Arduino vairāku gaismas kontrolieris: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Kolēģis un mākslinieks Džims Hobss plānoja izveidot brīvi stāvošu instalāciju izstādei, kuru viņš salika kopā. Šī iekārta sastāv no 8 plauktiem, kas veido parabolisku formu. Katrā no 8 plauktiem vajadzēja uzstādīt 10 spuldzes. Šīs 8 spuldžu grupas/plaukti būtu jāmaina automātiski un atsevišķi, lai mēs varētu izveidot apgaismojuma modeļus. Šis gabals atsaucas uz General Electric gaismas pārbaudes statīviem.

Mēs strādājām kopā pie gabala tehniskās puses un nolēmām kontrolieri novietot centrāli uz struktūras un balstīt uz Arduino nano.

Lai gan tas viss ir ļoti specifiski, šajā apmācībā ietvertie principi un kods dod labu sākumpunktu arduino lietošanai ar relejiem, lai kontrolētu augstākas sprieguma vai strāvas slodzes. ar šādu kontrolieri ir arī daudz iespēju, ja tas tiktu virzīts nedaudz citā virzienā. Apskatiet pēdējo ideju “darbības jomu un iespējas” dažām idejām!

Augstsprieguma elektrība var būt bīstama, un to drīkst veikt tikai kompetentas personas. Ja jums nav pieredzes šajā jomā vai neesat pārliecināts, pirms elektrotīkla pievienošanas, lūdzu, pārbaudiet elektriķi.

Piegādes

Daļas (ir pieejamas alternatīvas saistītajām daļām)

- Arduino Nano

- 5v releja modulis 8 kanāli

- mini maizes dēlis

- [30x] spaiļu bloki 2,5 mm

- 1,5 mm viena kodola elastība (kabelis)- brūnā, zilā, dzeltenā/zaļā krāsā

- [8x] kontaktligzdas

- kausēta ieplūdes ligzda

- gofrētie termināļi

- 1A 12v barošanas avots

- 20 cm vīriešu un sieviešu džemperu kabeļi

-Korpuss

Rīki

- Precīzs skrūvgriežu komplekts

- smalki sagriezts zāģis

- Dremel/rotējošs daudzinstruments

- Urbis

- Multimetrs

- Lineāls vai kombinācijas kvadrāts

- sešstūra/sešstūra atslēgas

- uzgriežņu atslēgas/kontaktligzdas komplekts

- Gofrēšanas termināļa instruments

- Stiepļu noņēmējs

- adatas knaibles

1. darbība: montāžas plāksnes un izkārtojuma izgatavošana

Mums ir jāizveido plāksne, kas atrodas mūsu korpusa apakšā, lai uzstādītu mūsu sastāvdaļas. Es izmantoju 6 mm saplākšņa gabalu, jūs varat izmantot gandrīz jebkuru lokšņu materiālu, taču pārliecinieties, ka tas ir stingrs un nav vadošs. Plānāki materiāli atvieglo montāžu un aizņem mazāk vietas. Daži korpusi ir aprīkoti ar pamatplāksnēm, un tie atbilst dažādiem standartiem, kas attiecas uz vadītspēju un ugunsdrošību.

Tagad jums ir pareizā izmēra montāžas plāksne, un jūs varat novietot komponentus uz augšu, lai izveidotu izkārtojumu. Šī soļa pareiza noteikšana ir izšķiroša, lai nodrošinātu, ka pārējā ēka ir vienkārša un ka vadi ir kārtīgi. Padomājiet par kabeļu vadiem, dodot pietiekami daudz vietas starp detaļām, kontaktligzdas augstumu utt.

Kad esat apmierināts ar pozicionēšanu, atzīmējiet pozīcijas, urbiet attiecīgos caurumus un uzstādiet komponentus. Pirms montāžas es saplāksni eļļoju.

2. darbība. Izgrieziet atveres ieplūdes/izplūdes atveres korpusā

Barošanas kontaktligzdas ir uzstādītas pašā korpusā. Es izvēlējos izmantot IEC kontaktligzdas, jo tās ir uzticamas un samērā universālas, tomēr tās ir grūts veids, kad jāizgriež montāžas atveres. Esmu pievienojis PDF veidni abiem šeit izmantotajiem ligzdu veidiem. To var izdrukāt un izmantot marķēšanai pirms griešanas, vai arī jūs varat izgatavot savu veidni no kartona, kā es to darīju.

Ir instruments šo kontaktligzdu izgriešanai, taču, ja lasāt šo pamācību, visticamāk, jums nebūs piekļuves. Man tas nepieder, tāpēc tā vietā es urbju caurumus iezīmētās zonas centros un izmantoju Dremel, lai izskalotu perimetru.

