رانندگی رله با آردوینو: 9 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

سلام به همگی ، به کانال من خوش آمدید این چهارمین آموزش من در مورد نحوه رانندگی RELAY (نه ماژول رله) با آردوینو است.

صدها آموزش در مورد نحوه استفاده از "ماژول رله" وجود دارد ، اما من نتوانستم یک مورد خوب را پیدا کنم که نحوه استفاده از یک رله را نشان دهد و نه یک ماژول رله. بنابراین ، در اینجا ما باید نحوه عملکرد رله و نحوه اتصال آن به آردوینو را مورد بحث قرار دهیم.

توجه: در صورت انجام هرگونه کار با "منبع تغذیه اصلی" مانند سیم کشی برق 120 ولت یا 240 ولت AC ، همیشه باید از تجهیزات مناسب و دنده های ایمنی استفاده کنید و تعیین کنید که آیا مهارت و تجربه کافی دارید یا با برقکار مجاز مشورت کنید. این پروژه ها برای استفاده برای کودکان در نظر گرفته نشده است.

مرحله 1: اصول اولیه

رله یک سوئیچ مکانیکی بزرگ است که با تغذیه یک سیم پیچ روشن یا خاموش می شود.

بسته به اصل عملکرد و ویژگی های ساختاری ، رله ها انواع مختلفی دارند ، مانند:

1. رله های الکترومغناطیسی

2. رله های حالت جامد

3. رله های حرارتی

4. رله های مختلف قدرت

5. رید رید

6. رله های ترکیبی

7. رله های چند بعدی و غیره ، با رتبه بندی ها ، اندازه ها و برنامه های متنوع.

با این حال ، در این آموزش ما فقط در مورد رله های الکترومغناطیسی بحث خواهیم کرد.

راهنمای انواع مختلف رله ها:

1.

2.

مرحله 2: رله من (SRD-05VDC-SL-C)

رله ای که من نگاه می کنم SRD-05VDC-SL-C است. این رله در بین علاقه مندان به لوازم الکترونیکی آردوینو و DIY بسیار محبوب است.

این رله دارای 5 پایه است. 2 برای سیم پیچ. میانی COM (معمولی) و بقیه این دو NO (معمولاً باز) و NC (معمولاً نزدیک) نامیده می شود. هنگامی که جریان از سیم پیچ رله عبور می کند ، یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود که باعث حرکت یک آرماتور آهنی می شود ، یا یک اتصال الکتریکی ایجاد می کند یا آن را قطع می کند. وقتی الکترومغناطیس فعال می شود NO آن است که روشن است و NC آن است که خاموش است. هنگامی که سیم پیچ خاموش می شود ، نیروی الکترومغناطیسی از بین می رود و آرمیچر به حالت اولیه باز می گردد و تماس NC را روشن می کند. بسته شدن و رهاسازی مخاطبین منجر به روشن و خاموش شدن مدارها می شود.

حال ، اگر به بالای رله نگاه کنیم اولین چیزی که می بینیم SONGLE است ، این نام سازنده است. سپس ما "رتبه فعلی و ولتاژ" را مشاهده می کنیم: حداکثر جریان و/یا ولتاژی است که می توان از سوئیچ عبور داد. از 10A@250VAC شروع می شود و تا 10A@28VDC پایین می رود در نهایت بیت زیر می گوید: SRD-05VDC-SL-C SRD: مدل رله است. 05VDC: همچنین به عنوان "ولتاژ اسمی سیم پیچ" یا "ولتاژ فعال سازی رله" شناخته می شود ، این ولتاژ لازم برای فعال شدن رله برای سیم پیچ است.

S: مخفف ساختار "نوع مهر و موم شده" است

L: "حساسیت به سیم پیچ" است که 0.36 وات است

C: درباره فرم تماس با ما صحبت می کند

برای اطلاعات بیشتر ، برگه اطلاعات رله را ضمیمه کرده ام.

مرحله 3: دست زدن به یک رله

بیایید با تعیین پایه های سیم پیچ رله شروع کنیم.

