کنترل رله با استفاده از آردوینو ماژول رله DIY برای آردوینو (DIY)

این مقاله چنین دستگاه الکترونیکی را به عنوان رله توصیف می کند، به طور خلاصه اصول عملکرد آن را توضیح می دهد، و همچنین اتصال یک ماژول با رله DC به آردوینو را با استفاده از مثال کنترل LED مورد بحث قرار می دهد.

ما نیاز خواهیم داشت:

• آردوینو UNO (یا برد سازگار)؛
• کامپیوتر شخصی با Arduino IDE یا محیط توسعه دیگر؛
• ماژول با یک رله (به عنوان مثال، این یکی)؛
• 4 مقاومت هر کدام 220 اهم (من توصیه می کنم مجموعه ای از مقاومت ها را با درجه بندی از 10 اهم تا 1 مواهم بخرید).
• 4 LED (به عنوان مثال، از این مجموعه)؛
• سیم های اتصال (مانند این).

1 اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکردو انواع رله ها

رله یک وسیله الکترومکانیکی برای بستن و باز کردن مدار الکتریکی است. در نسخه کلاسیک، رله حاوی یک آهنربای الکتریکی است که باز یا بسته شدن کنتاکت ها را کنترل می کند. اگر در حالت عادی، کنتاکت های رله باز باشند، اما زمانی که ولتاژ کنترل اعمال می شود، بسته می شوند، به چنین رله ای رله بسته می گویند. اگر در حالت عادی کنتاکت های رله بسته باشند، اما با اعمال ولتاژ کنترل باز شوند، به این نوع رله رله شکست می گویند.

علاوه بر این، بسیاری از انواع دیگر رله وجود دارد: رله سوئیچینگ، تک کانال، چند کاناله، DC یا AC و غیره.

2 نمودار اتصال ماژول رله SRD-05VDC-SL-C

ما از یک ماژول با دو رله یکسان از نوع SRD-05VDC-SL-C یا مشابه استفاده خواهیم کرد.

این ماژول دارای 4 کانکتور است: کانکتورهای برق K1 و K2، یک کانکتور کنترل و یک کانکتور برای منبع تغذیه خارجی (با جامپر).

رله نوع SRD-05VDC-SL-C دارای سه کنتاکت برای اتصال بار است: دو رله خارجی ثابت و وسط در حال سوئیچینگ است. این کنتاکت میانی است که نوعی "کلید" است که مدارها را به یک روش سوئیچ می کند. در ماژول اشاره ای وجود دارد که تماس رله معمولاً بسته است: علامت های "K1" و "K2" کنتاکت میانی را به سمت چپ ترین آن متصل می کنند (تصویر). اعمال ولتاژ کنترل به ورودی IN1 یا IN2 (کانکتور کنترل جریان کم) رله را مجبور می کند تا کنتاکت میانی گروه تماس K1 یا K2 را با سمت راست (کانکتور برق) وصل کند. جریان کافی برای سوئیچ رله حدود 20 میلی آمپر است، پین های دیجیتال آردوینو می توانند تا 40 میلی آمپر خروجی داشته باشند.

کانکتور منبع تغذیه خارجی برای ایجاد ایزولاسیون گالوانیکی بین برد آردوینو و ماژول رله استفاده می شود. به طور پیش فرض، یک جامپر روی کانکتور بین پین های JD-VCC و VCC وجود دارد. هنگامی که ماژول نصب می شود، از ولتاژ اعمال شده به پین ​​VCC کانکتور کنترل برای برق استفاده می کند و برد آردوینو از نظر گالوانیکی از ماژول جدا نیست. اگر نیاز به ایجاد عایق گالوانیکی بین ماژول و آردوینو دارید، باید برق ماژول را از طریق کانکتور برق خارجی تامین کنید. برای انجام این کار، جامپر حذف می شود و نیروی اضافی به پین ​​های JD-VCC و GND عرضه می شود. در همان زمان، برق به پین ​​VCC کانکتور کنترل (از +5 ولت آردوینو) نیز تامین می شود.