Strāvas padevei mēs izmantojam vīriešu kontaktligzdu, bet kontaktligzdām - sieviešu ligzdu. Tas tiek darīts, lai novērstu iespēju atklāt atklātas tapas. Dzīvas tapas ir jāslēpj, jo tās atrodas uz sieviešu kontaktligzdām. Šis princips parasti jāizmanto, izmantojot savienotājus ar augstu spriegumu.

3. solis: augstsprieguma puses pieslēgšana

BRĪDINĀJUMS - augstsprieguma elektrība var būt bīstama, un to drīkst veikt tikai kompetentas personas. Ja jums nav pieredzes šajā jomā vai neesat pārliecināts, lūdzu, pirms elektrotīkla pievienošanas pārbaudiet elektriķi.

Visām tālāk minētajām darbībām izmantojiet 1,5 mm trīskāršu elastīgos kabeļus. Izmantojiet krāsas, kas atbilst jūsu valsts standartiem. Apvienotajā Karalistē mēs parasti izmantojam brūnu, zilu un dzeltenu/zaļu krāsu tiešraidē, neitrālajā un zemē - tas var atšķirties jūsu atrašanās vietā.

Sāciet ar vadu savienošanu, izmantojot 8x spaiļu bloku rindas. Tie sadalīs strāvu katrā no kontaktligzdām. Mēs to darām, veidojot lēciena vadus, lai pievienotos katram terminālim vienā pusē.

kad esat izveidojis kopņu stieņus, palaidiet kabeli no katras kontaktligzdas (tiešā, neitrālā, zemējuma) uz strāvas padeves līdz attiecīgās L, N un E spaiļu bloka kopnes pirmajai spailei.

Jūs varat vadīt kabeļus no tiešās un neitrālās kopnes stieņiem tieši uz strāvas kontaktligzdām, izmantojot savilkšanas spailes galos, lai savienotu tos ar kontaktligzdas spailēm.

Pārslēgšanai mēs izmantosim neitrālu, tāpēc vadiet kabeļus starp katra releja centrālo (kopējo) termināli un katru no neitrālās kopnes joslas spailēm.

Pēc tam jums būs jāpalaiž cits kabelis no termināļa NO (parasti atvērts) katrā relejā uz katru no kontaktligzdām. Tas nozīmē, ka ķēde būs “parasti atvērta”, un mums būs jāaktivizē relejs, izmantojot Arduino, lai to “aizvērtu” un tādējādi ieslēgtu gaismas.

jums būs jāpievieno brūnais un zilais kabeļi 12 voltu barošanas avotam, lai nodrošinātu barošanu. Tos var saspiest termināļos, kas tieši savienoti ar galveno C14 strāvas padevi, vai savienot ar L + N kopņu stieņiem.

Šeit galvenais ir kārtīgums.

4. solis: zemsprieguma puses pieslēgšana

Arduino tiek izmantots, lai aktivizētu relejus un slēgtu ķēdi. Arduino darbojas ar “loģiskā līmeņa spriegumu”, kas nozīmē, ka tas izvada aptuveni 5 V, kad tapa ir iestatīta uz “HIGH” (ieslēgta). Tomēr mēs varam ieslēgt pašu Arduino, izmantojot no 9 līdz 12 V VIN tapā. Es bieži izvēlos izmantot 12 V barošanas avotu, kā esmu darījis šajā gadījumā, jo tas ir diezgan standarts, un ir pieejami daudzi komponenti, kas darbojas ar 12 V spriegumu. Varat arī barot Arduino ar USB, kas nodrošina 5 V barošanu.

Mēs esam izvēlējušies izmantot 5 V releja moduli, jo tas atbilst 5 V izejai, ko Arduino dod jaudai un pārslēdz to.

Tātad, lai sāktu, nospiediet Arduino Nano uz maizes dēļa, pārliecinoties, ka tas šķērso centru, lai tapas abās pusēs nebūtu savienotas.

Piezīme - Jūs varēsit redzēt, ka esmu pielodējis savus džemperu kabeļus uz releja moduļa, izmantojot džemperu kabeļus no vīriešiem līdz sievietēm ir vieglāk, bet man tādu nebija.

Ievietojiet sarkanos un melnos vadus no 12 V barošanas avota maizes dēļu rindās, kas atrodas blakus VIN, un attiecīgi GND tapas, lai nodrošinātu Arduino jaudu.

Izvelciet melnu džempera kabeli no maizes dēļa spraugas Arduino GND rindā līdz releja moduļa GND tapai

Palaidiet sarkano pārejas kabeli no 5 V uz Arduino līdz VCC uz releja moduļa.

Palaidiet (dažādu krāsu, ja pieejams) džempera kabeļus no D2-D9 uz Arduino līdz 1-8 uz releja moduļa. Tie tiks izmantoti, lai aktivizētu/pārslēgtu relejus.

