Controller Multi Light Arduino: 7 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Un coleg și artist Jim Hobbs plănuia să construiască o instalație independentă pentru o expoziție pe care o pregătea. Această instalație ar consta din 8 rafturi care formează o formă parabolică. Fiecare dintre cele 8 rafturi avea să aibă montate 10 becuri. Aceste 8 grupuri / rafturi de becuri ar trebui schimbate automat și individual, astfel încât să putem crea modele de iluminare. Piesa face referire la rafturile de testare a luminii de la General Electric.

Am lucrat împreună pe partea tehnică a piesei și am decis să avem controlerul situat central pe structură și pe baza unui nano Arduino.

Deși toate acestea sunt foarte specifice, principiile și codul implicat în acest tutorial oferă un bun punct de plecare pentru utilizarea arduino cu relee pentru a controla sarcini de tensiune sau curent mai mari. există, de asemenea, o mulțime de posibilități cu un controler de genul acesta dacă ar fi împins într-o direcție ușor diferită. Aruncați o privire la ultimul pas „scop și posibilități” pentru unele idei!

Electricitatea de înaltă tensiune poate fi periculoasă și trebuie efectuată numai de către persoane competente. Dacă nu aveți deloc experiență în acest domeniu sau nu sunteți sigur, vă rugăm să verificați electricitatea de către un electrician înainte de a conecta.

Provizii

Piese (sunt disponibile alternative la piesele legate)

- Arduino Nano

- 5v releu modul 8 canale

- Mini panou

- Blocuri terminale [30x] 2,5 mm

- Flex de 1,5 mm cu un singur miez (cablu) - în maro, albastru, galben / verde

- prize de priză [8x]

- priză de admisie topită

- terminale de sertizare

- Alimentare 1A 12v

- Cabluri jumper masculin-feminin de 20cm

-Închidere

Instrumente

- Set de șurubelnițe de precizie

- Ferăstrău tăiat fin

- Dremel / multi-instrument rotativ

- Burghiu

- Multimetru

- Rigla sau pătrat combinat

- Chei hexagonale / hexagonale

- Set cheie / soclu

- Unealtă terminală de sertizare

- Decojitor de sârmă

- Cleste pentru nas

Pasul 1: Realizarea plăcii de montare și a aspectului

Trebuie să facem o placă pentru a ne așeza în partea de jos a incintei noastre, pentru a ne monta componentele. Am folosit o bucată de placaj de 6 mm, puteți folosi aproape orice material de tablă, dar asigurați-vă că este rigid și nu este conductiv. Materialele mai subțiri facilitează montarea și ocupă mai puțin spațiu. Unele incinte sunt furnizate cu plăci de bază, acestea urmând să respecte diferite standarde referitoare la conductivitate și proprietăți de foc.

acum aveți placa de montare corect dimensionată, puteți așeza componentele deasupra pentru a imagina un aspect. Realizarea corectă a acestui pas este crucială pentru a se asigura că restul construcției este ușor, iar cablajul este îngrijit. Gândiți-vă la cabluri, oferind suficient spațiu între piese, înălțimea prizei etc.

Odată ce sunteți mulțumit de poziționare, marcați pozițiile, găuriți găurile relevante și montați componentele. Am uleiat placajul înainte de montare.

Pasul 2: Tăiați găurile pentru intrările / ieșirile din incintă

Priza de alimentare este montată pe carcasă. Am ales să folosesc prize IEC deoarece sunt fiabile și relativ universale, totuși sunt o formă dificilă atunci când vine vorba de tăierea găurilor pentru montare. Am atașat un șablon PDF pentru ambele tipuri de prize utilizate aici. Acest lucru poate fi tipărit și utilizat pentru a marca înainte de tăiere, sau puteți crea propriul șablon din carton, așa cum am făcut eu.

Există un instrument pentru tăierea acestor prize, dar dacă citiți acest instructabil, este puțin probabil să aveți acces la unul. Nu dețin așa că, în schimb, au făcut găuri în centrul zonei marcate și am folosit un Dremel pentru a ciuguli perimetrul.

