• کم نور کنترل شده توسط آردوینو. کم نور کنترل شده توسط Arduino Triac controller arduino

    برای سیستم "خانه هوشمند"، وظیفه اصلی کنترل لوازم خانگی از طریق یک دستگاه کنترل است، خواه میکروکنترلر آردوینو باشد، یا میکروکامپیوتر Raspberry PI یا هر چیز دیگری. اما این را نمی توان مستقیما انجام داد، بیایید نحوه کنترل بار 220 ولت با آردوینو را بفهمیم.

    برای کنترل مدارهای AC، میکروکنترلر به دو دلیل کافی نیست:

    1. خروجی میکروکنترلریک سیگنال ولتاژ ثابت تولید می شود.

    2. جریان عبوری از پین میکروکنترلر معمولاً به 20-40 میلی آمپر محدود می شود.

    ما دو گزینه سوئیچینگ با استفاده از رله یا استفاده از تریاک داریم. ترایاک را می توان با دو تریستور که به صورت ضد موازی متصل هستند جایگزین کرد (این ساختار داخلی تریاک است). بیایید نگاهی دقیق تر به این بیندازیم.

    کنترل بار 220 ولت با تریاک و میکروکنترلر

    ساختار داخلی تریاک در تصویر زیر نشان داده شده است.

    تریستور به صورت زیر عمل می کند: وقتی ولتاژی به تریستور در بایاس رو به جلو اعمال می شود (به اضافه آند و منهای به کاتد)، جریان از آن عبور نمی کند تا زمانی که یک پالس کنترلی را به الکترود کنترل اعمال کنید.

    من انگیزه را به دلیلی نوشتم. برخلاف ترانزیستور، تریستور یک کلید نیمه هادی نیمه کنترل شده است. این بدان معنی است که وقتی سیگنال کنترل حذف می شود، جریان از طریق تریستور به جریان خود ادامه می دهد، یعنی. باز خواهد ماند برای بستن آن، باید جریان مدار را قطع کنید یا قطبیت ولتاژ اعمال شده را تغییر دهید.

    این بدان معنی است که در حالی که یک پالس مثبت روی الکترود کنترل نگه می دارد، تریستور در مدار AC باید فقط نیم موج مثبت را عبور دهد. تریاک می تواند جریان را در هر دو جهت عبور دهد، اما از آنجا که از دو تریستور که به یکدیگر متصل هستند تشکیل شده است.

    پالس های کنترل در قطبیت برای هر یک از تریستورهای داخلی باید با قطبیت نیم موج مربوطه مطابقت داشته باشد، فقط در صورت رعایت این شرط، جریان متناوب از طریق تریاک جریان می یابد. در عمل، چنین طرحی در یک مشترک اجرا می شود.

    همانطور که گفتم، میکروکنترلر تنها سیگنالی با یک قطب تولید می کند، برای مطابقت با سیگنال، باید از یک درایور ساخته شده بر روی opto-triac استفاده کنید.

    بنابراین، سیگنال LED داخلی اپتوکوپلر را روشن می کند، تریاک را باز می کند، که سیگنال کنترلی را به تریاک برق T1 ارسال می کند. MOC3063 و موارد مشابه را می توان به عنوان درایور نور استفاده کرد، برای مثال عکس زیر MOC3041 را نشان می دهد.

    مدار عبور از صفر - مدار آشکارساز عبور فاز صفر. برای پیاده سازی انواع مختلف کنترلرهای تریاک روی میکروکنترلر مورد نیاز است.

    اگر مدار بدون درایور نوری باشد، جایی که تطبیق از طریق یک پل دیودی سازماندهی شده است، اما در آن، بر خلاف نسخه قبلی، هیچ جداسازی گالوانیکی وجود ندارد. این بدان معنی است که در اولین نوسان برق، پل می تواند شکسته شود و ولتاژ بالا در خروجی میکروکنترلر قرار می گیرد که بد است.

    هنگام روشن / خاموش کردن یک بار قدرتمند، به ویژه یک بار القایی، مانند موتورها و آهنرباهای الکتریکی، افزایش ولتاژ رخ می دهد، بنابراین، یک مدار RC snubber باید به موازات تمام دستگاه های نیمه هادی نصب شود.

    رله و آردوینو

    برای کنترل رله با آردوینو، باید از یک ترانزیستور اضافی برای تقویت جریان استفاده کنید.

    لطفاً توجه داشته باشید که از ترانزیستور دوقطبی هدایت معکوس (ساختار NPN) استفاده می شود ، می تواند یک KT315 خانگی (معشوق و شناخته شده برای همه) باشد. دیود برای خنثی کردن انفجارهای EMF خود القایی در اندوکتانس مورد نیاز است، این امر ضروری است تا ترانزیستور از ولتاژ اعمال شده بالا خراب نشود. چرا این اتفاق می افتد، قانون کموتاسیون توضیح خواهد داد: "جریان در اندوکتانس نمی تواند فورا تغییر کند."

    و هنگامی که ترانزیستور بسته می شود (پالس کنترل حذف می شود)، انرژی میدان مغناطیسی انباشته شده در سیم پیچ رله باید به جایی برود، به همین دلیل یک دیود معکوس نصب می شود. یک بار دیگر متذکر می شوم که دیود در جهت معکوس وصل شده است، یعنی. کاتد به مثبت، آند به منفی.

    شما می توانید چنین مداری را با دستان خود مونتاژ کنید که بسیار ارزان تر است، به علاوه می توانید از آن استفاده کنید که برای هر ولتاژ ثابت طراحی شده است.

    یا یک ماژول آماده یا یک شیلد کامل با رله برای آردوینو بخرید:

    عکس یک سپر خانگی را نشان می دهد، اتفاقاً از KT315G برای تقویت جریان استفاده می کند و در زیر همان سپر کارخانه ای را مشاهده می کنید:

    نتیجه

    کنترل ایمن بار AC به این معنی است که اول از همه، تمام اطلاعاتی که در بالا توضیح داده شد برای هر میکروکنترلر معتبر است و نه فقط برد آردوینو.

    وظیفه اصلی تامین ولتاژ و جریان لازم برای کنترل یک تریاک یا رله و ایزولاسیون گالوانیکی مدارهای کنترل و مدار برق AC است.

    علاوه بر ایمنی برای میکروکنترلر، به این ترتیب خود را بیمه می کنید تا در حین تعمیرات دچار آسیب الکتریکی نشوید. هنگام کار با ولتاژ بالا، باید تمام مقررات ایمنی را رعایت کنید، PUE و PTEEP را رعایت کنید.

    از این طرح ها نیز می توان استفاده کرد. تریاک ها و رله ها در این مورد به عنوان یک تقویت کننده میانی و تنظیم کننده سیگنال عمل می کنند. در دستگاه های سوئیچینگ قدرتمند، جریان های کنترل سیم پیچ بزرگ به طور مستقیم به توان کنتاکتور یا استارت بستگی دارد.

    الکسی بارتوش

    آردوینو اجرای بسیاری از دستگاه ها و عملکردهای مختلف را آسان می کند، از جمله تعویض بارهای متناوب با استفاده از رله مکانیکی یا حالت جامد. اما زمانی که باید روشنایی لامپ ها را با استفاده از برنامه تنظیم کنید، وضعیت کمی پیچیده تر می شود، زیرا دیگر نمی توان قدرت جریان را با یک تریاک محدود کرد.

    کم نور(از انگلیسی dim - darken، در روسی - dimmer، در فرانسوی - variator) - یک دستگاه الکترونیکی طراحی شده برای تغییر قدرت الکتریکی (کنترل کننده قدرت). معمولاً برای تنظیم روشنایی نور ساطع شده توسط لامپ های رشته ای یا LED استفاده می شود.

