Relé vezetése Arduino -val: 9 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Üdv mindenkinek, üdv újra a csatornámon. Ez a negyedik oktatóanyagom arról, hogyan kell RELAY -t (nem relé modult) vezetni Arduino -val.

Több száz oktatóanyag áll rendelkezésre a "relé modul" használatáról, de nem találtam jót, amely bemutatja a relé használatát, és nem a relé modult. Tehát itt meg kell vitatnunk, hogyan működik a relé, és hogyan kapcsolhatjuk össze egy Arduino -val.

Megjegyzés: Ha bármilyen munkát végez "hálózati tápellátással", például 120 vagy 240 voltos váltakozó áramú kábelezéssel, akkor mindig megfelelő berendezéseket és biztonsági felszereléseket kell használnia, és meg kell határoznia, hogy rendelkezik -e megfelelő szakértelemmel és tapasztalattal, vagy forduljon szakképzett villanyszerelőhöz. Ez a projekt nem gyermekek számára készült.

1. lépés: Alapok

A relé egy nagyméretű mechanikus kapcsoló, amelyet egy tekercs bekapcsolásával lehet be- vagy kikapcsolni.

A működési elvtől és a szerkezeti jellemzőktől függően a relék különböző típusúak, például:

1. Elektromágneses relék

2. Szilárdtest relék

3. Hőrelék

4. Teljesítmény változó relék

5. Reed relék

6. Hibrid relék

7. Többdimenziós relék és így tovább, változatos minősítéssel, mérettel és alkalmazással.

Ebben a bemutatóban azonban csak az elektromágneses relékről fogunk beszélni.

Útmutató a különböző típusú relékhez:

1.

2.

2. lépés: A relém (SRD-05VDC-SL-C)

A relé, amit nézek, egy SRD-05VDC-SL-C. Nagyon népszerű váltó az Arduino és a barkács elektronika hobbisták körében.

Ennek a relének 5 csapja van. 2 a tekercshez. A középső a COM (közös), a többi kettő pedig NO (normálisan nyitott) és NC (normál zárás). Amikor az áram átfolyik a relé tekercsén, mágneses mező jön létre, amely vasvas armatúrát mozgat, vagy elektromos csatlakozást hoz létre vagy szakít meg. Amikor az elektromágnes feszültség alatt van, az NO a bekapcsolt, az NC pedig a kikapcsolt. A tekercs feszültségmentesítése esetén az elektromágneses erő eltűnik, és az armatúra visszaáll az eredeti helyzetbe az NC érintkező bekapcsolásával. Az érintkezők zárása és kioldása az áramkörök be- és kikapcsolását eredményezi.

Ha most a relé tetejét nézzük, az első dolog, amit látunk, a SONGLE, ez a gyártó neve. Ezután látjuk az "Áram- és feszültségértéket": ez a maximális áram és/vagy feszültség, amelyet át lehet adni a kapcsolón. 10A@250VAC-ról indul és 10A@28VDC-ig csökken. Végül az alsó bit ezt mondja: SRD-05VDC-SL-C SRD: a relé modellje. 05VDC: "Névleges tekercsfeszültség" vagy "relé aktiváló feszültség" néven is ismert, ez a feszültség szükséges ahhoz, hogy a tekercs aktiválja a relét.

S: A "Sealed Type" szerkezetet jelenti

L: a "tekercsérzékenység", amely 0,36 W

C: mesél nekünk a kapcsolatfelvételi űrlapról

További információért csatoltam a relé adatlapját.

3. lépés: Kezek felvétele a relére

Kezdjük a relé tekercs csapjainak meghatározásával.

Ezt úgy teheti meg, hogy egy multimétert 1000 ohmos skálájú ellenállásmérő üzemmódhoz csatlakoztat (mivel a tekercs ellenállása általában 50 ohm és 1000 ohm között mozog), vagy akkumulátor használatával. Ez a relé „nincs” polaritással van jelölve, mivel a belső elnyomó dióda nincs benne. Ezért az egyenáramú tápegység pozitív kimenete bármelyik tekercscsaphoz csatlakoztatható, míg az egyenáramú tápegység negatív kimenete a tekercs másik tüskéjéhez vagy fordítva. Ha az akkumulátort a megfelelő tűkhöz csatlakoztatjuk, akkor valóban hallható a * kattanó * hang, amikor a kapcsoló bekapcsol.

