Conducerea unui releu cu un Arduino: 9 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Bună ziua tuturor, bine ați revenit la canalul meu. Acesta este al patrulea tutorial despre cum să conduci un RELAY (nu un modul de releu) cu un Arduino.

Există sute de tutoriale disponibile despre cum să utilizați un „modul de releu”, dar nu am putut găsi unul bun care să arate cum să utilizați un releu și nu un modul de releu. Deci, aici suntem pentru a discuta cum funcționează un releu și cum îl putem conecta la un Arduino.

Notă: Dacă faceți orice lucru cu „alimentare de la rețea”, cum ar fi cablarea de curent alternativ de 120v sau 240v, ar trebui să utilizați întotdeauna echipamente și echipamente de siguranță adecvate și să stabiliți dacă aveți abilități și experiență adecvate sau consultați un electrician autorizat. Acest proiect nu este destinat utilizării de către copii.

Pasul 1: Noțiuni de bază

Un releu este un comutator mecanic mare, care este activat sau oprit prin alimentarea unei bobine.

În funcție de principiul de funcționare și caracteristicile structurale, releele sunt de diferite tipuri, cum ar fi:

1. Relee electromagnetice

2. Relee de stare solidă

3. Relee termice

4. Relee variate de putere

5. Releuri Reed

6. Relee hibride

7. Relee multi-dimensionale și așa mai departe, cu evaluări, dimensiuni și aplicații variate.

Cu toate acestea, în acest tutorial vom discuta doar despre un relee electromagnetice.

Ghid pentru diferite tipuri de relee:

1.

2.

Pasul 2: Releul meu (SRD-05VDC-SL-C)

Releul pe care îl privesc este un SRD-05VDC-SL-C. Este un releu foarte popular printre pasionații de electronice Arduino și DIY.

Acest releu are 5 pini. 2 pentru bobină. Unul din mijloc este COM (comun), iar restul celor două sunt numite NO (în mod normal deschis) și NC (în mod normal închis). Când curentul curge prin bobina releului, se creează un câmp magnetic care determină mișcarea unei armături feroase, fie făcând sau întrerupând o conexiune electrică. Când electromagnetul este energizat, NO este cel care este pornit și NC este cel care este oprit. Când bobina este dezactivată, forța electromagnetică dispare și armătura se mișcă înapoi în poziția inițială pornind contactul NC. Închiderea și eliberarea contactelor are ca rezultat pornirea și oprirea circuitelor.

Acum, dacă ne uităm la partea de sus a releului, primul lucru pe care îl vedem este SONGLE, acesta este numele producătorului. Apoi vedem „Ratingul curentului și tensiunii”: este curentul și / sau tensiunea maximă care pot fi trecute prin comutator. Începe de la 10A @ 250VAC și coboară până la 10A @ 28VDC În cele din urmă, bitul de jos spune: SRD-05VDC-SL-C SRD: este modelul releului. 05VDC: De asemenea, cunoscut sub numele de "tensiune nominală a bobinei" sau "tensiune de activare a releului", este tensiunea necesară bobinei pentru a activa releul.

S: Standuri pentru structura "Sealed Type"

L: este "sensibilitatea bobinei", care este de 0,36W

C: ne spune despre formularul de contact

Am atașat foaia de date a releului pentru mai multe informații.

Pasul 3: Punerea mâinii pe un releu

Să începem prin determinarea știfturilor bobinei releului.

Puteți face acest lucru fie conectând un multimetru la modul de măsurare a rezistenței cu o scală de 1000 ohmi (deoarece rezistența bobinei variază în mod normal între 50 ohmi și 1000 ohmi) sau utilizând o baterie. Acest releu nu are polaritate marcată, deoarece dioda de suprimare internă nu este prezentă în el. Prin urmare, ieșirea pozitivă a sursei de alimentare DC poate fi conectată la oricare dintre pinii bobinei, în timp ce ieșirea negativă a sursei de alimentare DC va fi conectată la celălalt pin al bobinei sau invers. Dacă ne conectăm bateria la pinii din dreapta, puteți auzi efectiv sunetul * clic * când comutatorul este pornit.

Dacă vă confundați vreodată când aflați care este NU și care este pin NC, urmați pașii de mai jos pentru a determina cu ușurință că:

- Setați multimetrul în modul de măsurare a rezistenței.

- Întoarceți releul cu susul în jos pentru a vedea pinii aflați în partea sa inferioară.

- Acum conectați una de pe sonda multimetrului la pinul dintre bobine (Pin comun)

- Conectați apoi cealaltă sondă unul câte unul la cei 2 pini rămași.

Doar unul dintre pini va completa circuitul și va arăta activitate pe multimetru.

Pasul 4: Arduino și un releu

* Întrebarea este „De ce să folosiți un releu cu un Arduino?”

Pinii GPIO (intrare / ieșire de uz general) ai unui microcontroler nu pot gestiona dispozitive cu putere mai mare. Un LED este suficient de ușor, dar elementele de putere mari, cum ar fi becurile, motoarele, pompele sau ventilatoarele, necesită circuite mai furioase. Puteți utiliza un releu de 5V pentru a comuta curentul de 120-240V și utilizați Arduino pentru a controla releul.

* Un releu permite practic o tensiune relativ scăzută pentru a controla cu ușurință circuitele de putere mai mare. Un releu realizează acest lucru utilizând 5V ieșit dintr-un pin Arduino pentru a energiza electromagnetul care la rândul său închide un comutator intern, fizic, pentru a porni sau opri un circuit de putere mai mare. Contactele de comutare ale unui releu sunt complet izolate de bobină și, prin urmare, de Arduino. Singura legătură este de câmpul magnetic. Acest proces se numește „Izolare electrică”.