به هر حال، رله می تواند نه تنها یک بار جریان کم را مانند مثال ما تغییر دهد. با استفاده از یک رله، می توانید بارهای نسبتاً بزرگ را ببندید و باز کنید. کدام یک را باید در توضیحات فنی برای یک رله خاص مشاهده کنید. به عنوان مثال، این رله SRD-05VDC-SL-C می تواند شبکه هایی را با جریان تا 10 آمپر و ولتاژ تا 250 ولت AC یا حداکثر 30 ولت DC سوئیچ کند. یعنی مثلاً می توان از آن برای کنترل روشنایی یک آپارتمان استفاده کرد.

اسم رله از کجا اومده؟

از نام خانوادگی دانشمند انگلیسی لرد رایلی - 28.6٪

از روش تعویض اسب های پست خسته - 57.1٪

از نام کمیت فیزیکی اندازه گیری روشنایی - 0٪

در این مثال نیازی به جداسازی گالوانیکی بین آردوینو و ماژول رله نداریم، بنابراین ماژول را مستقیماً از برد آردوینو تغذیه می کنیم و جامپر را در جای خود می گذاریم. بیایید مدار را همانطور که در شکل نشان داده شده است جمع کنیم. مقاومت های مورد استفاده 220 اهم هستند، هر LED.

3 طرح کنترل رله با استفاده از آردوینو

ما به طور متناوب یک جفت LED همرنگ را روشن می کنیم و هر ثانیه به یک جفت رنگ متفاوت تغییر می دهیم. بیایید طرحی مانند این بنویسیم.

Const int relay1 = 2; // پایه کنترل رله اول const int relay2 = 3; // پایه کنترل رله دوم const int led1 = 4; // خروجی سوئیچ - منبع تغذیه LED 1 const int led2 = 5; // خروجی سوئیچ - منبع تغذیه دومین LED void setup() (pinMode(relay1, OUTPUT)؛ pinMode(relay2, OUTPUT); pinMode(led1, OUTPUT); pinMode(led2, OUTPUT)؛ // تنظیم هر دو رله موقعیت اصلی: digitalWrite(relay1, HIGH)؛ digitalWrite(relay2, HIGH)؛ // تغذیه LED ها: digitalWrite(led1، HIGH)؛ digitalWrite(led2، HIGH)؛ ) void loop() ( // هر دو را تغییر دهید رله ها: DigitalWrite (relay1, LOW) DigitalWrite (relay2, LOW)؛ تاخیر (1000)؛ // سوئیچ هر دو رله: digitalWrite (relay1, HIGH)؛ digitalWrite (relay2, HIGH)؛ تاخیر (1000)؛ )

حالا بیایید طرح را در حافظه آردوینو بارگذاری کنیم. این چیزی است که برای من به نظر می رسد. رله ها هر ثانیه یک بار با صدای بلند کلیک می کنند و LED ها به خوبی چشمک می زنند.

به هر حال، انواع دیگری از دستگاه های سوئیچینگ، به عنوان مثال، کوپلرهای نوری وجود دارد. این دستگاه ها فاقد قطعات مکانیکی می باشند که مقاومت در برابر سایش و سرعت پاسخگویی آنها را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. علاوه بر این، اندازه آنها کوچکتر است و به قدرت کمتری نیاز دارند.

دانلود توضیحات فنی (دیتاشیت) رله SRD-05VDC-SL-C

سلام به همه! همه چیزهایی که تا همین اواخر مطالعه کردیم «مشکلات یادگیری» بود. وقت آن است که چیزهای جدی تری قرار دهیم.

یک میکروکنترلر (که از این پس MK نامیده می شود) می تواند بارهای مختلف (مصرف کنندگان برق) را با موفقیت مدیریت کند. با این حال، نمی تواند این عملیات را به طور مستقیم انجام دهد. از آنجایی که ولتاژی که در شبکه جریان می‌یابد، مرتبه‌ای متفاوت از ولتاژی است که MK می‌تواند از آن خارج شود.