Ha valaha is összezavarodik, amikor rájön, hogy melyik NEM és melyik NC tű, kövesse az alábbi lépéseket, hogy könnyen megállapítsa:

- Állítsa a multimétert ellenállásmérési módba.

- Fordítsa fejjel lefelé a relét, hogy lássa az alsó részén található csapokat.

- Most csatlakoztasson egyet a multiméter szondájához a tekercsek közötti csaphoz (közös tű)

- Ezután egyenként csatlakoztassa a másik szondát a fennmaradó 2 tűhöz.

Csak az egyik csap fejezi be az áramkört, és aktivitást mutat a multiméteren.

4. lépés: Arduino és egy relé

* A kérdés: "Miért használjunk relét Arduino -val?"

A mikrovezérlő GPIO (általános célú bemeneti/kimeneti) csapjai nem képesek kezelni a nagyobb teljesítményű eszközöket. A LED elég egyszerű, de a nagy teljesítményű elemek, például izzók, motorok, szivattyúk vagy ventilátorok alattomosabb áramkört igényelnek. 5 V-os relével kapcsolhatja a 120-240 V-os áramot, és az Arduino-val szabályozhatja a relét.

* A relé alapvetően lehetővé teszi egy viszonylag alacsony feszültségű vezérlést a nagyobb teljesítményű áramkörök számára. Ezt egy relé hajtja végre az Arduino csapból kivezett 5 V -os feszültséggel az elektromágnes áramellátására, ami egy belső, fizikai kapcsolót bezár, hogy be- vagy kikapcsoljon egy nagyobb áramkört. A relé kapcsolóérintkezői teljesen el vannak választva a tekercstől, tehát az Arduino -tól. Az egyetlen kapcsolat a mágneses mező. Ezt a folyamatot "elektromos szigetelésnek" nevezik.

* Most felmerül egy kérdés: Miért van szükségünk a kiegészítő áramkörre a relé meghajtásához? A relé tekercsének nagy (körülbelül 150 mA) áramra van szüksége a relé meghajtásához, amit egy Arduino nem tud biztosítani. Ezért szükségünk van egy eszközre, amely erősíti az áramot. Ebben a projektben a 2N2222 NPN tranzisztor hajtja a relét, amikor az NPN csomópont telítődik.

5. lépés: Hardverkövetelmények

Ehhez az oktatóanyaghoz szükségünk van:

1 x kenyeretábla

1 x Arduino Nano/UNO (bármi praktikus)

1 x relé

1 x 1K ellenállás

1 x 1N4007 nagyfeszültségű, nagy áramerősségű dióda, amely megvédi a mikrovezérlőt a feszültségcsúcsoktól

1 x 2N2222 Általános célú NPN tranzisztor

1 x LED és 220 ohmos áramkorlátozó ellenállás a csatlakoztathatóság teszteléséhez

Kevés csatlakozó kábel

USB -kábel a kód feltöltéséhez az Arduino -ba

és általános forrasztóberendezések

6. lépés: Összeszerelés

* Kezdjük az Arduino VIN és GND csapjainak a kenyérsütő +ve és -ve sínekhez való csatlakoztatásával.

* Ezután csatlakoztassa a tekercsek egyik csapját a kenyértábla +ve 5v sínjéhez.

* Ezután egy diódát kell csatlakoztatnunk az elektromágneses tekercshez. A dióda az elektromágnesen keresztül fordított irányban vezet, amikor a tranzisztor ki van kapcsolva, hogy megvédje a feszültségcsúcsot vagy az áram visszafelé áramlását.

* Ezután csatlakoztassa az NPN tranzisztor kollektorát a tekercs 2. érintkezőjéhez.