    در این صورت استفاده از دیمر آردوینو که با توجه به نیاز به دفع زیاد گرما در این کار بسیار بیشتر از همان سیمستر است، کارآمدتر خواهد بود. بیایید دریابیم که چگونه یک دیمر ایجاد کنیم، چه چیزی باید در بخش نرم افزار نوشته شود، و به چه موادی نیاز دارید.

    انتخاب 1

    دیمر 220 ولت آردوینو به گونه ای طراحی شده است که شامل سینوسی های ساده از سوکت ها می شود و آنهایی که از قبل بریده شده بیرون می آیند. بنابراین، از بخشی از سینوسی ها عبور نمی کند، بسته به اندازه آن، ولتاژ متوسط ​​روی دستگاه نیز تغییر می کند. بنابراین با تغییر فواصل با ولتاژ صفر می توان جریان خروجی را با استفاده از همان تریاک تنظیم کرد.

    مهم است که مناسب را انتخاب کنید، زیرا آنها در اندازه مورد و جریان پذیرفته شده متفاوت هستند، به عنوان مثال، بزرگترها ولتاژ 800 ولت، معادل 30 کیلو وات را عبور می دهند.

    ما دو گزینه خواهیم داشت. جایگزین نظری و خاص، با عرض پوزش، برای تشبیهات.

    در گزینه اول، برای اینکه پروژه قابل کنترل باشد، به یک بسته مواد شل و همچنین یک جفت مقاومت و چندین اپتوکوپلر نیاز دارید. اکثر قطعات، که لیست کامل آنها را در زیر توضیح خواهیم داد، در هر فروشگاه رادیویی به قیمت یک پنی فروخته می شوند، بنابراین جمع آوری همه چیزهایی که نیاز دارید برای شما دشوار نخواهد بود.

    برای راحت تر کردن اتصال Arduino triac، به چندین ترمینال نیاز دارید، اما می توانید بدون آنها کار کنید. و برای مونتاژ کل مدار نیاز به طراحی و ساخت تخته نان دارید. استفاده از چاپگر سه بعدی راحت تر است، اما می توانید آن را به روش شیمیایی قدیمی نیز ایجاد کنید.

    در نتیجه یک دیمر آردوینو 220 ولتی دریافت می کنیم که شبکه مربوطه را می شکند و با استفاده از اپتوکوپلر همه چیز را کنترل می کنیم که برای آن به یک فلاشر استاندارد نیاز داریم. بنابراین، معلوم می شود که خود برد با استفاده از ولتاژ شبکه جدا می شود، که به ایمنی مهندس و کاربران بعدی کمک می کند.

    اما برای باز شدن به موقع سیمستر، دستگاه باید بداند چه زمانی ولتاژ از صفر می گذرد، که برای آن اپتوکوپلر دوم مفید است که آن را به طرف مقابل وصل می کنیم.

    با کمک چنین مدار ساده ای دستگاهی به دست می آوریم که هر بار که ولتاژ در شبکه از 0 عبور می کند سیگنالی برای ما ارسال می کند و تریاک با استفاده از اپتوکوپلر بالایی کنترل می شود.

    ما در مورد الگوریتم کاری که باید توسط برنامه نوشته شود در زیر صحبت خواهیم کرد، اما بیایید ابتدا بفهمیم که برای مونتاژ سخت افزار پروژه به چه ابزار و اجزایی نیاز دارید. همانطور که قبلا ذکر شد، می توانید همه آنها را در بازار یا در فروشگاه تجهیزات رادیویی بدون مشکل خریداری کنید.

    گزینه 2

    در گزینه دوم روشنایی لامپ متصل به مدار توسط پورت سریال را تنظیم می کنیم. روشنایی را می توان با توجه به دستوراتی که برای پورت سریال ارائه می دهیم تغییر داد. ما از این دستورات خاص در این پروژه آردوینو دیمر استفاده خواهیم کرد:

    • 0 برای خاموش
    • 1 برای روشنایی 25٪
    • 2 برای روشنایی 50٪
    • 3 برای روشنایی 75٪
    • 4 برای روشنایی 100٪

    ما یک مدار دیمر موج پالس (PWM) طراحی خواهیم کرد که از IRF830A در یک پل دیودی استفاده می کند که برای کنترل ولتاژ یک لامپ مدوله شده پالس (PWM) استفاده می شود. ولتاژ منبع تغذیه برای هدایت گیت با ولتاژ یک ترانزیستور اثر میدان اکسید فلزی (MOSFET) تامین می شود.

    مواد

    انتخاب 1

    برای راحتی کار، بسته به اینکه از این یا ابزارهای دیگر برای چه کاری استفاده کنیم، باید لیست خرید را به چند مورد اصلی تقسیم کنیم. بنابراین، شما باید جمع آوری کنید:

    1. آشکارساز عبور از صفر برای این بخش از پروژه، به یک H11AA11 با چند مقاومت 10 کیلو اهم، و همچنین یکسوساز پل 400 ولت و چند مقاومت 30 کیلو اهم دیگر نیاز دارید. برای راحتی، ارزش خرید 1 کانکتور و همچنین تثبیت کننده 5.1 ولت را دارد.
    2. راننده لامپ. یک LED ساده و همچنین یک MOC3021 با یک مقاومت 220 اهم (یا بیشتر)، و همچنین یک مقاومت 470 اهم و یک کیلو اهم و یک تریاک، نسخه TIC کافی است. همچنین می توانید کانکتور دیگری بخرید.
    3. عناصر کمکی البته هنگام لحیم کاری نمی توان بدون سیم و تکه تکستولیت 6 در 3 سانتی متر کار کرد.

    هنگامی که تمام عناصر لازم را جمع آوری کردید، زمان لحیم کاری فرا می رسد، بنابراین، علاوه بر موارد فوق، به یک آهن لحیم کاری و کلوفون لحیم کاری نیز نیاز خواهید داشت. می توانید تابلو را بکشید و خودتان آن را بسازید یا در صورت وجود از چاپگر مخصوص استفاده کنید. گزینه هایی برای مکان مسیرها را می توانید در وب سایت ما پیدا کنید یا همه چیز را خودتان مطابق میل خود طراحی کنید.

    گزینه 2

    برای جایگزین دوم ما نیاز داریم:

    مقاومت 1x - 330 اهم
    مقاومت 2x - 33K
    مقاومت 1x - 22K
    مقاومت 1x-220 اهم
    4x - 1N4508 دیود
    1x - 1N4007 دیود
    1x - دیود زنر 10V.4W
    1x - خازن 2.2uF / 63V
    1x - خازن 220nF / 275V
    1x - آردوینو / آردوینو
    1x - Optocoupler: 4N35
    1x - ماسفت: IRF830A
    1x - لامپ: 100W
    1x - منبع تغذیه 230 ولت
    1x - سوکت
    1x - تخته لحیم کاری و کیت لحیم کاری

    ایجاد یک تابلو

    ما بودجه ترین گزینه را در نظر خواهیم گرفت - حکاکی تخته در نمک، اما ابتدا باید پروژه ای را روی آن بچسبانید که می توانید به دلخواه در برنامه ایجاد کنید. مونتاژ بیشتر هیچ مشکل و رازی به همراه ندارد، استفاده از سوکت برای اپتوکوپلرها و یکسو کننده های پل ضروری است. همچنین هنگام نوشتن متن، برای علامت گذاری یک عنصر، باید آن را آینه ای کرد، زیرا با LUT، نقاشی چاپ شده شکل صحیحی روی عسل می گیرد و منتقل می شود تا بتوانید تمام داده های لازم را بدون مشکل بخوانید.

    یک انتخاب خوب TIC206 است که 6 آمپر ثابت را ارائه می دهد. اما در اینجا شایان ذکر است که آن دسته از هادی هایی که روی تخته نصب می شوند به سادگی نمی توانند چنین جریانی را تحمل کنند ، بنابراین ارزش لحیم کردن سیم را به هادی تریاک در کانکتورها و قسمت دوم به سایر اتصالات دارد.