در این مقاله سعی خواهد شد به نکات زیر پرداخته شود:

• اتصال رله به MK (در مورد ما، برد آردوینو)؛
• کنترل ماژول رله؛
• مدیریت مصرف کنندگان واقعی برق؛

توجه: هنگام کار با ولتاژ 220 ولت مراقب باشید. تمام اتصالات ایجاد شده را عایق بندی کنید. قبل از اتصال به شبکه برق، پایه مونتاژ شده را با یک مولتی متر تست کنید تا از اتصال کوتاه اطمینان حاصل کنید.

قبل از اینکه مستقیماً به کار با ماژول رله بپردازیم، بیایید ببینیم که یک رله از چه چیزی تشکیل شده و چگونه کار می کند.

ماژولی که رله روی آن نصب شده است با استفاده از ولتاژ ثابت 5 ولت کنترل می شود. این ماژول قادر است 300 وات (30 ولت، 10 آمپر ثابت) و 2500 وات (250 ولت، 10 آمپر متناوب) سوئیچ کند.

خود رله از دو مدار تشکیل شده است که به یکدیگر متصل نیستند. مدار اول (کنترل) پایانه های A1، A2. پایه های مدار دوم (کنترل شده) 1، 2، 3.

طراحی مدار کنترل به شرح زیر است: بین پایانه های A1 و A2 یک هسته فلزی وجود دارد که در لحظه عبور جریان از آن، یک آرمیچر متحرک 2 جذب می شود. پایانه های 1 و 3 ثابت هستند. لنگر توسط فنر ثابت می شود. در لحظه ای که هیچ جریانی از هسته عبور نمی کند، آرمیچر بر روی کنتاکت 3 فشرده می شود. هنگامی که مدار بسته می شود و جریان شروع به جریان می کند، آرمیچر به سمت کنتاکت 1 جذب می شود و در این لحظه یک "کلیک" مشخصه به صدا در می آید. پس از پاره شدن زنجیر، فنر آرمیچر را به حالت اولیه باز می گرداند.

من یک ماژول رله تک کاناله به عنوان نمونه کار دارم.

کنتاکت های رله به دو نوع تقسیم می شوند:

• به طور معمول بسته (NC) (جفت 1-2)؛
• معمولاً باز (NO) (جفت 2-3).

با توجه به شرایط، NC باز است (با مولتی متر اتصال کوتاه نمی شود)، و NO بسته است (با مولتی متر اتصال کوتاه می شود). ما شکست فاز را به یک جفت کنتاکت به طور معمول بسته وصل می کنیم.

نشانه:

• LED قرمز به کاربر اطلاع می دهد که ماژول روشن است.
• LED سبز به کاربر اطلاع می دهد که رله بسته است.

اصل عملکرد ماژول.

در لحظه ای که MK را روشن می کنیم، پایانه های آن در حالت امپدانس بالا (مقاومت بسیار بالا) قرار دارند و بر این اساس ترانزیستور بسته می شود. برای باز کردن ترانزیستور، لازم است یک سطح سیگنال پایین، به عبارت دیگر 0 اعمال شود (برای ترانزیستور نوع p-n-p اعمال می شود). پس از این، ترانزیستور باز می شود و جریان از طریق اولین مدار (کنترل) شروع به جریان می کند، در این لحظه یک "کلیک" مشخصه را می شنویم. برای خاموش کردن رله، باید یک سطح سیگنال بالا به ترانزیستور اعمال کنید.

پین‌آوت ماژول:

• VCC -تغذیه "+"؛
• GND -"-" زمین؛
• که در-سیگنال ورودی که رله را "درایو" می کند.

رله را به آن وصل می کنیمآردوینو:

• VCCآن را به پین ​​5 ولتی برد آردوینو پرتاب کنید.
• GNDآن را روی یکی از پایه های GND برد آردوینو پرتاب کنید.
• که درآن را روی پایه 13 برد آردوینو پرتاب کنید.

برای اتصال یک مصرف کننده برق (در مورد من، یک لامپ رشته ای)، رله را در شکاف یکی از رشته های سیم قرار می دهیم (باید در فاز قرار گیرد).