* Acum apare o întrebare: De ce avem nevoie de un pic suplimentar de circuit pentru a conduce releul? Bobina releului are nevoie de un curent mare (în jur de 150mA) pentru a conduce releul, pe care un Arduino nu îl poate furniza. Prin urmare, avem nevoie de un dispozitiv pentru a amplifica curentul. În acest proiect, tranzistorul NPN 2N2222 acționează releul atunci când joncțiunea NPN se saturează.

Pasul 5: Cerință hardware

Pentru acest tutorial avem nevoie de:

1 x panou de pâine

1 x Arduino Nano / UNO (Orice este la îndemână)

1 x releu

1 x rezistor 1K

1 x 1N4007 diodă de înaltă tensiune, curent ridicat pentru a proteja microcontrolerul de vârfuri de tensiune

1 x 2N2222 tranzistor NPN de uz general

1 x LED și un rezistor de limitare a curentului de 220 ohmi pentru a testa conectivitatea

Câteva cabluri de conectare

Un cablu USB pentru încărcarea codului pe Arduino

și echipamente de lipit general

Pasul 6: Asamblare

* Să începem prin conectarea pinilor VIN și GND ai Arduino la șinele + ve și -ve ale panoului.

* Apoi conectați unul dintre pinii bobinelor la șina + ve 5v a panoului de rulare.

* Apoi trebuie să conectăm o diodă peste bobina electromagnetică. Dioda de pe electromagnet conduce în direcția inversă atunci când tranzistorul este oprit pentru a proteja împotriva unui vârf de tensiune sau a fluxului de curent înapoi.

* Apoi conectați colectorul tranzistorului NPN la pinul 2 al bobinei.

* Emițătorul se conectează la șina -ve a panoului.

* Final, folosind un rezistor de 1k conectați baza tranzistorului la pinul D2 al Arduino.

* Asta e circuitul nostru este complet, acum putem încărca codul pe Arduino pentru a porni sau opri releul. Practic, când + 5v curg prin rezistorul 1K către baza tranzistorului, un curent de aproximativ.0005 amperi (500 microampere) curge și pornește tranzistorul. Un curent de aproximativ 0,07 amperi începe să curgă prin joncțiunea care pornește electromagnetul. Electromagnetul trage apoi contactul de comutare și îl mută pentru a conecta terminalul COM la terminalul NO.

* Odată ce terminalul NO este conectat, se poate aprinde o lampă sau orice altă sarcină. În acest exemplu, doar pornesc și opresc un LED.

Pasul 7: Codul

Codul este foarte simplu. Începeți doar prin definirea pinului digital numărul 2 al Arduino ca pinul de releu.

Apoi definiți pinMode ca OUTPUT în secțiunea de configurare a codului. În cele din urmă, în secțiunea buclă vom activa și dezactiva releul după fiecare 500 de cicluri de CPU setând pinul de releu la HIGH și respectiv LOW.

Pasul 8: Concluzie

* Amintiți-vă: Este foarte important să plasați o diodă peste bobina releului, deoarece se generează un vârf de tensiune (recul inductiv din bobină) (interferență electromagnetică) atunci când curentul este îndepărtat din bobină din cauza colapsului magnetului camp. Acest vârf de tensiune poate deteriora componentele electronice sensibile care controlează circuitul.

* Cel mai important: la fel ca condensatoarele, întotdeauna subevaluăm releul pentru a atenua riscul de defecțiuni ale releului. Să presupunem că trebuie să lucrați la 10A @ 120VAC, nu utilizați un releu evaluat pentru 10A @ 120VAC, în schimb utilizați unul mai mare, cum ar fi 30A @ 120VAC. Amintiți-vă, putere = tensiune *, astfel încât un releu 30A @ 220V să poată gestiona până la un dispozitiv de 6, 000W.

* Dacă înlocuiți doar LED-ul cu orice alt dispozitiv electric, cum ar fi ventilator, bec, frigider etc., ar trebui să puteți transforma aparatul respectiv într-un dispozitiv inteligent cu o priză de alimentare controlată de Arduino.

* Releul poate fi folosit și pentru a porni sau opri două circuite. Una când electromagnetul este pornit și a doua când electromagnetul este oprit.

* Un releu ajută la izolarea electrică. Contactele de comutare ale unui releu sunt complet izolate de bobină și, prin urmare, de Arduino. Singura legătură este de câmpul magnetic.

Notă: scurtcircuitele pe pinii Arduino sau încercarea de a rula dispozitive cu curent ridicat de pe acesta, pot deteriora sau distruge tranzistoarele de ieșire din pin sau pot deteriora întregul cip AtMega. Adesea, acest lucru va duce la un pin "mort" al microcontrolerului, dar cipul rămas va funcționa în mod adecvat. Din acest motiv, este o idee bună să conectați pinii OUTPUT la alte dispozitive cu rezistențe de 470Ω sau 1k, cu excepția cazului în care este necesară o curgere maximă a curentului de la pinii pentru o anumită aplicație.

Pasul 9: Mulțumesc

Vă mulțumim din nou pentru vizionarea acestui videoclip! Sper să te ajute. Dacă doriți să mă sprijiniți, vă puteți abona la canalul meu și puteți urmări celelalte videoclipuri ale mele. Mulțumesc, ca din nou în următorul meu videoclip.