    همچنین در حضور اپتوکوپلر H11AA11 نمی توان از یکسو کننده پل استفاده کرد، زیرا از قبل دارای دو دیود غیر موازی و همچنین قابلیت کار با جریان های متناوب است. سازگاری با پین های 4N25 این امکان را به آن می دهد که به راحتی با دو جامپر بین مقاومت 5 و 7 در مدار ما به لحیم کاری وصل شود.

    در نسخه دوم، این طرح به صورت زیر خواهد بود:

    چه برنامه ای برای دستگاه مورد نیاز است

    می توانید کدهای آماده با کتابخانه ها را از سایت دانلود کنید یا خودتان بنویسید. خوشبختانه برنامه دیمر آردوینو زیاد سنگین نیست و کافی است در نظر داشته باشید که سیگنال صفر در وقفه هایی که در ترایاک سوئیچ می کنند برای مدت زمان مشخصی تولید می شود.

    تنها چیزی که ارزش در نظر گرفتن دارد استفاده از یک متغیر حلقه است، مقدار شروع آن باید نه روی 0، بلکه روی 1 تنظیم شود، و حداکثر گام از 1 تا 5 متغیر است. بنابراین، دو نوع محدوده اندازه گیری برای ما مناسب است - از 2 به 126 و از 0 تا 128.

    کد گزینه جایگزین به شرح زیر است:

    intledPin = 3; void setup() ( Serial.begin(9600)؛ Serial.println("اتصال سریال شروع شد، منتظر دستورالعمل ها می ماند...n0 = Offn1 = 25%n2 =50%n3 = 75%n4 = 100%"); ) حلقه خالی ( ) (اگر (Serial.available()) ( char ser = Serial.read()؛ //خواندن سریال به عنوان کاراکتر //NOTE چون سریال به صورت «char» خوانده می شود نه «int»، مقدار خوانده شده باید باشد در مقایسه با اعداد کاراکتر //از این رو نقل قول ها در اطراف اعداد در سوئیچ عبارت case (ser) ( case '0': analogWrite(ledPin, 0); break; case '1': analogWrite(ledPin, 64); break; case '2': analogWrite(ledPin, 128); break; case '3': analogWrite(ledPin, 192); break; case '4': analogWrite(ledPin, 255); break; پیش فرض: Serial.println("مدخل نامعتبر ”)))))

    فرآیند مونتاژ فناوری

    فلاشر در آردوینو بدون مشکل روی برد برد مونتاژ می شود و هیچ ویژگی در لحیم کاری برد برد آماده وجود ندارد. تنها چیزی که نباید در مورد یادداشت های بالا فراموش کنید، لحیم کردن یک سیم به تریاک است تا با ایجاد وقفه صحیح، مسیرهای روی برد نسوزند. در غیر این صورت، حتی یک مبتدی نیز به لطف سادگی، قادر خواهد بود پروژه نهایی را بدون هیچ مشکلی مونتاژ کند.

    در زندگی واقعی چگونه به نظر می رسد:

    راه اندازی و تست دستگاه

    گزینه دوم ما به این صورت کار می کند (ویدیو نشان می دهد که چگونه یک چراغ قوه به دستگاه آورده می شود):

    دیمر آردوینو از قبل لحیم شده را به آردوینو وصل کنید و پتانسیومتر را حرکت دهید تا به حداکثر و حداقل درخشش لامپ برسید. برای دیدن تصویر واقعی موج کافی است از یک اسیلوسکوپ با قابلیت اندازه گیری ولتاژ تا 12 ولت استفاده کنید.

    اما اتصال مستقیم نیز غیرممکن است، یک تقسیم کننده ولتاژ به نسبت 1 به 20 در اینجا مفید است. برای اینکه مقاومت ها یک بار دیگر گرم نشوند، مقدار دویست و ده کیلو اهم انجام می شود. پس از اتصال دقیق می توان دستگاه را به شبکه متصل کرد و در نهایت نتیجه زحمات آنها را مشاهده کرد.

    با این درس، من مجموعه ای از مقالات را در مورد رگولاتورهای سوئیچینگ، رگولاتورهای دیجیتال و دستگاه های کنترل توان خروجی آغاز می کنم.

    هدفی که من تعیین کردم توسعه یک کنترل کننده برای یک یخچال بر روی یک عنصر Peltier است.

    ما آنالوگ توسعه من را انجام خواهیم داد که فقط بر اساس برد آردوینو اجرا شده است.

    • این توسعه خیلی ها را جالب کرد و نامه هایی با درخواست برای پیاده سازی آن در آردوینو بر سر من بارید.
    • توسعه برای مطالعه سخت افزار و نرم افزار کنترلرهای دیجیتال ایده آل است. علاوه بر این، بسیاری از وظایف مورد مطالعه در درس های قبلی را ترکیب می کند:
      • اندازه گیری سیگنال های آنالوگ؛
      • کار با دکمه ها؛
      • اتصال سیستم های نشانگر؛
      • اندازه گیری دما؛
      • کار با EEPROM؛
      • اتصال با کامپیوتر؛
      • فرآیندهای موازی؛
      • و خیلی بیشتر.

    من توسعه را به صورت متوالی و گام به گام توسعه می دهم و اقدامات خود را توضیح می دهم. نتیجه چه خواهد شد - من نمی دانم. من برای یک پروژه کاری تمام عیار از کنترل کننده یخچال امیدوارم.

    من پروژه تمام شده ای ندارم من دروس را با توجه به وضعیت فعلی خواهم نوشت، بنابراین در طول آزمون ممکن است معلوم شود که در مرحله ای اشتباه کردم. تصحیح میکنم این بهتر از این است که من توسعه را اشکال زدایی کنم و راه حل های آماده را صادر کنم.

    تفاوت بین توسعه و نمونه اولیه

    تنها تفاوت عملکردی با توسعه نمونه اولیه در کنترل کننده PIC عدم وجود یک تنظیم کننده ولتاژ سریع است که موج ولتاژ تغذیه را جبران می کند.

    آن ها این نسخه از دستگاه باید توسط یک منبع تغذیه تثبیت شده با سطح ریپل کم (بیش از 5٪) تغذیه شود. تمام منابع تغذیه سوئیچینگ مدرن این الزامات را برآورده می کنند.

    و گزینه منبع تغذیه از منبع تغذیه ناپایدار (ترانسفورماتور، یکسو کننده، فیلتر خازنی) مستثنی است. سرعت سیستم آردوینو اجازه تنظیم کننده ولتاژ سریع را نمی دهد. توصیه می کنم در مورد نیازهای برق عنصر Peltier مطالعه کنید.

    توسعه ساختار کلی دستگاه.

    در این مرحله، باید به طور کلی درک کنید:

    • سیستم از چه عناصری تشکیل شده است.
    • بر روی کدام کنترل کننده آن را اجرا کنید.
    • آیا خروجی ها و عملکرد کافی کنترلر وجود دارد یا خیر.

    من کنترلر را به عنوان یک "جعبه سیاه" یا "گودال زباله" تصور می کنم و هر چیزی را که نیاز دارم به آن وصل می کنم. سپس من نگاه می کنم که آیا، برای مثال، برد Arduino UNO R3 برای این اهداف مناسب است یا خیر.

    در تعبیر من به این صورت است.

    من یک مستطیل کشیدم - کنترل کننده و تمام سیگنال های لازم برای اتصال عناصر سیستم.