میز آزمون از سه بخش تشکیل شده است:

• خط قدرت؛

اتصال یک بار قوی به طور مستقیم به آردوینو امکان پذیر نخواهد بود، به عنوان مثال یک لامپ روشنایی یا یک پمپ الکتریکی. میکروکنترلر توان لازم را برای کار با چنین باری فراهم نمی کند. جریانی که می تواند از خروجی های آردوینو عبور کند از 10-15 میلی آمپر تجاوز نمی کند. یک رله به کمک می آید که با آن می توانید جریان های بزرگ را تغییر دهید. علاوه بر این، اگر بار با جریان متناوب، به عنوان مثال 220 ولت، تغذیه شود، هیچ راهی برای انجام بدون رله وجود ندارد. برای اتصال بارهای قدرتمند به آردوینو از طریق رله ها معمولا از ماژول های رله استفاده می شود.

بسته به تعداد بارهای سوئیچ شده، از ماژول های رله یک، دو، سه، چهار و بیشتر کانال استفاده می شود.

من ماژول های یک و چهار کانال خود را در Aliexpress به ترتیب 0.5 دلار و 2.09 دلار خریدم.

طراحی ماژول رله برای آردوینو، با استفاده از نمونه ماژول 4 کانال HL-54S V1.0.

بیایید نگاهی دقیق تر به طراحی این ماژول بیندازیم؛ همه ماژول های چند کاناله معمولاً بر اساس این طرح ساخته می شوند.

نمودار شماتیک ماژول.

برای محافظت از پایه های آردوینو در برابر نوسانات ولتاژ در سیم پیچ رله، از یک ترانزیستور J3Y و یک اپتوکوپلر 817C استفاده شده است. لطفا توجه داشته باشید که سیگنال از پین که دربه کاتد اپتوکوپلر عرضه می شود. این بدان معنی است که برای اینکه رله کنتاکت ها را ببندد، باید روی پین اعمال شودکه در منطقی 0 (سیگنال معکوس).

همچنین ماژول هایی وجود دارند که سیگنالی از پین دارند که دربه آند اپتوکوپلر عرضه می شود. در این صورت باید ارسال کنیدمنطقی 1 در هر پینکه در، برای فعال کردن رله.

توان باری که ماژول ها می توانند روشن/خاموش کنند توسط رله های نصب شده روی برد محدود می شود.

در این مورد از رله های الکترومکانیکی استفاده می شود تک آهنگ SRD-05VDC-SL-C، دارای ویژگی های زیر است:

ولتاژ بهره برداری: 5 V
جریان کار کویل: 71 میلی آمپر
حداکثر جریان سوئیچینگ: 10A
حداکثر ولتاژ سوئیچینگ DC: 28 V
حداکثر ولتاژ AC سوئیچینگ: 250 ولت
دمای عملیاتی:از -25 تا +70 درجه سانتیگراد

رله Songle SRD-05VDC-SL-C دارای 5 کنتاکت می باشد. 1 و 2 منبع تغذیه رله گروه تماس 3 و 4 معمولاً مخاطبین باز هستند ( نه)، گروه تماس 3 و 5 - به طور معمول بسته است ( NC).

رله های مشابه در ولتاژهای متفاوتی هستند: 3، 5، 6، 9، 12، 24، 48 ولت. در این مورد، از نسخه 5 ولتی استفاده می شود که به ماژول رله اجازه می دهد تا مستقیماً از آردوینو تغذیه شود.

یک جامپر روی تخته وجود دارد ( JDVccبرای تغذیه رله یا از آردوینو یا از منبع تغذیه جداگانه.

پینامی در 1,در 2,در 3,در 4ماژول به پین ​​های دیجیتال آردوینو متصل است.

اتصال رله ماژول HL-54S V1.0 به آردوینو.

از آنجایی که ما یک ماژول با رله های 5 ولتی داریم، آن را طبق این طرح وصل می کنیم و برق را از خود آردوینو می گیریم. در مثال، من یک رله را وصل می کنم؛ از یک لامپ 220 ولتی به عنوان بار استفاده می کنم.

