Дистанционно управуван прекинувач со користење на микроконтролер
Често се наоѓаме во ситуација каде што сакаме да вклучиме електричната опрема со притиснување на некои бутони на компјутерска програма. Земете го примерот, кога седите во електранична централа и сакате да вклучите прекинувач од далечина. Контролата на прекинувачите од далечина може да се постигне со користење на микроконтролер. Јавно ќе обсудиме како да направиме Прекинувач контролиран оддалечено со микроконтролер.
За овој прекинувач контролиран оддалечено ќе ни треба:
Микроконтролер (како на пример Arduino)
Транзистор
Диода
Резистори
Реле
LED
ПК (личен компјутер)
Микроконтролер
Микроконтролер е ИЦ кој има интелигенција да разбере командите што ги прима од ПК преку комуникациски протокол. Микроконтролерот има различни комуникациски протоколи за комуникација со ПК, како на пример серијски, етернет и CAN (Controller Area Network) комуникациски протоколи.
Микроконтролерот има многу периферии како GPIO (општа намена вход-излаз) пинови, ADC (аналогно-дигитален конвертер), тимер, UART (Универзален Асинхронен Примач-Премач) и етернет и многу повеќе периферии за комуникација со надворешниот свет.
Дигиталниот излаз од микроконтролер е сигнал со ниска ампеража.
Кога поставите пин на ВИСОКО, напонот што доаѓа на тој пин типички е +3,3В или +5В, а амперажата што може да се достави или потребува е околу 30мА. Ова е во ред ако контролирате LED чијата потреба е мала.
Ако сакаме да контролираме прекинувач со пин на микроконтролер, тогаш ни треба драйвер кој може да достави потребната количина на струја за да се вклучи опремата. Треба компонента помеѓу вашиот микроконтролер и уредот кој ќе се контролира со мал напон и струја. Најчесто се користат реле и транзистори за оваа цел.
Транзистор
Транзисторот работи како драйвер во оваа примената, што дава потребната струја на релеот за да се вклучи кога е во режим на наситување.
Резистор
Резисторите се користат за ограничување на струјата во LED, транзистори.
LED
Лумесцентна диода се користи за индикирање дали прекинувачот е вклучен или исклучен.
Реле
Реле е превключувач кој се користи за контрола на електрична опрема со голема моќ (како на пример прекинувач, мотор, и соленоид). Обичен превключувач не може да управува со опрема со голема моќ, затоа се користи реле за контрола на електрична опрема со голема моќ.
Принцип на работа на оддалечената контрола на прекинувач со микроконтролер
Кога се дава команда на микроконтролерот да вклучи опремата, пинот на микроконтролерот се поставува на 3,3В (во горната шема) што го вклучува NPN транзисторот. Кога транзисторот е вклучен, струјата текува од колектор до емитер на транзисторот, што активира релеот, и релеот го поврзува алтернативниот напон со прекинувачот, што го вклучува прекинувачот.
LED се користи за индикирање дали прекинувачот е вклучен или исклучен. Кога пинот на микроконтролерот е висок, LED-тот е вклучен (прекинувачот е вклучен), кога пинот на микроконтролерот е нисок, транзисторот е исклучен и нема струја што текува низ катушката на релеот, прекинувачот е исклучен, LED исто така е исклучен.
Заштитна диода
Кога релеот е исклучен, се генерира обратен е.м.ф. кој може да повреди транзисторот ако величината на обратниот е.м.ф. е поголема од VCEO напонот на транзисторот. За заштита на транзисторот и дигиталниот излаз на микроконтролерот, се користи диода која проводи кога релеот е исклучен. Ова се нарекува и фривел диода.
Проектирање
Претпоставениот микроконтролер дава 3,3В кога пинот е висок и 0В кога пинот е нисок. Изберете реле со 12 В и 360-ом резистивност на катушката, тогаш струјата што ја зема релеот за да се вклучи
Ова е номиналната струја на релеот.
LED (напреден напон = 1,2 В) зема околу 20мА струја, тогаш резисторот RLED
Vредноста на RLED може да се избере на 500 Ω.
RB може да се избере како 4K за да се достави повеќе базна струја на транзисторот GUI (Графички кориснички интерфејс): GUI може да се развива во висок ниво јазик (како на пример C#) кој користи UDP (User Datagram Protocol) за комуникација со микроконтролер преку ПК. Подолу е GUI-то што контролира дигиталниот излаз на микроконтролер преку UDP протокол.