این کار را می توانید با اتصال یک مولتی متر به حالت اندازه گیری مقاومت با مقیاس 1000 اهم (از آنجا که مقاومت سیم پیچ معمولاً بین 50 اهم تا 1000 اهم متغیر است) یا با استفاده از باتری انجام دهید. این رله دارای قطب "هیچ" روی آن نیست زیرا دیود سرکوب کننده داخلی در آن وجود ندارد. بنابراین ، خروجی مثبت منبع تغذیه DC را می توان به هر یک از پایه های سیم پیچ متصل کرد در حالی که خروجی منفی منبع تغذیه DC به پین دیگر سیم پیچ متصل می شود یا بالعکس. اگر باتری خود را به پین های راست وصل کنیم ، در واقع وقتی کلید روشن می شود ، صدای * کلیک * را می شنوید.

اگر در فهمیدن اینکه کدام یک NO است و کدام یک پین NC است دچار سردرگمی شدید ، مراحل زیر را دنبال کنید تا به راحتی تعیین کنید:

- مولتی متر را روی حالت اندازه گیری مقاومت قرار دهید.

- رله را وارونه کنید تا پین هایی را که در قسمت پایینی آن قرار دارند ببینید.

- اکنون یکی از پروب های مولتی متر را به پین بین سیم پیچ وصل کنید (پین معمولی)

- سپس پروب دیگر را یکی یکی به 2 پین باقیمانده وصل کنید.

فقط یکی از پین ها مدار را تکمیل می کند و روی مولتی متر فعالیت نشان می دهد.

مرحله 4: آردوینو و یک رله

* س isال این است "چرا از رله با آردوینو استفاده کنیم؟"

پین های GPIO (ورودی/خروجی عمومی) کنترل کننده های کوچک نمی توانند دستگاه های با توان بالاتر را اداره کنند. یک LED به اندازه کافی آسان است ، اما موارد قدرت بزرگ مانند لامپ ها ، موتورها ، پمپ ها یا فن ها به مدارهای زیرکانه بیشتری نیاز دارند. برای تغییر جریان 120-240V می توانید از رله 5 ولت و برای کنترل رله از آردوینو استفاده کنید.

* یک رله اساساً به ولتاژ نسبتاً کم اجازه می دهد تا مدارهای قدرت بالاتر را به راحتی کنترل کند. یک رله این کار را با استفاده از 5 ولت خروجی از یک پین آردوینو برای فعال کردن الکترومغناطیس انجام می دهد که به نوبه خود یک سوئیچ فیزیکی داخلی را برای روشن یا خاموش کردن مدار قدرت بالاتر می بندد. کنتاکت های سوئیچینگ یک رله کاملاً از سیم پیچ و در نتیجه از آردوینو جدا شده است. تنها پیوند میدان مغناطیسی است. این فرایند "جداسازی الکتریکی" نامیده می شود.

* اکنون یک سisesال پیش می آید ، چرا برای راه اندازی رله به مدار اضافی نیاز داریم؟ سیم پیچ رله برای جریان رله به جریان زیادی (حدود 150 میلی آمپر) نیاز دارد ، که آردوینو نمی تواند آن را تامین کند. بنابراین ما به دستگاهی برای تقویت جریان نیاز داریم. در این پروژه ترانزیستور NPN 2N2222 هنگامی که اتصال NPN اشباع می شود ، رله را هدایت می کند.

مرحله 5: الزامات سخت افزاری

برای این آموزش به موارد زیر نیاز داریم:

1 عدد تخته نان

1 عدد آردوینو نانو/UNO (هرچه مفید باشد)

1 عدد رله

مقاومت 1 x 1K

1 x 1N4007 ولتاژ بالا ، دیود دارای درجه جریان بالا برای محافظت از میکروکنترلر در برابر افزایش ولتاژ

1 x 2N2222 ترانزیستور NPN عمومی

1 x LED و مقاومت محدود کننده جریان 220 اهم برای آزمایش اتصال

تعداد کمی کابل اتصال

یک کابل USB برای بارگذاری کد در Arduino

و تجهیزات لحیم کاری عمومی

مرحله ششم: مونتاژ

* بیایید با اتصال پین های VIN و GND آردوینو به ریل های +ve و -ve بردبورد شروع کنیم.

* سپس یکی از پین های سیم پیچ را به ریل +ve 5v تخته ورق وصل کنید.

* در مرحله بعد ما باید یک دیود را در سیم پیچ الکترومغناطیسی متصل کنیم. وقتی ترانزیستور خاموش است ، دیود در امواج الکترومغناطیسی در جهت معکوس هدایت می شود تا در برابر افزایش ولتاژ یا جریان برگشتی جریان محافظت شود.

* سپس Collector ترانزیستور NPN را به پین دوم سیم پیچ وصل کنید.