برای تغذیه رله ماژول از آردوینو، جامپر باید " را اتصال کوتاه کند. Vcc"و" JDVcc"، معمولاً به طور پیش فرض در آنجا نصب می شود.

اگر رله شما 5 ولت نیست، نمی توانید ماژول را از آردوینو تغذیه کنید، برق باید از منبع جداگانه ای گرفته شود.

نمودار زیر نحوه اتصال برق به ماژول را از یک منبع جداگانه نشان می دهد. با استفاده از این مدار باید یک رله طراحی شده برای تغذیه بیشتر یا کمتر از 5 ولت وصل کنید. برای رله های 5 ولت نیز این مدار ارجحیت بیشتری دارد.

با این اتصال، باید جامپر بین پین ها را بردارید. Vcc"و" JDVcc" پین بعدی " JDVcc" اتصال به " + » منبع تغذیه خارجی، پین « Gnd" اتصال به " - » منبع تغذیه سنجاق " Gnd"، که در نمودار قبلی به " Gndآردوینو در این مدار متصل نیست. در مثال من، منبع تغذیه خارجی 5 ولت است، اگر رله شما برای ولتاژ متفاوت (3، 12، 24 ولت) طراحی شده است، منبع تغذیه خارجی مناسب را انتخاب کنید.

طرحی برای کنترل ماژول رله از طریق آردوینو.

بیایید طرحی را در آردوینو آپلود کنیم که لامپ (چراغ چشمک زن) را روشن و خاموش می کند.

int relayPin = 7; void setup() ( pinMode (RelayPin، OUTPUT)؛ } حلقه خالی() ( digitalWrite (relayPin، LOW)؛ تاخیر (5000); digitalWrite (relayPin، HIGH); تاخیر (5000); }

در صف int relayPin = 7;شماره پین ​​دیجیتال آردوینو که پین ​​به آن وصل شده را نشان می دهد در 1 رله ماژول می توانید به هر پین دیجیتالی متصل شوید و آن را در این خط نشان دهید.

در صف تاخیر (5000);می توانید مقدار زمانی را که در آن چراغ روشن می شود و در آن خاموش می شود، تغییر دهید.

در صف digitalWrite (relayPin، LOW)؛هنگام اعمال یک صفر منطقی ( کم، ماژول رله کنتاکت ها را می بندد و چراغ روشن می شود.

در صف digitalWrite (relayPin، HIGH);هنگام ارسال یک واحد منطقی نشان داده شده است ( بالا، ماژول رله کنتاکت ها را باز می کند و چراغ خاموش می شود.

همانطور که می بینیم، در خط digitalWrite (relayPin، LOW)؛پارامتر را ترک کرد کم. اگر رله کنتاکت هایش را ببندد و چراغ روشن شود به معنای پین است در 1شما باید یک صفر منطقی مانند من ارائه دهید. اگر چراغ روشن نشد، طرحی را آپلود کنید که در آن پارامتر را جایگزین می کنیم کمبر بالا

نتیجه طرح روی ویدیو.

حالا بیایید یک دکمه تاکت به مدار اضافه کنیم و وقتی آن را فشار دادید، ماژول رله لامپ را روشن می کند.

ما دکمه را با یک مقاومت کششی 10k به هم وصل می کنیم که اجازه نمی دهد تداخل خارجی بر عملکرد مدار تأثیر بگذارد.

در حال آپلود طرح

در صف if(digitalRead(14)==HIGH)تعداد پین دیجیتالی که دکمه روی آن وصل است را تنظیم کنید. شما می توانید به هر رایگان متصل شوید. در مثال این یک پین آنالوگ استA0, همچنین می توان از آن به عنوان یک 14 پین دیجیتال استفاده کرد.

در صف تاخیر(300);مقدار بر حسب میلی ثانیه مشخص می شود. این مقدار نشان می دهد که چه مدت پس از فشار دادن یا رها کردن دکمه، اقدامات باید انجام شوند. این محافظت در برابر پرش تماس است.

برای اطلاعات! تمامی ورودی های آنالوگاز A0 ( شماره 14) به A5 (19)، می تواند به عنوان دیجیتال استفاده شود ( PWM دیجیتال).

