یکشنبه ۳۰ تیر ۱۳۹۸

نحوه استفاده از رله 5V در آردوینو

برگرفته از سایت electronicshub.org

آردوینو یک بورد آزمایشی مبتنی بر میکروکنترلر است که بر روی برق DC کم ولتاژ کار می کند. رله یک دستگاه است که به میکروکنترلرها مانند آردوینو برای روشن یا خاموش کردن وسایل خانگی مختلف مانند موتور، چراغ، آبگرمکن، تلویزیون و فن … میباشد.

امروزه آردوینو برای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی مانند کنترل LED ها، نظارت بر درجه حرارت، داده های ورود به سیستم و روشن کردن موتورها و غیره استفاده می شود. یکی دیگر از مهمترین کارهایی که توسط آردوینو انجام می شود، کنترل یک رله 5 ولت برای استفاده از وسایل و دستگاه های با ولتاژ بالا .

خانواده میکروکنترلرهای آردوینو مانند UNO، Nano و Mega و غیره می توانند برای کنترل یک رله 5V ساده برای مثال در صورت فشار دادن یک دکمه یا با خواندن مقدار دما از ترمیستور یا فقط با تنظیم یک تایمر از پیش تعریف شده آن را روشن یا خاموش نماید.

در این پروژه، یک مدار ساده ای را مشاهده می کنیم که از یک آردوینوUNO و یک رله 5 ولت تشکیل شده ویک لامپ را کنترل می کند.

توجه: ما از آردوینوی UNO در این پروژه استفاده کردیم زیرا محبوب تر از سایر بوردهای آردوینو است و تازه کارها در الکترونیک می توانند به آسانی از آن استفاده کنند. اگر شما دارای بورد دیگری مانند آردوینو نانو یا آردوینو مگا هستید، می توانید از آن بدون هیچ مشکلی استفاده نمایید.

احتیاط: ما قصد داریم که منبع تغذیه 240 ولت (یا 110 ولت بسته به جایی که شما زندگی می کنید) را به ماژول رله 5 ولت وصل کنیم تا لامپ را روشن شود. هنگام استفاده از منبع تغذیه، باید بسیار مراقب باشید و محتاط باشید. اگر حتی کوچکترین شک و تردید در مورد سیم کشی دارید، شک نکنید که از یک حرفه ای کمک بگیرید.

مدار

اجازه دهید مدار این پروژه را ببینیم. حتی اگر ما یک ماژول رله 5V استفاده کرده باشیم، اتصالات دراین مدارتنظیمات کامل را شرح میدهد.

اجزای مورد نیاز

  • آردوینوی UNO (یا بورد آردوینوی دیگر)
  • رله 5V
  • دیود 1N4007BC547
  • ترانزیستور NPN – BC547
  • چراغ قرمز (می تواند به عنوان یک نمایشگر روشن بودن برق استفاده شود)
  • چراغ سبز (می تواند به عنوان یک نمایشگر روشن بودن رله استفاده شود)
  • 2 عدد مقاومت 1K اهم (1/4 W – برای LED های قرمز و سبز)
  • لامپ
  • سیم برای اتصالهای DC
  • سیم برای اتصال برق AC و لامپ

شرح مدار

حالا ببینیم مدار چگونه طراحی می شود. اول از همه ما از یک رله 5 ولت در این پروژه استفاده کردیم. این باعث می شود که بورد آردوینو به طور مستقیم رله را روشن کند. اگر از یک رله 12 ولت استفاده می کنید مانند ما در این پروژه، شما باید از یک منبع تغذیه جداگانه برای رله استفاده کنید.

برگردیم به طراحی مدار، بسیار ساده است، زیرا ما از یک ماژول رله 5V استفاده کردیم و نه اجزای تکی. اگر چه مدارتوضیحات ارتباطات را به دقت میدهد، عملا ما لازم نیست که تمام اتصالات را برقرار نماییم.

اکثر ماژول های رله (چه 5 ولت یا 12 ولت) با اتصال فوق الذکر می آیند و از این رو تنها کاری که باید کرد دادن منبع تغذیه به ماژول رله یعنی 5 ولت و GND و اتصال سیگنال کنترل از آردوینو به پین کنترل در بورد رله است.

در بخش دیگر، لامپ، سیم برق از منبع تغذیه به یک خروجی لامپ وصل شده است. خروجی دیگر لامپ به Normally Open (NO) از رله 5V متصل است. در نهایت، سیم خنثی از منبع اصلی به ارتباط مشترک (COMM) رله متصل می شود.

یک سنسور نور کوچک به شکل LDR (مقاومت وابسته به نور) برای روشن یا خاموش کردن نور به صورت خودکار استفاده می شود. خروجی سنسور LDR به پین ​​A0 ورودی آنالوگ داده می شود.

شرح اجزاء

رله

مزیت استفاده از یک رله 5V در این پروژه این است که منبع تغذیه برای رله می تواند به طور مستقیم از بورد آردوینوی UNO استفاده نماید. بگذارید حالا برخی از اصول رله را ببینیم. یک رله یک نوع سوئیچ است که به عنوان رابط بین میکروکنترلر ها و برق AC عمل می کند.

یک رله ساده تک ریز (SPST) مانند این مورد استفاده شده در این پروژه شامل 5 پایانه:

5V، GND، Normally Open (NO)، Normally Close (NC) و Common (COMM)

است. از آنجایی که ما نیاز به کنترل این رله با کمک آردوینو داریم، یک ترانزیستور با پین اضافی به نام کنترل پین در ماژول رله استفاده می شود.

نحوه کار پروژه

یک پروژه ساده، که در آن آردوینو UNO یک رله 5V را کنترل میکند در اینجا توضیح داده شده است. کار این پروژه بر اساس عملکرد رله و توانایی آردوینو برای کنترل رله است. بگذارید در مورد نحوه کار پروژه صحبت کنیم.

همانطور که قبلا ذکر شد، با اتصال آردوینو به ماژول رله 5 ولت، ما قصد داریم یک وسیله برقی AC مانند لامپ را فعال کنیم. به جای استفاده از آن به طور مستقیم، ما یک برنامه کوچک طراحی کردیم که در آن یک LDR برای تشخیص شدت نور بکار رفته و باعث میشود رله به طور خودکار روشن یا خاموش شود.

در شرایط نور طبیعی، خروجی از LDR در محدوده 80 تا 90 (محدوده 0-255) خواهد بود. هنگامی که شرایط روشنایی تاریک می شود (می توان با پوشش LDR با دست امتحان کنید)، خروجی از LDR به 130 تا 140 می رسد. این وضعیت می تواند رله 5V را روشن که در نهایت لامپ روشن شود.

کد

const int relay=8;
const int Ainput=A0;
int ldrValue = 0;       
int range = 0;       
void setup() 
{
pinMode(relay,OUTPUT);
digitalWrite(relay,HIGH); // My Relay is an active LOW Relay.
Serial.begin(9600);

}

void loop() 
{
  
  ldrValue = analogRead(Ainput);

  range = map(ldrValue, 0, 1023, 0, 255);
  
  Serial.println(range);
  if(range>125)
  digitalWrite(relay,LOW);
  else
  digitalWrite(relay,HIGH);
}