* Emitter به ریل -ve تخته نان متصل می شود.

* در نهایت ، با استفاده از یک مقاومت 1k ، پایه ترانزیستور را به پین D2 آردوینو وصل کنید.

* یعنی مدار ما کامل شده است ، اکنون می توانیم کد را برای روشن یا خاموش کردن رله در آردوینو بارگذاری کنیم. اساساً ، هنگامی که +5 ولت از طریق مقاومت 1K به پایه ترانزیستور جریان می یابد ، جریانی در حدود.0005 آمپر (500 میکرو آمپر) جریان می یابد و ترانزیستور را روشن می کند. جریانی در حدود 07/0 آمپر شروع به عبور از محل اتصال می کند و الکترومغناطیس را روشن می کند. سپس الکترومغناطیس کنتاکت سوئیچینگ را می کشد و آن را حرکت می دهد تا پایانه COM را به ترمینال NO متصل کند.

* هنگامی که ترمینال NO وصل شد یک لامپ یا هر بار دیگری را می توان روشن کرد. در این مثال من فقط یک LED را روشن و خاموش می کنم.

مرحله 7: کد

کد بسیار ساده است. فقط با تعریف پین دیجیتال شماره 2 آردوینو به عنوان پین رله شروع کنید.

سپس pinMode را به عنوان OUTPUT در قسمت راه اندازی کد تعریف کنید. سرانجام ، در بخش حلقه ، پس از هر 500 دور CPU ، رله را با تنظیم پین رله به ترتیب روی HIGH و LOW روشن و خاموش می کنیم.

مرحله 8: نتیجه گیری

* به خاطر داشته باشید: قرار دادن دیود در سیم پیچ رله بسیار مهم است زیرا هنگامی که جریان از سیم پیچ به دلیل فروپاشی مغناطیسی برداشته می شود ، افزایش ولتاژ (ضربه الکتریکی از سیم پیچ) ایجاد می شود (تداخل الکترومغناطیسی) رشته. این افزایش ولتاژ می تواند به قطعات الکترونیکی حساس کنترل کننده مدار آسیب برساند.

* مهمترین: همانند خازن ها ، ما همیشه رله را برای کاهش خطر خرابی رله ، کم ارزش می دانیم. بگذارید بگوییم ، شما باید در 10A@120VAC کار کنید ، از رله با درجه 10A@120VAC استفاده نکنید ، در عوض از یک رله بزرگتر مانند 30A@120VAC استفاده کنید. به خاطر داشته باشید ، قدرت = ولتاژ فعلی * بنابراین یک رله 30A@220V می تواند تا 6000 وات دستگاه را اداره کند.

* اگر LED را با هر وسیله برقی دیگری مانند فن ، لامپ ، یخچال و غیره جایگزین کنید ، باید بتوانید آن دستگاه را با یک پریز برق کنترل شده آردوینو به یک دستگاه هوشمند تبدیل کنید.

* همچنین می توان از رله برای روشن یا خاموش کردن دو مدار استفاده کرد. یکی زمانی که الکترومغناطیس روشن است و دیگری هنگامی که الکترومغناطیس خاموش است.

* یک رله در جداسازی الکتریکی کمک می کند. کنتاکت های سوئیچینگ یک رله کاملاً از سیم پیچ و در نتیجه از آردوینو جدا شده است. تنها پیوند میدان مغناطیسی است.

توجه: اتصال کوتاه روی پین های آردوینو یا تلاش برای اجرای دستگاه های با جریان زیاد از آن ، می تواند به ترانزیستورهای خروجی در پین آسیب برساند یا از بین ببرد یا به کل تراشه AtMega آسیب برساند. غالباً این منجر به پین "مرده" میکروکنترلر می شود اما تراشه باقی مانده همچنان به اندازه کافی کار می کند. به همین دلیل ایده خوبی است که پین های OUTPUT را به دستگاه های دیگر با مقاومت 470Ω یا 1k متصل کنید ، مگر اینکه حداکثر کشش جریان از پین ها برای یک برنامه خاص مورد نیاز باشد.

مرحله 9: با تشکر

باز هم ممنون از تماشای این ویدیو! امیدوارم این به شما کمک کند. اگر می خواهید از من حمایت کنید ، می توانید در کانال من مشترک شوید و فیلم های دیگر من را تماشا کنید. با تشکر ، دوباره در ویدیوی بعدی من.