در پایان، نتیجه طرح در ویدیو نشان داده شده است.

ماژول‌های رله ارزان‌تر ممکن است شامل یک اپتوکوپلر در مدار خود نباشند، برای مثال در مورد من با یک ماژول تک کانال.

طرح یک ماژول رله تک کانال. سازنده در اپتوکوپلر صرفه جویی کرد، به همین دلیل است که برد آردوینو ایزوله گالوانیکی خود را از دست داد. برای کار با چنین تخته ای، روی پین که درشما باید یک صفر منطقی تهیه کنید.

اتصال رله ماژول به Arduino Due.

Arduino Due با ولتاژ 3.3 ولت کار می کند که حداکثر ولتاژی است که می تواند در ورودی/خروجی های خود داشته باشد. اگر ولتاژ بالاتری وجود داشته باشد، برد ممکن است بسوزد.

این سوال پیش می آید که چگونه ماژول را به رله وصل کنیم؟

جامپر JDVcc را بردارید. پین را وصل کنید" Vcc» روی برد رله ماژول به پین "3.3 ولت» آردوینو. اگر رله برای 5 ولت طراحی شده است، پین را وصل کنید. GND» بردهای رله ماژول، با پین « GND» Arduino Due. سنجاق " JDVcc"اتصال به پین" 5 ولت"در برد آردوینو Due. اگر رله برای ولتاژ متفاوتی طراحی شده باشد، برق را مانند شکل به رله وصل می کنیم، در مثال 5 ولت است. اگر ماژول رله چند کانالی دارید، لطفاً آن را بررسی کنید « JDVcc"به یک طرف همه رله ها متصل است. اپتوکوپلر توسط یک سیگنال 3.3 ولت فعال می شود که به نوبه خود ترانزیستور مورد استفاده برای روشن کردن رله را فعال می کند.

رله حالت جامد ساخته شده از یک تریاک برای تعویض بار قدرتمند از طریق آردوینو

با استفاده از آردوینو اما اگر تصمیم بگیریم دستگاه های متصل به شبکه خانگی را مدیریت کنیم چه؟ اجازه دهید یادآوری کنم که حتی یک لامپ رومیزی کوچک از منبع جریان متناوب با ولتاژ 220 ولت تغذیه می شود. ترانزیستور اثر میدان معمولی که در مدار با موتور استفاده می کردیم دیگر کار نخواهد کرد.

برای کنترل بار قدرتمند و حتی با جریان متناوب، از رله استفاده می کنیم. این یک دستگاه الکترومکانیکی است که به صورت مکانیکی مدار بار را با استفاده از آهنربای الکتریکی می بندد. بیایید به داخل نگاه کنیم:

اصل کار رله به شرح زیر است. به سیم پیچ الکترومغناطیسی ولتاژ اعمال کنید. میدانی در سیم پیچ ظاهر می شود که زبانه فلزی را جذب می کند. به نوبه خود، پا به طور مکانیکی کنتاکت های بار را می بندد.

رله ها دو کاربرد اصلی دارند. اولاً ما می توانیم فقط 5 ولت را به سیم پیچ اعمال کنیم و مدار یک بار بسیار قدرتمند را ببندیم. به عنوان مثال، رله ای که در آموزش های آردوینو استفاده می شود، می تواند یخچال یا ماشین لباسشویی را روشن کند. ثانیاً، برخی از انواع رله می توانند به طور همزمان چندین مدار مختلف را با ولتاژهای مختلف ببندند و باز کنند.

در این درس با یک رله کار نمی کنیم، بلکه با یک ماژول رله کامل کار می کنیم. علاوه بر خود رله، ماژول همچنین دارای یک جداکننده اپتوالکترونیک با یک ترانزیستور است که از پین های آردوینو در برابر افزایش ولتاژ روی سیم پیچ محافظت می کند.

یک ماژول رله تنها دارای سه تماس است. بیایید آنها را مطابق نمودار زیر به هم وصل کنیم.