Folosim o priză tată pentru priză și prize femele pentru prize. Aceasta este pentru a elimina posibilitatea de a avea expuse pini sub tensiune. Știfturile sub tensiune ar trebui să fie ascunse, așa cum sunt pe prizele femele. Acest principiu trebuie utilizat în mod normal atunci când se utilizează conectori cu tensiuni ridicate.

Pasul 3: Cablarea laturii de înaltă tensiune

AVERTISMENT - Electricitatea de înaltă tensiune poate fi periculoasă și trebuie efectuată numai de către persoane competente. Dacă nu sunteți deloc cu experiență în acest domeniu sau nu sunteți sigur, vă rugăm să verificați electricitatea de către un electrician înainte de conectare.

Utilizați cablurile flexibile tri-nominale de 1,5 mm pentru toate următoarele. Folosiți culori aplicabile standardelor din țara dvs. În Marea Britanie, în general, folosim maro, albastru și galben / verde pentru Live, neutru și respectiv pământ - acest lucru poate diferi în localitatea dvs.

Începeți prin cablarea barelor de autobuz folosind rânduri de blocuri de borne 8x. Acestea vor distribui energie către fiecare priză. Facem acest lucru prin alcătuirea cablurilor de salt pentru a uni fiecare terminal pe o parte.

după ce ați realizat barele de autobuz, rulați un cablu de la fiecare dintre terminale (Live, Neutru, pământ) de la intrarea de alimentare la primul terminal al barelor de bus ale blocurilor de terminale L, N și E respective.

Puteți rula cabluri de la barele Live și Neutral direct la prizele de curent, utilizând terminale de sertizare pe capete pentru a le conecta la terminalele prizei.

Vom folosi neutru pentru comutare, deci rulați cablarea între terminalul central (comun) de pe fiecare releu la fiecare dintre terminalele de pe bara de autobuz neutră.

Apoi, va trebui să rulați un alt cablu de la terminalul NO (normal deschis) pe fiecare dintre relee la fiecare dintre prizele de alimentare. Aceasta înseamnă că circuitul va fi „În mod normal deschis” și va trebui să activăm releul folosind Arduino pentru a-l „închide” și astfel să aprindem luminile.

va trebui să conectați cablurile maro și albastru de la sursa de alimentare de 12v pentru a-i furniza o alimentare. Acestea pot fi sertizate în bornele conectate direct la intrarea principală C14 sau pot fi conectate la barele L + N.

Frumusețea este esențială aici.

Pasul 4: Cablarea laturii de joasă tensiune

Arduino este folosit pentru a activa releele și pentru a închide circuitul. Arduino funcționează în afara unei „tensiuni de nivel logic”, ceea ce înseamnă că emite în jur de 5v atunci când un pin este setat la „HIGH” (pornit). Cu toate acestea, putem alimenta Arduino în sine folosind între 9-12v în pinul VIN. De multe ori aleg să folosesc o sursă de 12V așa cum am făcut în acest caz, deoarece este destul de standard și există o mulțime de componente disponibile care rulează pe 12v. De asemenea, puteți alimenta Arduino cu un USB care furnizează o sursă de 5V.

Am ales să folosim un modul de releu de 5v, deoarece acesta se potrivește cu ieșirea de 5v pe care Arduino o alimentează și o comută.

Deci, pentru a începe, împingeți Arduino Nano pe panou, asigurându-vă că traversează centrul, astfel încât pinii de ambele părți să nu fie conectați.

Notă - Veți putea vedea că mi-am lipit cablurile jumper pe modulul releu, folosind cabluri jumper la mamă este mai ușor, dar nu am avut.

Împingeți firele roșii și negre de la sursa de alimentare de 12v în rândurile de panouri adiacente pinilor VIN și respectiv GND pentru a furniza energie Arduino.

Rulați un cablu jumper negru dintr-un slot din placa de pe rândul GND al Arduino către pinul GND de pe modulul releu

Rulați un cablu jumper roșu de la 5v pe Arduino la VCC pe modulul releu.

Rulați (diferite culori, dacă sunt disponibile) cablurile jumper de la D2-D9 pe Arduino la 1-8 pe modulul releu. Acestea vor fi utilizate pentru activarea / comutarea releelor.

