Mikrodenetleyici Kullanarak Uzaktan Kontrollü Kesici
Bazen bir bilgisayar programında bazı düğmeleri basarak elektrik yükünü açmak istediğimiz durumlarla karşılaşıyor olabiliriz. Örneğin, bir güç santralinde otururken bir devre kesicisini uzaktan açmak isteyebilirsiniz. Bir mikrodenetleyici kullanarak devre kesicilerinin uzaktan kontrol edilmesi sağlanabilir. Mikrodenetleyici Kullanarak Uzaktan Kontrollü Devre Kesicisi yapımını nasıl gerçekleştireceğimizi tartışacağız.
Bu uzaktan kontrollü devre kesicisi için şu malzemelere ihtiyacımız olacaktır:
Mikrodenetleyici (örneğin Arduino)
Transistör
Diyot
Dirençler
Röle
LED
Kişi Bilgisayarı (PC)
Mikrodenetleyici
Bir mikrodenetleyici, PC'den bir iletişim protokolü aracılığıyla alınan komutları anlamak için zekaya sahip bir IC'dir. Mikrodenetleyiciler, Seri, Ethernet ve CAN (Kontrol Alan Ağı) iletişim protokolleri gibi PC ile iletişim kurmak için farklı iletişim protokollere sahiptir.
Bir mikrodenetleyicide, dış dünyayla iletişim kurmak için GPIO (genel amaçlı Giriş Çıkış pimi), ADC (Analog-Dijital Dönüştürücü), zamanlayıcı, UART (Evrensel Asenkron Alıcı Gönderici) ve Ethernet gibi birçok çevresel cihaz bulunmaktadır. Mikrodenetleyiciden gelen dijital çıkış, düşük amperajlı bir sinyaldir.
Bir pimi YÜKSEK olarak ayarladığınızda, o pimdeki geliş genellikle +3.3V veya +5V olur ve kaynaklandırabileceği veya çökebileceği amper yaklaşık 30mA'dır. Bu, gereksinimi küçük olan bir LED'yi kontrol etmek için yeterlidir.
Eğer bir devre kesicisini mikrodenetleyici pimiyle kontrol etmek istiyorsak, yükü açmak için gerekli miktarda akımı sağlayacak bir sürücüye ihtiyaç duyarız. Mikrodenetleyiciniz ve kontrol edilecek cihaz arasında, küçük gerilim ve akım ile çalışacak bir bileşene ihtiyacınız vardır. Röleler ve transistörler bu amaç için en sık kullanılan bileşenlerdir.
Transistör
Transistör bu uygulamada, doygunluk modunda olduğunda röleye gerekli akımı veren bir sürücü olarak çalışır.
Direnç
Dirençler, LED'lerde ve transistörlerde akımı sınırlamak için kullanılır.
LED
Işık yayıcı diyot, devre kesicisinin açık mı kapalı mı olduğunu göstermek için kullanılır.
Röle
Röle, yüksek güçli elektrik yüklerini (devre kesici, motor, solenoid gibi) kontrol etmek için kullanılan bir anahtardır. Normal bir anahtar yüksek güçli yükleri kontrol edemez, bu yüzden yüksek güçli elektrik yüklerini kontrol etmek için röle kullanılır.
Mikrodenetleyici ile Devre Kesicinin Uzaktan Kontrol Edilme İlkesi
Bir yükü açma komutu mikrodenetleyiciye verildiğinde, mikrodenetleyici pimi 3.3V (yukarıdaki devrede) olarak ayarlanır, bu da NPN transistörü açar. Transistör açıldığında, topraktan emitöre doğru akım akar, bu da röleyi aktive eder ve röle devre kesicisine AC voltajını bağlar, böylece devre kesicisi açılır.
Bir LED, devre kesicisinin açık mı kapalı mı olduğunu göstermek için kullanılır. Mikrodenetleyici pimi yüksek olduğunda LED yanar (Devre Kesicisi AÇIK), mikrodenetleyici pimi düşük olduğunda transistör kapalı hale gelir ve röle bobininde akım akar ve devre kesicisi KAPALI olur, LED de KAPALIDIR.
Koruma Diyoti
Röle kapatıldığında, geri e.m.f oluşur ve bu geri e.m.f'in büyüklüğü transistörün VCEO geriliminden daha büyükse, transistöre zarar verebilir. Transistörü ve mikrodenetleyicinin dijital çıkışını korumak için, röle kapalı olduğunda iletken olan bir diyot kullanılır. Bu, serbest tekerlek diyotu olarak da bilinir.
Tasarım
Önemsediğimiz mikrodenetleyici, pim yüksek olduğunda 3.3V, düşük olduğunda 0V verir. 12V ve 360 ohm bobin direncine sahip bir röle seçtiğinizde, rölenin açılmak için aldığı akım
Bu, rölenin nominal akımıdır.
LED (ileri gerilim = 1.2 V) yaklaşık 20mA akım alır, bu nedenle direnç RLED
RLED değeri 500 Ω olarak seçilebilir.
RB 4K olarak seçilebilir, böylece transistöre daha fazla baz akımı sağlar. Grafiksel Kullanıcı Arayüzü (GUI): Yüksek seviye bir dil (C# gibi) kullanılarak, UDP (Kullanıcı Datagram Protokolü) üzerinden PC'den mikrodenetleyiciyle iletişim kurabilen bir GUI geliştirilebilir. Aşağıda, UDP protokolü üzerinden mikrodenetleyicinin dijital çıkışını kontrol eden bir GUI bulunmaktadır.