به هر حال، ورودی رله معکوس است. یعنی سطح تماس بالاست که در سیم پیچ رله را خاموش می کند و سطح پایین آن را روشن می کند.

نمودار شماتیک

ظاهر چیدمان

2. برنامه برای آردوینو

بیایید یک برنامه ساده بنویسیم که لامپ را به مدت 3 ثانیه روشن می کند و سپس آن را برای 1 ثانیه خاموش می کند.

Const int relPin = 3; void setup() (pinMode(relPin, OUTPUT)؛ ) void loop() (digitalWrite(relPin, HIGH); delay(1000); digitalWrite(relPin, LOW); delay(3000)؛ )

برنامه را روی آردوینو بارگذاری کنید. حالا برق را به لامپ و رله وصل می کنیم. در نهایت برق کنترلر را تامین می کنیم.

3. لامپ اتوماتیک یا چراغ خیابان

با استفاده از کنترلر، رله و سنسور نور می توانید یک لامپ اتوماتیک ساده بسازید. زمانی که سطح نور سنسور کمتر از مقدار تنظیم شده شود، کنترلر لامپ را روشن می کند.

به عنوان یک سنسور ما از یک ماژول آماده بر اساس استفاده می کنیم. بیایید هر سه دستگاه را مطابق نمودار زیر وصل کنیم.

نمودار شماتیک

ظاهر چیدمان

4. برنامه نور خودکار

خروجی آنالوگ سنسور مقادیری در محدوده 0 تا 1023 می دهد. علاوه بر این، 0 برای حداکثر سطح نور و 1023 برای تاریکی کامل است.

ابتدا باید تصمیم بگیریم که لامپ را در چه سطحی روشن کنیم و در چه سطحی خاموش کنیم. در آزمایشگاه ما، در نور روز، سنسور مقدار L = 120 را نشان می دهد و در شب مقدار L = 700 را نشان می دهد. زمانی که L> 600 باشد، رله را روشن می کنیم و زمانی که L آن را خاموش می کنیم.< 200. Вспомним как и напишем программу.

Const int photoPin = A5; const int relPin = 3; void setup() (pinMode(photoPin، INPUT); pinMode(relPin، OUTPUT)؛ ) void loop() (if(analogRead(photoPin)< 200) digitalWrite(relPin, HIGH); if(analogRead(photoPin) >600) digitalWrite (relPin، LOW)؛ )

ما برنامه را در آردوینو دانلود می کنیم و یک آزمایش انجام می دهیم. بهتر است این کار را در شب انجام دهید.

وظایف

1. رله موسیقی. همانطور که می دانید، یک رله الکترومکانیکی با فعال شدن یک کلیک ایجاد می کند. سعی کنید از این برای پخش یک ملودی ساده استفاده کنید.

2. کنترل موتور. با داشتن دو رله سه پین ​​مانند این درس می توانید مداری را برای تغییر جهت چرخش موتور جمع کنید.

دیر یا زود، میل به کنترل چیزی قدرتمندتر از LED یا ایجاد چیزی شبیه یک خانه هوشمند با دستان خود وجود دارد. یک قطعه رادیویی مانند رله به ما در این امر کمک می کند. در این مقاله نحوه اتصال رله به میکروکنترلر، نحوه کنترل آن و همچنین عملکرد آن را با استفاده از مثال روشن کردن لامپ رشته ای نشان خواهیم داد.

اجزای مورد استفاده (خرید در چین):

. برد کنترل

طراحی و اصل عملکرد رله

بیایید یک دستگاه رله مبتنی بر رله SONGLE SRD-05VDC را در نظر بگیریم که به طور گسترده در زمینه آردوینو استفاده می شود.

این رله با ولتاژ 5 ولت کنترل می شود و قابلیت سوئیچ تا 10 آمپر 30 ولت DC و 10 آمپر 250 ولت AC را دارد.

رله دو مدار مجزا دارد: یک مدار کنترل که با کنتاکت های A1، A2 نشان داده می شود و یک مدار کنترل شده، کنتاکت های 1، 2، 3. مدارها به هیچ وجه به هم متصل نیستند.

