დისტანციული კონტროლი გამჭერი გამშვებით მიკროკონტროლერის გამოყენებით

ჩვენ ხშირად გვხვდება სიტუაცია, როდესაც გვინდა ელექტრო ტვირთის ჩართვა კომპიუტერული პროგრამის ღილაკების დაჭერით. გავიხსენოთ მაგალითი, როდესაც თქვენ ხართ ელექტროსადგურში და გინდათ დისტანციურად ჩართოთ ცირკვიტის ბრეიკერი. ცირკვიტის ბრეიკერის დისტანციური კონტროლი შესაძლებელია მიკროკონტროლერის გამოყენებით. ჩვენ განვიხილავთ, როგორ შეიქმნას დისტანციური კონტროლის ცირკვიტის ბრეიკერი მიკროკონტროლერის გამოყენებით.

ამ დისტანციურად კონტროლირებად ცირკვიტის ბრეიკერისთვის ჩვენ დაგვჭირდება:

1. მიკროკონტროლერი (როგორიცაა, მაგალითად, Arduino)

2. ტრანზისტორი

3. დიოდი

4. რეზისტორები

5. რელე

6. LED

7. PC (პერსონალური კომპიუტერი)

მიკროკონტროლერი

მიკროკონტროლერი არის IC, რომელიც არის შესაძლებელი დაიკონტროლოს კომპიუტერის კომანდები კომუნიკაციის პროტოკოლის მეშვეობით. მიკროკონტროლერს აქვს სხვადასხვა კომუნიკაციის პროტოკოლები კომპიუტერთან კომუნიკაციისთვის, როგორიცაა სერიული, Ethernet და CAN (Controller Area Network) კომუნიკაციის პროტოკოლები.

მიკროკონტროლერს აქვს ბევრი პერიფერიული მოწყობილობა, როგორიცაა GPIO (გენერალური მიმართულების შეყვანა-გამოყვანა) პინები, ADC (ანალოგური-ციფრული კონვერტერი), ტაიმერი, UART (უნივერსალური ასინქრონული მიღება-გადაცემა) და Ethernet და ბევრი სხვა პერიფერიული მოწყობილობა საგულდაგულო მსოფლიოსთვის კომუნიკაციისთვის. მიკროკონტროლერის ციფრული გამოყვანა არის დაბალი ამპერაჟის სიგნალი.

როდესაც თქვენ უყურებთ პინს HIGH, რომელიც მოდის ამ პინზე, ჩვეულებრივ +3.3V ან +5V და ამპერაჟი, რომელიც შეიძლება დაყოფოს ან დახუროს, არის დაახლოებით 30mA. ეს კარგია, თუ თქვენ კონტროლირებთ LED-ს, რომლის მოთხოვნა არის მცირე.

თუ ჩვენ გვინდა კონტროლიროთ ცირკვიტის ბრეიკერი მიკროკონტროლერის პინით, ჩვენ გვჭირდება დრაივერი, რომელიც შეიძლება დაყოფოს საჭირო დებიტი ტვირთს ჩართვისთვის. თქვენ გჭირდებათ კომპონენტი თქვენს მიკროკონტროლერსა და მოწყობილობას შორის, რომელიც იყენებს პატარა ვოლტაჟს და დებიტს. რელეები და ტრანზისტორები ყველაზე ხშირად გამოიყენება ამ მიზნით.

ტრანზისტორი

ტრანზისტორი მუშაობს როგორც დრაივერი ამ აპლიკაციაში, რომელიც აძლევს საჭირო დებიტს რელეს ჩართვისთვის, როდესაც ის არის სატურაციის რეჟიმში.

რეზისტორი

რეზისტორები გამოიყენება დებიტის შეზღუდვისთვის LED-ში და ტრანზისტორებში.

LED

სინის ემიტირების დიოდი გამოიყენება ინდიკაციისთვის იმისა, რომ ცირკვიტის ბრეიკერი ჩართულია თუ გამორთული.

რელე

რელე არის swith, რომელიც გამოიყენება საშუალებით დიდი ძალის ელექტრო ტვირთის კონტროლისთვის (როგორიცაა ცირკვიტის ბრეიკერი, მოტორი და სოლენოიდი). ჩვეულებრივი swith არ შეიძლება დაეკონტროლოს დიდი ძალის ტვირთი, ამიტომ რელე გამოიყენება დიდი ძალის ელექტრო ტვირთის კონტროლისთვის.

ცირკვიტის ბრეიკერის დისტანციური კონტროლი მიკროკონტროლერის მიერ

როდესაც კომანდა არის მიცემული მიკროკონტროლერს ტვირთის ჩართვისთვის, მიკროკონტროლერის პინი იყენებს 3.3V (ზემოთ ნაჩვენები სქემაში), რაც ჩართებს NPN ტრანზისტორს. როდესაც ტრანზისტორი ჩართულია, დებიტი მიდის კოლექტორიდან ემიტერში ტრანზისტორში, რაც აქტივირებს რელეს და რელე აკავშირებს AC ვოლტაჟს ცირკვიტის ბრეიკერთან, რაც ჩართებს ცირკვიტის ბრეიკერს.

LED გამოიყენება ინდიკაციისთვის იმისა, რომ ცირკვიტის ბრეიკერი ჩართულია თუ გამორთული. როდესაც მიკროკონტროლერის პინი არის მაღალი, LED ჩართულია (ცირკვიტის ბრეიკერი ჩართულია), როდესაც მიკროკონტროლერის პინი დაბალია, ტრანზისტორი გამორთულია და არ არსებობს დებიტი რელეს კოილში და ცირკვიტის ბრეიკერი გამორთულია, LED-იც გამორთულია.

დაცვის დიოდი

როდესაც რელე გამორთულია, წინათ ე.მ.ფ. იქმნება, რომელიც შეიძლება დაზიანოს ტრანზისტორს, თუ წინათ ე.მ.ფ-ის სიდიდე აღემატება VCEO ვოლტაჟს ტრანზისტორისთვის. ტრანზისტორის და მიკროკონტროლერის ციფრული გამოყვანის დაცვისთვის გამოიყენება დიოდი, რომელიც ჩართებულია, როდესაც რელე გამორთულია. ეს ასევე ცნობილია როგორც თავისუფალი დიოდი.

დიზაინი

ჩვენ ვუშვებთ, რომ მიკროკონტროლერი იძლევა 3.3V, როდესაც პინი არის მაღალი და 0V, როდესაც პინი არის დაბალი. აირჩიეთ რელე 12 V-ის და 360-ohm კოილის რეზისტორი, რომელიც იღებს რელეს ჩართვისთვის დებიტს

ეს არის რელეის რეიტინგი.

LED (წინა ვოლტაჟი = 1.2 V) იღებს დებიტს დაახლოებით 20mA, ამიტომ რეზისტორი R_LED

R_LED-ის მნიშვნელობა შეიძლება აირჩიოს 500 Ω.