    من تصمیم گرفتم که باید به برد وصل شوم:

    • نشانگر LCD (برای نمایش نتایج و حالت ها)؛
    • 3 دکمه (برای کنترل)؛
    • نشانگر خطا LED؛
    • کلید کنترل فن (برای روشن کردن فن رادیاتور سمت داغ)؛
    • کلید تثبیت کننده سوئیچینگ (برای تنظیم قدرت عنصر Peltier)؛
    • ورودی آنالوگ برای اندازه گیری جریان بار؛
    • ورودی آنالوگ برای اندازه گیری ولتاژ بار؛
    • سنسور دما در محفظه (سنسور دقیق 1 سیم DS18B20)؛
    • سنسور دمای رادیاتور (هنوز تصمیم نگرفته اید که کدام سنسور، به جای DS18B20).
    • سیگنال های ارتباطی کامپیوتری

    در مجموع 18 سیگنال وجود داشت. برد Arduino UNO R3 یا Arduino NANO دارای 20 پایه است. هنوز 2 نتیجه در رزرو باقی مانده است. شاید بخواهید دکمه دیگری یا ال ای دی یا سنسور رطوبت یا فن جانبی سرد وصل کنید ... 2 یا 3 ورودی آنالوگ نیاز داریم برد 6 تا دارد. یعنی. همه چیز برای ما مناسب است

    شما می توانید شماره پین ​​را بلافاصله، در طول توسعه، اختصاص دهید. من بلافاصله تعیین کردم. اتصال از طریق اتصال دهنده ها اتفاق می افتد، همیشه می توانید تغییر دهید. به خاطر داشته باشید که تخصیص پین ها نهایی نیستند.

    تثبیت کننده های ضربه

    برای تثبیت دقیق دما و عملکرد المنت پلتیر در حالت بهینه، تنظیم توان روی آن ضروری است. رگولاتورها آنالوگ (خطی) و پالس (کلید) هستند.

    رگولاتورهای آنالوگ یک عنصر تنظیم کننده و باری هستند که به صورت سری به منبع تغذیه متصل می شوند. با تغییر مقاومت عنصر تنظیم کننده، ولتاژ یا جریان روی بار تنظیم می شود. به عنوان یک عنصر تنظیم کننده، به عنوان یک قاعده، از ترانزیستور دو قطبی استفاده می شود.

    عنصر کنترل در حالت خطی عمل می کند. قدرت "اضافی" به آن اختصاص داده شده است. در جریان های بالا، تثبیت کننده های این نوع بسیار داغ هستند، بازده پایینی دارند. یک تنظیم کننده ولتاژ خطی معمولی تراشه 7805 است.

    این گزینه برای ما مناسب نیست. ما یک تثبیت کننده پالس (کلید) خواهیم ساخت.

    تثبیت کننده های سوئیچینگ متفاوت هستند. به یک رگولاتور سوئیچینگ کاهنده نیاز داریم. ولتاژ بار در چنین دستگاه هایی همیشه کمتر از ولتاژ تغذیه است. مدار رگولاتور سوئیچینگ کاهنده به این شکل است.

    و این یک نمودار از تنظیم کننده است.

    ترانزیستور VT در حالت کلید کار می کند، یعنی. فقط می تواند دو حالت داشته باشد: باز یا بسته. دستگاه کنترل، در مورد ما، میکروکنترلر، ترانزیستور را با فرکانس و چرخه کاری مشخص سوئیچ می کند.

    • هنگامی که ترانزیستور باز است، جریان از مدار عبور می کند: منبع تغذیه، سوئیچ ترانزیستور VT، سلف L، بار.
    • هنگامی که کلید باز است، انرژی ذخیره شده در سلف به بار عرضه می شود. جریان از مدار عبور می کند: سلف، دیود VD، بار.

    بنابراین، ولتاژ ثابت در خروجی رگولاتور به نسبت زمان باز کردن (باز کردن) و کلید بسته (tclose) بستگی دارد، یعنی. در چرخه وظیفه پالس های کنترلی. با تغییر چرخه وظیفه، میکروکنترلر می تواند ولتاژ بار را تغییر دهد. خازن C موج ولتاژ خروجی را صاف می کند.

    مزیت اصلی این روش تنظیم راندمان بالا است. ترانزیستور همیشه روشن یا خاموش است. بنابراین، قدرت کمی روی آن تلف می شود - همیشه یا ولتاژ در ترانزیستور نزدیک به صفر است یا جریان 0 است.

    این یک مدار تنظیم کننده باک سوئیچینگ کلاسیک است. در آن، ترانزیستور کلید از سیم مشترک جدا می شود. راندن ترانزیستور دشوار است و به مدارهای بایاس خاصی برای ریل ولتاژ تغذیه نیاز دارد.

    بنابراین طرحواره را تغییر دادم. در آن، بار از سیم مشترک جدا می شود، اما یک کلید به سیم مشترک متصل می شود. این راه حل به شما امکان می دهد سوئیچ ترانزیستور را از سیگنال میکروکنترلر با استفاده از یک درایور-تقویت کننده جریان ساده کنترل کنید.

    • هنگامی که کلید بسته است، جریان از طریق مدار وارد بار می شود: منبع تغذیه، سلف L، کلید VT (مسیر جریان با رنگ قرمز نشان داده شده است).
    • هنگامی که کلید باز است، انرژی انباشته شده در سلف از طریق دیود احیا کننده VD به بار باز می گردد (مسیر جریان به رنگ آبی نشان داده شده است).

    اجرای عملی تنظیم کننده کلیدی.

    ما باید یک گره تنظیم کننده سوئیچینگ با توابع زیر پیاده سازی کنیم:

    • کنترل کننده کلید واقعی (کلید، چوک، دیود احیا کننده، خازن صاف کننده)؛
    • مدار اندازه گیری ولتاژ بار؛
    • مدار اندازه گیری جریان تنظیم کننده؛
    • حفاظت در برابر جریان اضافه سخت افزاری

    من تقریبا بدون هیچ تغییری مدار رگولاتور را از آن گرفتم.

    طرح تنظیم کننده سوئیچینگ برای کار با برد آردوینو.

    من از ترانزیستورهای ماسفت IRF7313 به عنوان کلید برق استفاده کردم. در مقاله ای در مورد افزایش قدرت کنترل کننده المنت پلتیر، به طور مفصل در مورد این ترانزیستورها، در مورد جایگزینی احتمالی و الزامات ترانزیستورهای کلیدی برای این مدار نوشتم. در اینجا یک لینک به مستندات فنی است.

    در ترانزیستورهای VT1 و VT2، یک درایور ترانزیستور MOSFET کلیدی مونتاژ شده است. این فقط یک تقویت کننده جریان است، از نظر ولتاژ حتی سیگنال را تا حدود 4.3 ولت کاهش می دهد. بنابراین، ترانزیستور کلید باید آستانه پایین باشد. راه های مختلفی برای پیاده سازی درایورهای ماسفت وجود دارد. از جمله استفاده از درایورهای یکپارچه. این گزینه ساده ترین و ارزان ترین است.

    برای اندازه گیری ولتاژ در بار، از تقسیم کننده R1، R2 استفاده می شود. با چنین مقادیر مقاومت و منبع ولتاژ مرجع 1.1 ولت، محدوده اندازه گیری 0 ... 17.2 ولت است. مدار به شما امکان می دهد ولتاژ را در ترمینال بار دوم نسبت به سیم مشترک اندازه گیری کنید. با دانستن ولتاژ منبع تغذیه، ولتاژ بار را محاسبه می کنیم:

    Uload = Usupply - Umeasured.

    واضح است که دقت اندازه گیری به پایداری حفظ ولتاژ منبع تغذیه بستگی دارد. اما در اندازه گیری ولتاژ، جریان، توان بار به دقت بالایی نیاز نداریم. ما باید فقط دما را به دقت اندازه گیری و حفظ کنیم. ما آن را با دقت بالا اندازه گیری خواهیم کرد. و اگر سیستم نشان دهد که عنصر Peltier دارای قدرت 10 وات است، اما در واقع 10.5 وات خواهد بود، این به هیچ وجه بر عملکرد دستگاه تأثیر نمی گذارد. این در مورد سایر پارامترهای انرژی صدق می کند.