* Az Emitter csatlakozik a kenyértábla - -sínjéhez.

* Végül, 1k ellenállás segítségével csatlakoztassa a tranzisztor bázisát az Arduino D2 tűjéhez.

* Ennyi az áramkörünk, és most feltölthetjük a kódot az Arduino -ba, hogy be- vagy kikapcsoljuk a relét. Alapvetően, amikor +5V áramlik át az 1K ellenálláson a tranzisztor bázisához, akkor körülbelül 0,0005 amper (500 mikroamper) áram áramlik és bekapcsolja a tranzisztort. Kb.07 amper áram kezd áramlani a csomóponton, bekapcsolva az elektromágnest. Az elektromágnes ezután meghúzza a kapcsolóérintkezőt, és mozgatja, hogy a COM csatlakozót a NO csatlakozóhoz csatlakoztassa.

* A NO terminál csatlakoztatása után egy lámpa vagy bármilyen más terhelés bekapcsolható. Ebben a példában csak be- és kikapcsolok egy LED -et.

7. lépés: A kód

A kód nagyon egyszerű. Kezdje azzal, hogy az Arduino 2. számú digitális tűjét adja meg relécsapként.

Ezután határozza meg a pinMode -t OUTPUT -ként a kód beállítási részében. Végül a hurok szakaszban minden 500 CPU -ciklus után be- és kikapcsoljuk a relét, ha a relécsapot HIGH és LOW értékre állítjuk.

8. lépés: Következtetés

* Ne feledje: Nagyon fontos a dióda elhelyezése a relé tekercsén, mert feszültségcsúcs (indukciós visszarúgás a tekercsből) keletkezik (elektromágneses interferencia), amikor az áramot eltávolítják a tekercsből a mágneses összeomlás miatt terület. Ez a feszültségcsúcs károsíthatja az áramkört vezérlő érzékeny elektronikus alkatrészeket.

* A legfontosabb: Ugyanaz, mint a kondenzátorok, mindig alulértékeljük a relét, hogy csökkentsük a relék meghibásodásának kockázatát. Tegyük fel, hogy 10A@120VAC feszültséggel kell dolgoznia, ne használjon 10A@120VAC névleges relét, hanem használjon nagyobbat, például 30A@120VAC. Ne feledje, a teljesítmény = áram * feszültség, így egy 30A@220V relé akár 6 000 W -os eszközt is képes kezelni.

* Ha csak lecseréli a LED -et bármilyen más elektromos eszközre, például ventilátorra, izzóra, hűtőszekrényre stb., Akkor képesnek kell lennie arra, hogy ezt a készüléket intelligens eszközré alakítsa Arduino vezérelt konnektorral.

* A relé két áramkör be- vagy kikapcsolására is használható. Az egyik, amikor az elektromágnes be van kapcsolva, és a másik, amikor az elektromágnes ki van kapcsolva.

* A relé segít az elektromos leválasztásban. A relé kapcsolóérintkezői teljesen el vannak választva a tekercstől, tehát az Arduino -tól. Az egyetlen kapcsolat a mágneses mező.

Megjegyzés: Rövidzárlat az Arduino csapokon, vagy nagy áramerősségű eszközök futtatása, károsíthatja vagy megsemmisítheti a csapban lévő kimeneti tranzisztorokat, vagy károsíthatja az egész AtMega chipet. Ez gyakran a mikrovezérlő "halott" tűjét eredményezi, de a fennmaradó chip továbbra is megfelelően fog működni. Ezért jó ötlet az OUTPUT csapokat más, 470Ω vagy 1k ellenállással rendelkező eszközökhöz csatlakoztatni, kivéve, ha egy adott alkalmazáshoz maximális áramfelvétel szükséges a csapokból.

9. lépés: Köszönöm

Még egyszer köszönöm, hogy megnézted ezt a videót! Remélem segít. Ha támogatni akarsz, iratkozz fel a csatornámra, és nézd meg a többi videómat. Köszi, ismét a következő videómban.