاً 8) تغییر داد. این قابلیت را می توان در یک سینت سایزر قرار داد که هنگام پخش برای یک تجربه کامل بصری و شنیداری ، صداها و همچنین چراغ ها را تغییر می دهد.