    جریان با استفاده از حسگر مقاومت-جریان R8 اندازه گیری می شود. اجزای R6 و C2 یک فیلتر پایین گذر ساده را تشکیل می دهند.

    ساده ترین محافظت سخت افزاری روی عناصر R7 و VT3 مونتاژ شده است. اگر جریان در مدار از 12 A بیشتر شود، ولتاژ در مقاومت R8 به آستانه باز شدن ترانزیستور 0.6 ولت می رسد. ترانزیستور پین RES (تنظیم مجدد) میکروکنترلر را به زمین باز و بسته می کند. همه چیز باید خاموش شود. متأسفانه، آستانه چنین حفاظتی توسط ولتاژ پایه-امیتر ترانزیستور دوقطبی (0.6 ولت) تعیین می شود. به همین دلیل، حفاظت فقط در جریان های قابل توجهی کار می کند. می توانید از مقایسه کننده آنالوگ استفاده کنید، اما این مدار را پیچیده می کند.

    جریان با افزایش مقاومت سنسور جریان R8 با دقت بیشتری اندازه گیری می شود. اما این منجر به آزاد شدن قدرت قابل توجهی روی آن می شود. حتی با مقاومت 0.05 اهم و جریان 5 A، 5 * 5 * 0.05 = 1.25 وات بر روی مقاومت R8 پراکنده می شود. توجه داشته باشید که مقاومت R8 دارای قدرت 2 وات است.

    حالا چه جریانی را اندازه می گیریم. ما مصرف جریان رگولاتور سوئیچینگ را از منبع تغذیه اندازه گیری می کنیم. مدار اندازه گیری این پارامتر بسیار ساده تر از مدار اندازه گیری جریان بار است. بار ما از سیم مشترک "باز شده" است. برای کارکرد سیستم، اندازه گیری توان الکتریکی روی عنصر Peltier ضروری است. توان مصرفی رگولاتور را با ضرب ولتاژ منبع تغذیه در جریان کشیده شده محاسبه می کنیم. بیایید فرض کنیم که تنظیم کننده ما بازدهی 100٪ دارد و تصمیم می گیریم که این قدرت عنصر Peltier است. در واقع راندمان رگولاتور 90-95 درصد خواهد بود، اما این خطا به هیچ وجه بر عملکرد سیستم تاثیری نخواهد داشت.

    اجزای L2، L3، C5 یک فیلتر RFI ساده هستند. ممکن است لازم نباشد.

    محاسبه دریچه گاز تثبیت کننده کلید.

    دریچه گاز دو پارامتر دارد که برای ما مهم است:

    • اندوکتانس؛
    • جریان اشباع

    اندوکتانس مورد نیاز سلف با فرکانس PWM و ریپل جریان سلف مجاز تعیین می شود. اطلاعات زیادی در مورد این موضوع وجود دارد. من ساده ترین محاسبه را ارائه می دهم.

    ما به سلف ولتاژ اعمال کردیم و جریان عبوری از آن شروع به افزایش جریان کرد. افزایش یافت، اما ظاهر نشد، زیرا در لحظه ای که من روشن شده بودم مقداری جریان از قبل از سلف عبور می کرد).


    ترانزیستور باز است. ولتاژ به دریچه گاز وصل می شود:

    Uchoke = Usupply - Uload.

    جریان از طریق سلف طبق قانون شروع به افزایش کرد:

    Ichoke = Uchoke * topen / L

    • بالا - مدت زمان پالس کلید عمومی؛
    • L - اندوکتانس.

    آن ها مقدار جریان موج دار سلف یا میزان افزایش جریان در طول زمان کلید باز با عبارت:

    Ioff - Ion = Uchoke * Topen / L

    ولتاژ بار ممکن است تغییر کند. و ولتاژ دریچه گاز را تعیین می کند. فرمول هایی وجود دارد که این را در نظر می گیرند. اما در مورد ما، مقادیر زیر را در نظر می‌گیرم:

    • ولتاژ تغذیه 12 ولت؛
    • حداقل ولتاژ در عنصر Peltier 5 V.
    • به معنای حداکثر ولتاژ در دریچه گاز 12 - 5 \u003d 7 ولت است.

    مدت زمان پالس باز شدن کلید عمومی با فرکانس دوره PWM تعیین می شود. هرچه بالاتر باشد، سلف کمتری نیاز دارد. حداکثر فرکانس PWM برد آردوینو 62.5 کیلوهرتز است. در درس بعدی به شما خواهم گفت که چگونه چنین فرکانس را بدست آورید. از آن استفاده خواهیم کرد.

    بیایید بدترین حالت را در نظر بگیریم - سوئیچ PWM دقیقاً در اواسط دوره.

    • مدت زمان 1/62500 هرتز = 0.000016 ثانیه = 16 میکرو ثانیه.
    • مدت زمان کلید عمومی = 8 µs.

    ریپل جریان در چنین مدارهایی معمولاً روی 20 درصد جریان متوسط ​​تنظیم می شود. نباید با ریپل ولتاژ خروجی اشتباه گرفته شود. آنها توسط خازن ها در خروجی مدار صاف می شوند.

    اگر جریان 5 آمپر را مجاز کنیم، ریپل جریانی 10 درصد یا 0.5 آمپر می گیریم.

    L = Uchoke * Topen / Ipulsation = 7 * 8 / 0.5 = 112 μH.

    جریان اشباع سلف.

    هر چیزی در دنیا حدی دارد. و دریچه گاز نیز. در برخی از جریان، آن را متوقف می کند القایی است. این جریان اشباع سلف است.

    در مورد ما، حداکثر جریان سلف به عنوان جریان متوسط ​​به اضافه ریپل تعریف می شود، یعنی. 5.5 A. اما بهتر است جریان اشباع را با حاشیه انتخاب کنید. اگر بخواهیم حفاظت سخت افزاری در این نسخه از مدار کار کند، باید حداقل 12 A باشد.

    جریان اشباع توسط شکاف هوا در هسته مغناطیسی سلف تعیین می شود. در مقالاتی در مورد کنترل کننده های عنصر Peltier، من در مورد طراحی دریچه گاز صحبت کردم. اگر شروع به گسترش این مبحث با جزئیات کنم، آردوینو، برنامه نویسی را ترک خواهیم کرد و نمی دانم چه زمانی برمی گردیم.

    دریچه گاز من شبیه این است.


    طبیعتاً سیم سیم پیچ سلف باید دارای سطح مقطع کافی باشد. محاسبه ساده است - تعیین تلفات حرارتی به دلیل مقاومت فعال سیم پیچ.

    مقاومت سیم پیچ فعال:

    Ra = ρ * l / S،

    • Ra مقاومت فعال سیم پیچ است.
    • Ρ – مقاومت ویژه مواد، برای مس 0.0175 اهم mm2/m؛
    • l طول سیم پیچ است.
    • S مقطع سیم سیم پیچ است.

    تلفات حرارتی در مقاومت فعال سلف:

    رگولاتور کلید جریان مناسبی را از منبع تغذیه می گیرد و این جریان نباید از برد آردوینو عبور کند. نمودار نشان می دهد که سیم های منبع تغذیه به طور مستقیم به خازن های مسدود کننده C6 و C7 متصل می شوند.

    جریان های پالس اصلی مدار از مدار C6، بار، L1، D2، R8 عبور می کنند. این زنجیره باید با پیوندهایی با حداقل طول بسته شود.

    سیم مشترک و گذرگاه برق برد آردوینو به خازن مسدود کننده C6 متصل است.