5. darbība: kodēšana un testēšana

Pārbaudei varat lejupielādēt pievienoto kodu (atveriet to, izmantojot bezmaksas lejupielādējamo Arduino IDE programmatūru). Tas ir ļoti vienkārši, bet liek pamatu izmaiņām. Šis kods vienkārši ieslēdz katru kontaktligzdu (no 1 līdz 8) ar 10 sekunžu intervālu, pēc tam pirms atkārtošanas visu izslēdz. Tas ļāva veikt vienkāršu pārbaudi. Tā kā Džimam ir visas spuldzes, kuras es pārbaudīju, izmantojot tapas, izmantojot multimetru, bet būtu pietiekami viegli savienot testa spuldzi, kas varētu būt uzticamāka.

Džims vēlējās, lai gaismas pārslēgšana notiek pēc “horeogrāfijas”, tāpēc es vienkārši mainīju pārslēgšanu un ilgumu, lai tas atbilstu viņa prasībām. Kods tam ir līdzīgs un nav sarežģītāks par testēšanas kodu, kaut arī ar garākām cilpām.

6. darbība: galīgā uzstādīšana

Mēs uzstādījām vadības kārbu apgaismes konstrukcijas centrā, un mums vienkārši bija jāpievieno barošana uz apgaismojuma plauktiem elastīgi no to sadales kārbām un jāpabeidz IEC c14 ligzdā, kas šoreiz nav paneļa stiprinājuma stils.

Mēs izmantojām šīs kontaktdakšu/kontaktligzdu kombinācijas, lai atvieglotu instalācijas montāžu un demontāžu, jo tā var tikt uzstādīta turpmākajās izstādēs. Tomēr, ja tas būtu pastāvīgs stiprinājums, nebūtu problēmu cieši pieslēgt gaismām un izvairīties no kontaktligzdu izmaksām.

7. darbība: darbības joma + iespējas

Šis projekts ir labs sākotnējais solis, lai izmantotu releja moduļus un iemācītos savienot kopā sadalītās sprieguma sistēmas ar Arduino. Tomēr es domāju, ka tas ir arī labs pamats tādu projektu radīšanai, kas ar dažiem papildinājumiem un izmaiņām nedaudz pavirza uz priekšu. Arduino ir ļoti universāls un viegli lietojams, šeit ir dažas ātras idejas projektiem, kuru pamatā ir šis, ko es nācu klajā, rakstot šo apmācību …

- citu priekšmetu kontrole. Releju moduļi var patērēt daudz strāvas. Šādu iestatījumu varētu izmantot, lai kontrolētu visu veidu lietas. Vai pievienojat un pārslēdzat 8 virtuves kombainus, lai izveidotu skaņu celiņu? vai ieslēdzat tējkannu, kad pamostaties?

- Sensora izmantošana un atgriezeniskās saites izveidošana. Arduino ir analogās ieejas sensoru lietošanai. Ir pieejami daudzi, kas paredzēti lietošanai ar Arduino, padarot tos viegli lietojamus. Šādu vadības bloku ar gaismas sensoru varētu izmantot, lai ieslēgtu dažādus apgaismojumus, kad ārējais apgaismojums nokļūst noteiktos punktos, kustības sensori varētu ieslēgt dažādas spuldzes, kad pārvietojaties dažādās telpas vai ēkas zonās, strāvas sensori var izmantot, lai ieslēgtu veļas mazgājamo mašīnu, kad tālrunis ir pilnībā uzlādēts. Suns var atskanēt, ja jūsu suns pārkāpj perimetru utt. Skatiet dažus sensorus, lai jūsu idejas plūst šeit

- Izmantojot datus no tīmekļa. Dažādas organizācijas un vietnes izlaidīs API atslēgas (lietojumprogrammu saskarni), kas ļauj izmantot dažādus pakalpojumus un datus savai lietojumprogrammai. Jūs varat izmantot dažādas tiešo datu kopas, lai sniegtu datus sava Arduino atgriezeniskās saites cilpai. Piemēram, jūs varētu izmantot LAQN gaisa kvalitātes tīklu, lai novērtētu gaisa kvalitāti savā apvidū, kā rezultātā spuldze varētu ieslēgties, kad oglekļa dioksīda līmenis bija zemā līmenī, lai jūs varētu doties ceļojumā uz veikaliem optimālā gaisa kvalitātes līmeņa laikā. Ir pieejamas vēl noderīgas idejas. Pārbaudiet to šeit

- Izmantojot pogas vai tastatūru. - Ar kontrolieri savienotās gaismas var pārslēgt, izmantojot vairākas pogas (acīmredzot 8). Šo funkcionalitāti varētu iebūvēt sintezatorā, kas atskaņoja skaņas, kā arī pārslēdza gaismas, lai atskaņotu visu vizuālo, dzirdamo pieredzi.