یک هسته فلزی بین کنتاکت های A1 و A2 تعبیه شده است و هنگامی که جریان از آن عبور می کند، یک آرمیچر متحرک (2) به سمت آن جذب می شود. مخاطبین 1 و 3 ثابت هستند. شایان ذکر است که آرمیچر فنری است و تا زمانی که جریان را از هسته عبور نمی دهیم، آرمیچر تا تماس 3 فشار داده می شود. همانطور که قبلاً گفته شد، با اعمال جریان، هسته به یک آهنربای الکتریکی تبدیل می شود و به تماس جذب می شود. 1. در صورت قطع برق، فنر آرمیچر را دوباره به تماس 3 برمی گرداند.

اتصال ماژول به آردوینو

اکثر ماژول‌های رله برای آردوینو از کنترل کانال N استفاده می‌کنند که این همان چیزی است که در نظر خواهیم گرفت. به عنوان مثال، یک ماژول تک کانال را در نظر بگیرید.

در زیر نمونه ای از نمودار این ماژول را مشاهده می کنید. قطعات زیر برای کنترل رله ضروری هستند: مقاومت (R1)، ترانزیستور pnp (VT1)، دیود (VD1) و خود رله (Rel1). دو LED باقی مانده برای نشان دادن نصب شده اند. LED1 (قرمز) - نشانگر منبع تغذیه ماژول، چراغ LED2 (سبز) نشان می دهد که رله بسته است.

بیایید به نحوه عملکرد این طرح نگاه کنیم. هنگامی که کنترلر روشن است، پین ها در حالت مقاومت بالا هستند، ترانزیستور باز نیست. از آنجایی که ما یک ترانزیستور از نوع pnp داریم، برای باز کردن آن باید یک منهای به پایه اعمال کنیم. برای این کار از تابع digitalWrite (پین، LOW) استفاده می کنیم. .حالا ترانزیستور باز است و جریان از مدار کنترل می گذرد و رله فعال می شود. برای خاموش کردن رله، ترانزیستور را با اعمال یک علامت مثبت به پایه، خاموش کردن تابع، DigitalWrite (پین، بالا) را خاموش کنید. می توان گفت که کنترل رله ماژول هیچ تفاوتی با کنترل یک LED معمولی ندارد.

ماژول دارای 3 پین (استاندارد 2.54 میلی متر):

VCC:منبع تغذیه "+".

GND:منبع تغذیه "-".

که در:خروجی سیگنال ورودی

اتصال ماژول بسیار ساده است:

VCCدر + 5 ولت در آردوینو.

GNDبه هر یک از پین های GND --- آردوینو.

که دربه هر یک از ورودی/خروجی های دیجیتال آردوینو (در مثال ها به 4 متصل است).

بیایید مستقیماً به اسکیس برویم. در این مثال، رله در بازه های زمانی 2 ثانیه روشن و خاموش می شود.

کد برنامه مثال:

// ماژول رله متصل به پین ​​دیجیتال 4رله int = 4; خالی برپایی() ( pinMode (Relay, OUTPUT)؛ ) void حلقه() ( digitalWrite (Relay, LOW ); // relay enabled delay (2000)؛ digitalWrite ( Relay, HIGH ) . // رله خاموش استتاخیر (2000); )

برای اتصال یک لامپ رشته ای، یک رله را در شکاف یکی از سیم ها قرار دهید.

در ماژول ما، پین های 1، 2، 3 به این ترتیب قرار دارند. برای اتصال یک لامپ رشته ای، یک رله را در شکاف یکی از سیم ها قرار دهید.

باید همانطور که در شکل نشان داده شده است تبدیل شود.

نمونه ای از روشن کردن لامپ رشته ای در ارتباط با

P.S. ماژول‌های گران‌تر همچنین دارای یک اپتوکوپلر روی برد هستند که علاوه بر جداسازی بین مدارهای کنترل‌شده و کنترل رله، عایق‌سازی کامل گالوانیکی را مستقیماً بین کنترل‌کننده و مدار کنترل رله امکان‌پذیر می‌سازد.