    سیم های سیگنال بین برد آردوینو و ماژول تنظیم کننده کلید باید حداقل طول داشته باشند. خازن های C1 و C2 به بهترین وجه روی کانکتورهای برد قرار می گیرند.

    برد مدار را مونتاژ کرده ام. فقط اجزای لازم لحیم شده است. مدار مونتاژ شده من شبیه این است.

    PWM را روی 50% تنظیم کردم و عملکرد مدار را بررسی کردم.

    • هنگامی که از یک کامپیوتر تغذیه می شود، برد یک PWM مشخص را تشکیل می دهد.
    • با برق مستقل از منبع تغذیه خارجی، همه چیز عالی کار می کرد. پالس هایی با جلوی خوب روی دریچه گاز تشکیل می شد، ولتاژ ثابتی در خروجی وجود داشت.
    • وقتی هم از کامپیوتر و هم از پاور اکسترنال همزمان برق زدم برد آردوینو سوخت.

    اشتباه احمقانه من بگذارید به شما بگویم که هیچ کس آن را تکرار نکند. به طور کلی، هنگام اتصال یک منبع تغذیه خارجی، باید مراقب باشید، همه اتصالات را زنگ بزنید.

    اتفاق زیر برای من افتاد. هیچ دیود VD2 در مدار وجود نداشت. بعد از این دردسر اضافه کردم. من متوجه شدم که برد می تواند از یک منبع خارجی از طریق پین Vin تغذیه شود. خودش در درس 2 نوشت که برد می تواند از یک منبع خارجی از طریق کانکتور (سیگنال RWRIN) تغذیه شود. اما من فکر کردم سیگنال یکسان است، فقط در کانکتورهای مختلف.

    من منبع تغذیه (وصل نیست) و سیم برد آردوینو را به پورت USB کامپیوتر وصل کردم. ولتاژ +5 ولت به خروجی تثبیت کننده برد U1 NCP1117 از کانکتور USB وارد شد و ورودی از طریق مقاومت نسبتاً کم منبع تغذیه خاموش بسته شد. نمودار در است

    دیمر مبتنی بر آردوینو یکی از صدها دستگاه ساده و جالب است که با آن می‌توانید ولتاژ شبکه را از 0 به مقدار اسمی تغییر دهید. هر کاربر آردوینو کاربرد چنین محصول خانگی مفیدی را پیدا خواهد کرد و تجربه به دست آمده در هنگام مونتاژ با دستان خود پایگاه دانش شما را دوباره پر می کند.

    طرح و اصل عملکرد آن

    مانند اکثر دیمرهای ارزان قیمت، این مدار با تنظیم ولتاژ فاز کار می کند که با باز کردن اجباری کلید برق - تریاک به دست می آید. اصل عملکرد مدار به شرح زیر است. آردوینو در سطح نرم افزار پالس هایی تولید می کند که فرکانس آنها توسط مقاومت پتانسیومتر تنظیم می شود. پالس کنترل از پین P1 از اپتوکوپلر MOC3021 عبور می کند و وارد الکترود کنترل تریاک می شود. باز می شود و جریان عبور می کند تا نیم موج ولتاژ اصلی از صفر عبور کند و پس از آن بسته می شود. سپس ضربه بعدی می آید و چرخه تکرار می شود. به دلیل جابجایی پالس های کنترلی، قسمتی از برش سینوسی در امتداد جلو در بار تشکیل می شود.

    برای اینکه تریاک مطابق با یک الگوریتم مشخص باز شود، نرخ تکرار پالس باید با ولتاژ شبکه 220 ولت همگام شود. به عبارت دیگر، آردوینو باید بداند که موج سینوسی ولتاژ اصلی در چه نقطه ای از صفر می گذرد. برای این منظور یک مدار فیدبک در دیمر روی عناصر R3، R4 و PC814 اجرا می شود که سیگنال از آن به خروجی P2 وارد شده و توسط میکروکنترلر آنالیز می شود. یک مقاومت 10 کیلو اهم R5 به مدار آشکارساز صفر اضافه شده است که برای تغذیه ترانزیستور خروجی اپتوکوپلر مورد نیاز است.

    یک خروجی برق تریاک به سیم فاز و بار به سیم دوم وصل می شود. سیم خنثی شبکه 220 ولت مستقیماً از بلوک ترمینال J1 به J2 و سپس به بار می رسد. استفاده از اپتوکوپلرها برای جداسازی گالوانیکی قسمت های برق و ولتاژ پایین مدار دیمر ضروری است. پتانسیومتر (در نمودار نشان داده نشده است) با خروجی وسط به هر ورودی آنالوگ آردوینو وصل شده است و دو پتانسیومتر به +5 ولت و "مشترک" متصل می شوند.

    PCB و قطعات مونتاژ

    حداقل عناصر رادیویی به شما امکان می دهد یک برد مدار چاپی یک طرفه طراحی کنید که اندازه آن از 20x35 میلی متر تجاوز نمی کند. همانطور که از شکل مشخص است، هیچ مقاومت متغیری روی آن وجود ندارد تا رادیو آماتور بتواند به طور مستقل یک پتانسیومتر از یک فاکتور فرم مناسب را انتخاب کند و محل اتصال آن به بدنه دیمر تمام شده را تعیین کند. اتصال به آردوینو از طریق سیم هایی انجام می شود که به سوراخ های مربوطه روی برد لحیم می شوند.

    برای مونتاژ یک دیمر که توسط آردوینو کنترل می شود، به عناصر و قطعات رادیویی زیر نیاز دارید:

    1. Triac BT136-600D با قابلیت تحمل ولتاژ معکوس تا 600 ولت و عبور جریان تا 4 آمپر به بار (البته با پیش نصب روی رادیاتور). در مدار، می توانید از یک تریاک با ظرفیت بار بیشتر استفاده کنید. نکته اصلی اطمینان از حذف گرما از بدن آن و انتخاب صحیح جریان به الکترود کنترل (پارامتر مرجع) است. هنگامی که یک وسیله برقی پرقدرت به یک بار متصل می شود، عرض هادی های چاپ شده در بخش برق مدار باید دوباره محاسبه شود. از طرف دیگر، مسیرهای برق را می توان در طرف دیگر برد تکرار کرد.
    2. اپتوکوپلر MOC3021 با خروجی تریاک.
    3. Optocoupler PC814 با خروجی ترانزیستور.
    4. مقاومت های با مقدار اسمی 1 کیلو اهم، 220 اهم، 10 کیلو اهم با توان 0.25 وات و 2 مقاومت با 51 کیلو اهم با توان 0.5 وات.
    5. مقاومت متغیر 10 کیلو اهم.
    6. بلوک های ترمینال - 2 عدد، با دو اتصال دهنده و زمین 5 میلی متر.

    همه فایل‌های پروژه لازم در آرشیو ZIP قرار دارند: dimmer-arduino.zip

    الگوریتم کنترل آردوینو

    برنامه کنترل triac بر اساس تایمر Timer1 و کتابخانه Cyber.Lib ایجاد شده است، به همین دلیل هیچ تاثیری بر عملکرد سایر کدهای برنامه وجود ندارد. اصل عملکرد آن به شرح زیر است. هنگامی که ولتاژ شبکه از صفر "از پایین به بالا" عبور می کند، تایمر مجدداً به انتقال معکوس "از بالا به پایین" پیکربندی می شود و شروع به شمارش زمان مطابق با مقدار متغیر "Dimmer" می کند. در لحظه روشن شدن تایمر، آردوینو یک پالس کنترلی تولید می کند و تریاک باز می شود. در تقاطع صفر بعدی، تریاک عبور جریان را متوقف می کند و منتظر عملیات تایمر بعدی می ماند. و بنابراین 50 بار در ثانیه. متغیر "Dimmer" وظیفه تنظیم تاخیر برای باز کردن تریاک را بر عهده دارد. سیگنال را از پتانسیومتر می خواند و پردازش می کند و می تواند مقداری از 0 تا 255 بگیرد.