Pasul 5: Codificare și testare

Pentru testare puteți descărca codul atașat (deschideți-l folosind software-ul gratuit pentru a descărca Arduino IDE). Este foarte de bază, dar pune bazele modificării. Acest cod pornește pur și simplu fiecare priză (de la 1 la 8) la intervale de 10 secunde, apoi oprește în cele din urmă toate înainte de a repeta. Acest lucru a permis testarea simplă. Deoarece Jim are toate becurile, le-am testat folosind un multimetru pe știfturi, dar ar fi suficient de ușor să conectați un bec de testare care ar putea fi mai fiabil.

Jim a vrut ca comutarea luminii să urmeze o „coregrafie”, așa că am schimbat pur și simplu comutarea și durata pentru a îndeplini cerințele sale. Codul pentru acest lucru este similar și nu mai complex decât codul de testare, deși cu bucle mai lungi.

Pasul 6: Instalarea finală

Am montat cutia de control în centrul structurii de iluminat și pur și simplu a trebuit să conectăm alimentările la rafturile de iluminat în flex de la cutiile de joncțiune și să terminăm într-o priză IEC c14 de sex masculin, de data aceasta nu un model IEC de montare pe panou.

Am folosit aceste combinații mufă / priză pentru a facilita asamblarea și demontarea instalării, deoarece ar putea fi instalată în spectacole viitoare. Cu toate acestea, nu ar exista nicio problemă de cablare dură în lumini și evitarea costului prizelor dacă ar fi un dispozitiv permanent.

Pasul 7: Domeniu de aplicare + Posibilități

Acest proiect este un bun pas inițial în utilizarea modulelor de releu și în învățarea conectării sistemelor de tensiune divizată împreună cu Arduino. Cu toate acestea, cred că este, de asemenea, o bază bună pentru crearea de proiecte care o duc puțin mai departe, cu câteva adăugiri și modificări. Arduino este foarte versatil și ușor de utilizat, iată câteva idei rapide pentru proiecte bazate pe acesta cu care am venit în timp ce scria acest tutorial …

- Controlul altor elemente. Modulele de releu pot lua mult curent. O astfel de configurație ar putea fi utilizată pentru a controla tot felul de lucruri. Conectarea și comutarea a 8 procesoare alimentare pentru a crea o coloană sonoră? porniți ceainicul pentru când vă treziți?

- Folosirea unui senzor și crearea unei bucle de feedback. Arduino are intrări analogice pentru utilizarea senzorilor. Sunt disponibile multe care sunt destinate utilizării cu Arduino, ceea ce le face ușor de utilizat. O cutie de control de acest gen cu un senzor de lumină ar putea fi utilizată pentru a porni o varietate de lumini atunci când nivelurile de lumină exterioare ajung în anumite puncte, senzorii de mișcare ar putea aprinde diferite becuri atunci când v-ați mutat în diferite zone ale unui spațiu sau clădire, senzori de curent ar putea fi folosit pentru a porni o mașină de spălat atunci când telefonul dvs. este complet încărcat. Un semnal sonor ar putea suna atunci când câinele dvs. încalcă un perimetru etc. Vedeți câțiva senzori pentru ca ideile dvs. să curgă aici

- Folosirea datelor de pe web. Diverse organizații și site-uri web vor lansa chei API (Interfață de programare a aplicațiilor) care vă permit să utilizați diferitele servicii și date pentru propria aplicație. Puteți utiliza diverse seturi de date live pentru a furniza date pentru o buclă de feedback pentru Arduino. De exemplu, puteți utiliza rețeaua de calitate a aerului LAQN pentru a măsura calitatea aerului în localitatea dvs., ceea ce ar putea duce la aprinderea unui bec atunci când nivelurile de dioxid de carbon erau la un nivel scăzut, astfel încât să puteți face o excursie la magazine în timpul nivelurilor optime de calitate a aerului. Sunt disponibile mai multe idei utile. Verifică-l aici

- Utilizarea butoanelor sau a tastaturii - Luminile conectate la controler pot fi comutate folosind un număr de butoane (cel mai evident 8). Această funcționalitate ar putea fi încorporată într-un sintetizator care să scoată sunete, precum și să schimbe luminile atunci când este redat pentru o experiență vizuală, audibilă.