Микроконтроллерді пайдаланып жүргізілетін алысша өркендеу автоматтысы
Біз көбінесе компьютер бағдарламасына батырманы басу арқылы электр жүктерді иесіндеу керек деп есептейміз. Мысалы, сіз электр станциясында отырып, қашықтан циркуитетке батыру керек. Микроконтроллерді пайдалану арқылы қашықтан циркуитетке батыру жасалады. Біз Микроконтроллерді пайдаланып қашықтан басқарылатын циркуитет деген тақырыпты талқылаңыз.
Бұл қашықтан басқарылатын циркуитет үшін бізге:
Микроконтроллер (мысалы, Arduino)
Транзистор
Диод
Резисторлар
Реле
LED
ЖСК (Жеке Компьютер)
Микроконтроллер
Микроконтроллер - бұл ЖСК-ден коммуникациялық протокол арқылы алған командаларды түсіну үшін ықтимал болатын ИС. Микроконтроллер ЖСК-мен байланысу үшін Сериялық, Ethernet және CAN (Контроллер аймақтарының желісі) коммуникациялық протокollarын қолданады.
Микроконтроллер GPIO (жалпы мақсатты Вход-Шығыс) пиндері, АЦП (Аналог-цифралық конвертер), таймер, UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) және Ethernet және т.б. перифериялары бар.
Микроконтроллерден шығатын цифрлық сигнал төмен амперажы болады.
Егер сіз пинін ЖОҚқа қояңыз, онда осы пиндегі қуаты +3.3V немесе +5V болады және ол қабылдай алатын немесе беретін амперажы 30mA айналысады. Егер сіз LED-ді басқаратын болсаңыз, бұл қажетті.
Егер біз микроконтроллер пині арқылы циркуитетке басқару керек болса, онда біз қажетті мөлшерде акым беретін драйверге қажет болады. Сіз микроконтроллер мен басқарылатын құрылғы арасында төмен қуаты және акымы арқылы іске қосылатын компонентке қажет болады. Релелер және транзисторлар бұл мақсаты үшін ең көп қолданылады.
Транзистор
Транзистор бұл қолданыста реледі іске қосу үшін қажетті акымды беретін драйвер ретінде қызмет етеді.
Резистор
Резисторлар LED және транзисторларда акымды шектейді.
LED
Жарық диодасы циркуитетте қандай режимде болғанын көрсету үшін қолданылады.
Реле
Реле - бұл жоғары қуатты электр жүктерін (мысалы, Циркуитет, Мотор, және Соленоид) басқару үшін қолданылатын күйреу. Кездесетін күйреу жоғары қуатты жүктерді басқара алмайды, сондықтан реле қолданылады.
Микроконтроллер арқылы қашықтан басқарылатын циркуитеттің қызмет етудің принципі
Егер микроконтроллерге жүкті іске қосу үшін команда берілсе, микроконтроллер пині 3.3V (жоғарыдағы схемада) қойылады, ол NPN транзисторын іске қосады. Транзистор іске қосылғанда, транзистордың коллекторынан эмиттеріне акым ағып, реледі іске қосады және реле циркуитетке AC қуатын қосады, ол циркуитетке батырады.
LED циркуитетте қандай режимде болғанын көрсетеді. Егер микроконтроллер пині жоғары болса, LED қосылған (Циркуитет іске қосылған), егер микроконтроллер пині төмен болса, транзистор жоғары болмаса және реледегі акым ағып кетпесе, циркуитет жоқ болады, LED де жоқ болады.
Қорғау Диоды
Егер реле қосылғанда, оның тыныс EMF қалыптасады, бұл транзистордың VCEO қуатынан артық болса, транзистордың зиянdarын алуы мүмкін. Транзисторды және микроконтроллердің цифрлық шығысын қорғау үшін, реле қосылғанда құрылатын диод қолданылады. Бұл "freewheeling" диод деп аталады.
Проекттау
Жоғарыдағы микроконтроллер пині жоғары болғанда 3.3V, төмен болғанда 0V береді. 12 V және 360-ом реледі таңдап, реледі іске қосу үшін қажетті акымды есептеңіз.
Бұл реледің рейтингтік акымы.
LED (алдыңғы қуаты = 1.2 V) 20mA акым алуы мүмкін, сондықтан сопротивление RLED
RLED мәні 500 Ω болуы мүмкін.
RB 4K деп таңдап, транзисторға артық базалық акым беру үшін GUI (Графикалық Пайдаланушы Интерфейсі): GUI жоғары деңгейдегі тілде (мысалы, C#) құрастырылған, UDP (User Datagram Protocol) арқылы микроконтроллермен ЖСК арқылы байланыс алады. Төменде UDP протоколы арқылы микроконтроллердің цифрлық шығысын басқаратын GUI көрсетілген.