    دامنه دیمر در آردوینو

    البته استفاده از یک آردوینو گران قیمت برای کنترل روشنایی لامپ های هالوژن اضافی است. برای این منظور بهتر است کلید معمولی را با یک دیمر تجاری جایگزین کنید. Dimmer در آردوینو می تواند مشکلات جدی تری را حل کند:

    • کنترل هر نوع بار فعال (دمای گرمایش آهن لحیم کاری، آبگرمکن فوری و غیره) با حفظ دقیق پارامتر تنظیم شده.
    • چندین عملکرد را همزمان انجام دهد. به عنوان مثال، برای اطمینان از روشن شدن صاف در صبح (خاموش شدن در عصر) و همچنین کنترل دما و رطوبت تراریوم.

    با استفاده از اسیلوسکوپ می توانید ببینید که چگونه ولتاژ در بار تغییر می کند. برای انجام این کار، یک تقسیم کننده مقاومتی به پایانه های خروجی دیمر لحیم می شود، به همین دلیل سیگنال در نقطه کنترل باید حدود 20 برابر کاهش یابد. پس از آن، پروب های اسیلوسکوپ به تقسیم کننده متصل شده و برق به مدار تامین می شود. با تغییر موقعیت دستگیره پتانسیومتر، روی صفحه اسیلوسکوپ می‌توانید ببینید که آردوینو تا چه حد ترایاک را به آرامی کنترل می‌کند و آیا نویز با فرکانس بالا وجود دارد یا خیر.

    همچنین بخوانید

    بیایید یک سوال جالب و مفید را در نظر بگیریم. دیمر برای تنظیم بار AC با استفاده از آردوینو. یعنی کنترل صافی از چنین دستگاه های شبکه مانند لامپ ها، بخاری ها به شکل عناصر گرمایش یا گرمایش از کف است.
    چند هفته پیش در کانال دوم که کاملاً به برنامه نویسی آردوینو اختصاص دارد، ویدیویی در مورد کنترل بار DC با استفاده از سیگنال PWM منتشر شد. آنچه اکنون تماشا می کنید نیز باید در آن کانال منتشر می شد. اما تصمیم گرفتم پستش کنم

    قطعات، قطعات و دستگاه های رادیویی در این فروشگاه چینی.

    جریان متناوب در خروجی سینوسی است، یعنی ولتاژ به طور مداوم در طول زمان تغییر می کند و هر 10 میلی ثانیه صفر است. اگر ویدیویی در مورد سیگنال PWM تماشا کردید، متوجه خواهید شد که نمی توانید آن را بگیرید و شروع به تنظیم سینوسی کنید.

    دستگاهی که می سازیم دیمر نام دارد. این شامل سینوسی های معمولی از سوکت است و قطع می شود. دیمر بخشی از سینوسی را نمی گذراند. و هر چه این قسمت بزرگتر باشد، ولتاژ متوسط ​​کمتر است. با تغییر فواصل زمانی که ولتاژ صفر است، کل ولتاژ خروجی را تنظیم می کنیم. ولتاژ چنین قطعه آهنی را به عنوان تریاک باز و بسته می کند. آنها در موارد مختلف و برای جریان های مختلف هستند. به عنوان مثال، یک مرد بزرگ می تواند 40 آمپر را با ولتاژ 800 ولت از خود عبور دهد. که حدود 30 کیلو وات است.

    برای کنترل تریاک در زمان مناسب، به یک کیسه پودر شل نیاز دارید. چندین مقاومت و دو اپتوکوپلر. همه اینها را می توان با یک پنی در هر فروشگاه قطعات رادیویی یا در بازار رادیو خریداری کرد. برای سهولت در اتصال، می توانید پایانه ها را بگیرید. و می توانید کل مدار را روی تخته نان جمع کنید. نمودار اتصال به این شکل است.

    تریاک شبکه 220 ولت را می شکند، آردوینو آن را از طریق یک اپتوکوپلر باز و بسته می کند. یعنی خود آردوینو برای ایمنی ما از نظر ولتاژ شبکه ایزوله می شود. و یک نکته مهم برای اینکه تریاک به موقع باز شود، آردوینو باید بداند چه زمانی ولتاژ اصلی از 0 عبور می کند. برای این کار، یک اپتوکوپلر دوم در جهت مخالف متصل است. و در خروجی آن هر بار که ولتاژ در شبکه از 0 عبور می کند یک سیگنال دریافت می کنیم. و تریاک را از طریق اپتوکوپلر بالایی کنترل می کنیم. الگوریتم کار کمی دیرتر است.

    بیایید مدار را در سخت افزار مونتاژ کنیم

    در حالت ایده آل، چنین کارهایی باید روی یک لباس چاپ شده انجام شود. در مورد کانال به زودی یک چرخه جداگانه از درس های ویدئویی. ما نشان خواهیم داد که چگونه تخته ها را پرورش دهیم و چگونه مسموم کنیم. در ضمن ما بلد نیستیم برد مدار چاپی بسازیم، دو راه دیگه هم هست. اولین مورد مونتاژ مدار روی تخته نان است. یک دقیقه دیگر چه کنیم؟ و دوم سفارش ساخت تابلو از چینی هاست. من انواع مختلفی از تخته ها را روی پلت فرم easyeda ساختم. اولی - در هفت فروشگاه کوچک، دومی - در یک هفت فروشگاه بزرگ. و سومی دیمر سه کاناله است. که یک ورودی مشترک و یک خروجی مشترک دتکتور صفر دارد. سه خروجی بار و 3 پین برای کنترل سه تریاک آردوینو. مقیاس مدار آسان است و یک دیمر برای هر تعداد کانال ایجاد می کند.

    برای سفارش تابلوها باید فایل های گربر را از پروژه بیرون بکشید. دکمه را فشار می دهیم و به صفحه سفارش تابلو از سرویس easyeda می رسیم. و دکمه دانلود فایل های gerber را فشار دهید. آنها در یک آرشیو دانلود می شوند. ما به وب سایت خدمات lg psb می رویم. این یکی از ارزان ترین و بزرگترین خدمات تولید برد مدار چاپی در مقیاس صنعتی با تحویل است. بیایید ابتدا وارد شوید، فقط برای هر موردی. به سبد خرید بروید و یک سفارش جدید اضافه کنید. و یک فایل gerber یعنی همان آرشیو اضافه کنید. پرداخت به صورت تک لایه یک لایه را انتخاب کنید. ابعاد، همانطور که می بینید، به طور خودکار تنظیم می شوند. تعداد - حداقل سفارش 5 عدد است. ضخامت تکستولیت، رنگ. اجازه دهید قرمز. این رنگ ماسکی است که تخته با آن پوشانده شده است. لحیم کاری برای پوشاندن مسیرها انتخاب شده است. این سرب قلع، بدون سرب و چیز دیگری است که ما نمی دانیم. علاوه بر این، ضخامت فویل مسی تکستولیت نیست. خب بنا به دلایلی قیمت دو برابر شده است. انگشتان طلایی وجود دارد. این یک شانه برای قرار دادن برد در کانکتور است. سپس می توانید در این فرم پول دریافت کنید. و می توانید تماس های شدید را قطع کنید. اما هیچ کدام از اینها لازم نیست. ما سبد خرید را ذخیره می کنیم. همانطور که می بینید قیمت 5 تخته 2 تومن است. یعنی برای یک کارمزد حدود 25 روبل است. تابلوهای با کیفیت صنعتی تقریباً هیچ چیز را دریافت نمی کنند.

    تنها چیز تحویل است. شما باید آدرس خود را ارائه دهید. برای راحتی، ما معمولا از سرویس نویسه‌گردانی استفاده می‌کنیم که حروف روسی را به نویسه‌گردانی ترجمه می‌کند. خب تحویل 30 دلار برای پیک، و استاندارد - 250 روبل برای ارسال از طریق پست. DHL با افراد کار نمی کند. اگر هیچ آشنایی با شرکت وجود ندارد، بهتر است با پست تماس نگیرید و چند هفته صبر کنید. می توانید این مورد را از طریق پی پال یا کارت اعتباری پرداخت کنید. به طور کلی بردهای مدار چاپی را سفارش دادم و در حالی که آنها در راه هستند، مدار را روی تخته نان مونتاژ می کنیم.

    این پروژه مونتاژ رگولاتور AC یکی از پروژه‌هایی است که می‌توان آن را با نگاه کردن به طرح PCB روی یک تخته نان مونتاژ کرد. یعنی کامپوننت ها را به همان شکلی که روی علامت نوشته شده است وارد طرح بندی می کنیم. و همه چیز را با پاهای خود اجزا وصل می کنیم. در اینجا، برای مثال، تریاک به هر دو بلوک ترمینال و اپتوکوپلر می رسد. می گیریم و لحیم می کنیم. همچنین می توانید از هک زندگی از ویدیوی مربوط به جوشکار باتری استفاده کنید. یعنی طرح تخته را چاپ کنید، آن را روی تخته نان بچسبانید و لحیم کنید، با تمرکز روی آهنگ ها. و بعد از 10 دقیقه کار با موچین و هویه لحیم کاری تخته ای به دست می آید. فشرده - جمع و جور.
    قطعات زیادی برای اتصال استفاده می شود. تنها کار این بود که خروجی مشترک را با یک تکه سیم مسی وصل کنید. یک نکته مهم ما با فلاکس گلیسیرین لحیم می کنیم و آثار آن دیده می شود. او می درخشد. دیمر با ولتاژ 220 ولت کار می کند و شار را سوراخ می کند و پایدار کار نمی کند. یا حتی بسوزد. بنابراین، ما یک مسواک برمی داریم و به تمیز کردن می رویم. خوب، ما اضافی را با قیچی برای فلز برش می دهیم و لبه را صاف می کنیم. و تمام، دیمر آماده است. سالم و جمع و جور.
    هنگام اصلاح تخته نان، نسخه ای را با یک مرد بزرگ مونتاژ کردم. اتصال مستقیم به تریاک با استفاده از پدها وجود دارد. سمت چپ خروجی، وسط ورودی و سمت راست ورودی و خروجی مشترک است. فقط یک مقاومت برای آن وجود دارد. خود تریاک روی نوار دو طرفه چسبانده شده است. در حالت ایده آل، لنت ها باید پیچ ​​می شدند. خوب، این کار انجام خواهد شد. همه. به سادگی، با پایه های مقاومت لحیم شده است. این تابلو در یکی از پروژه های زیر مورد نیاز است. سعی کنید در نظرات حدس بزنید چه چیزی می تواند باشد.
    اکنون، در نهایت، بیایید به الگوریتمی که کنترل تریاک با آن کار می کند نگاه کنیم. بنابراین، ما تریاک را با آردوینو کنترل خواهیم کرد. سیستم عامل در یک برنامه خاص نوشته شده است. دو نکته مهم وجود دارد. اولین مورد دریافت سیگنالی از خروجی آشکارساز صفر است که گزارش می دهد که موج سینوسی ولتاژ اصلی از ولتاژ 0 ولت عبور می کند. خروجی آشکارساز صفر به کنترل کننده وقفه سخت افزاری متصل است. این دومین پین آردوینو است. و پین با مقاومت 10 کیلو اهم به زمین کشیده می شود. پوشش داخلی کار نمی کند. ما نمی دانیم چرا. بر خلاف تمام سیستم عامل های موجود در اینترنت، الگوریتم از تاخیر استفاده نمی کند. یعنی کنترل تریاک در اجرای بقیه کدهای برنامه اختلال ایجاد نمی کند. این با استفاده از تایمر-1 اجرا می شود. زیرا استفاده از شمارنده های معمولی هر چند دقیقه یک بار باعث سوسو زدن می شود.
    برای کار راحت با تایمر، از کتابخانه هوشمند سایبرلیپ استفاده می کنیم. به طور کلی، ماهیت این است، به محض اینکه یک تقاطع صفر از پایین تشخیص داده شد، این یک نقطه است، تایمر برای زمان کم نور شروع می شود و وقفه برای عبور ولتاژ صفر از بالا به پایین پیکربندی مجدد می شود. و زمان گذشته است. پس از فعال شدن تایمر، تریاک جریان را به روی مصرف کننده باز می کند. به محض اینکه وقفه جایگزین نقطه صفر از بالا به پایین شود، تایمر را متوقف کرده و دوباره خود را تنظیم مجدد می کند. و همچنین جریان از طریق تریاک را خاموش می کند. و بنابراین 50 بار در ثانیه تکرار می شود.

    برای تنظیم زمان باز شدن تریاک پس از عبور از صفر، از یک پتانسیومتر استفاده می شود. متغیرهای کم نور باید مقادیری از 0 تا 255 داشته باشند. اینها روشنایی کامل و حداقل هستند. و بس. یادآوری می کنم که تمام طرح ها و طرح ها را می توان در صفحه پروژه دانلود کرد. لینک در توضیحات زیر ویدیو.

    یک دیمر را می توان برای چیزی بیشتر از کنترل روشنایی استفاده کرد. سیستم کنترل عنصر گرمایش فیدبک بسیار مورد توجه است. برای حفظ دقیق دمای تنظیم شده.
    همچنین می توان از دیمر در سیستم هایی مانند خانه هوشمند و کنترل این دیمر از طریق اینترنت استفاده کرد. برای این کار باید بتوانید برای ویندوز، اندروید یا وب برنامه بنویسید.

    بردهای مدار چاپی چینی وارد شدند. تکرار می کنیم، اگر فردی هستید، بهتر است از طریق پست سفارش دهید. از طریق dhl مجبور شدم پشت یک شرکت آشنا پنهان شوم و دوباره اسناد را در گمرک ثبت کنم. در مجموع، اینها چاپ های زیبایی هستند. با توجه به اینکه هر کدام 25 روبل هزینه دارند، امیدواریم که این حداقل برای چینی ها سود کمی داشته باشد. وگرنه خجالت آوره

    یک دیمر را لحیم نکردیم و مثل قبل به آردوینو وصل کردیم. پتانسیومتر را حرکت می‌دهیم، درخشش لامپ از حداکثر به کمی دود می‌شود. واقعاً منظره جالبی است.

    احتمالاً کل ویدیو می خواست به شکل موج واقعی در خروجی دیمر نگاه کند. آیا با تصاویر نشان داده شده مطابقت دارد؟ بیایید از یک اسیلوسکوپ چینی ارزان قیمت استفاده کنیم که می تواند ولتاژ را تا 12 ولت اندازه گیری کند. متوقف کردن. شما نمی توانید این کار را انجام دهید. برای اندازه گیری ولتاژ شبکه، باید از چیزی مانند تقسیم کننده ولتاژ استفاده کنید. نسبت 1 به 20 مناسب است برای جلوگیری از گرم شدن مقاومت ها دویست و ده کیلو اهم را گرفتم. ما همه چیز را به دقت وصل می کنیم و تنها پس از آن آن را به شبکه روشن می کنیم. این تهدید کننده زندگی است. و ما همان زیبایی را در تصاویر می بینیم. می توان دید که چگونه ولتاژ در دوره های سینوسی ظاهر می شود، به صفر می رسد و ناپدید می شود. برای روشن کردن دوباره تایمر در نیم سیکل بعدی. منظره باشکوه!

    بیشتر بخوانید: