Управление микроконтроллером реле: Как подключить реле к микроконтроллеру

Как подключить реле к микроконтроллеру

Самый простой способ подключить реле к микроконтроллеру — это использовать обычный NPN транзистор. Параметры данного транзистора подбираются исходя из рабочего напряжения реле и тока. Величина тока реле зависит от типа реле. Как правило, чем больше реле, тем больше нужен ток.

Блок питания 0…30 В / 3A

Набор для сборки регулируемого блока питания…

Если взять типовое реле малого размера с коммутацией от 2…4 А, то как правило для его переключения необходим ток в районе 60 мА.

Весьма легко определить необходимый ток, зная сопротивление катушки. По закону Ома:

I = V / R

Например, если у нас есть реле на 5 В с сопротивлением катушки 100 Ом, мы можем рассчитать потребляемый ток:

I = 5 В / 100 Ом = 50 мА

Ток 50 мА слишком высок, и поэтому мы не можем подключить реле непосредственно к выходу микросхемы (CMOS или TTL), а также к микроконтроллеру.

Поэтому необходимо использовать транзистор в режиме ключа, который может обеспечить необходимый ток для реле.

Для правильной работы транзистора необходимо подобрать оптимальный ток базы, который задается путем подключения резистора между базой и выходом микроконтроллера. Расчет данного сопротивления рассмотрим на примере.

Предположим, что мы используем транзистор BC547, этот транзистор имеет статический коэффициент усиления (hFE) 100 или более. Поэтому для получения необходимого выходного тока в 50 мА (ток коллектора), ток базы транзистора должен составлять:

I_б = I_к / hFE => I_б = 0,05A/100 = 0,0005 A

По закону Ома:

R = (V — V_бэ) / I_б

Чтобы обеспечить достаточный (надежный) выходной ток для реле, мы можем уменьшить полученное сопротивление в два с лишним раза, при этом выходной ток микроконтроллера останется на безопасном уровне.

R = 8800 Ом / 2,5 = 3520 Ом => возьмем 3,3 кОм

Как видно на рисунке добавлен диод 1N4001, подключенный параллельно катушке, но в обратном направлении. Это делается для того, чтобы погасить всплеск ЭДС самоиндукции катушки реле (в момент ее отключения), который может повредить транзистор.

Для наглядности можно подключить светодиод (с соответствующим сопротивлением), который будет указывать на работу реле.

В случае, если необходимо подключить более мощное реле, то придется использовать более мощный транзистор. Как известно мощные транзисторы обладают малым коэффициентом усиления, поэтому здесь желательно использовать дополнительный маломощный транзистор. В связке они образуют так называемый транзистор Дарлингтона, обладающий высоким коэффициентом усиления.

В этом случае ток базы будет следующим:

I_б = I_к / (hFE_T1 * hFE_T2)

Наконец, если нужно подключить несколько реле, то есть более элегантное решение, состоящее из использования интегральной микросхемы ULN2003 (или других моделей того же семейства). Микросхема ULN2003 состоит из 7 групп транзисторов, подключенных в конфигурации «Дарлингтон», имеет входные резисторы, а также защитные диоды.

источник

Цифровой мультиметр AN8009

Большой ЖК-дисплей с подсветкой, 9999 отсчетов, измерение TrueRMS…

Реле времени на микроконтроллере, девять каналов (ATTiny3213)

В публикации представлена схема 9-канального реле времени, каналы которого выполнены на микроконтроллерах ATTINY2313. Это многоканальное реле времени (далее реле времени), которое управляет девятью нагрузками.

Количество независимых каналов — 9. Нагрузки, подключенные к каналам, имеют свой временной интервал задержки, относительно момента нажатия кнопки (СТАРТ), и свой рабочий интервал. В общем случае все интервалы могут быть разными.

Диаграмма работы

Временная диаграмма работы устройства приведена на рис. 1, там представлена работа всех 9-ти каналов устройства. Т11, Т21, Т31… Т91 — интервалы временных задержек (интервалы выключения) каналов №1-№9. Т12, Т22, Т32…Т92 — рабочие интервалы (интервалы включения) каналов №1-№9.

Рис. 1. Диаграмма работа всех 9-ти каналов устройства.

Вышеуказанные интервалы программируются заранее. Предусмотрена, независимая работа каждого канала. Все каналы запускаются одновременно от кнопки ОБЩ. СТАРТ.

Принципиальная схема

Конструктивно, реле времени состоит из десяти основных частей: платы контроллера №1, платы контроллера №2… платы контроллера №9 и платы клавиатуры. Принципиальная схема платы контроллера №1 представлена на рис. 2.

Платы контроллеров №1… №9 — идентичны по схеме, конструкции и алгоритму работы. Принципиальная схема платы клавиатуры представлена на рис. 3. Соединители Х2…Х10 платы клавиатуры подключаются к соединителям Х2 плат контроллеров.

Интерфейс устройства включает в себя элементы управления платы клавиатуры: модульные переключатели SA1, SA2 клавиатура (кнопки S1…S7). А так же элементы контроля и управления плат контроллеров №1…№9: индикаторы HL1, HL2, блок индикации (дисплей) из трех цифровых семисегментных индикаторах HG1…HG3.

Модульный переключатель SA2 платы клавиатуры имеет девять модулей: ”1”, »2” ”Q” SA2 — модульный переключатель с зависимой фиксацией. Это значит включение одного из модулей (любого из девяти) вызывает выключение ранее включенного модуля.

Если в SA2 включен модуль ”1”, то клавиатура (кнопки S1…S7) подключена только к плате контроллера №1. Если в SA2 включен модуль ”2”, то клавиатура подключена только к плате контроллера №2 и т.д. Модульный переключатель SA1 со стартовой фиксацией. Это значит, что включенный модуль не фиксируется, и после снятия усилия нажатая кнопка возвращается в исходное состояние.

Рис. 2. Принципиальная схема платы контроллера N1 для реле времени.

Пусть в переключателе SA2 включен модуль ”1”. Рассмотрим работу контроллера №1. Канал управления нагрузкой собран на транзисторе VT1. Канал управляется с вывода 11 DD1. С порта РВ DD1 управляет клавиатурой (кнопки S1 …S9) и динамической индикацией.

Динамическая индикация собрана на транзисторах VT2…VT4, цифровых семисегментных индикаторах HG1…HG3. Резисторы R6…R13 токоограничительные для сегментов индикаторов HG1…HG3. Коды для включения индикаторов HG1…HG3 при функционировании динамической индикации поступают на вход РВ микроконтроллера DD1. Для функционирования клавиатуры задействован вывод 7 микроконтроллера DD1.

Элементы интерфейса управления и контроля платы контроллера №1 имеют следующее назначение:

• S1 ( A ) — увеличение на единицу значения, индицируемого на дисплее, при установки времени в минутах (секундах), при удержании данной кнопки в нажатом состоянии более 5 секунд, значение времени индицируемое на дисплее увеличивается на 5 единиц за 1 секунду;
• S2 ( V ) — уменьшение на единицу значения, индицируемого на дисплее, при установки времени в минутах (секундах), соответственно при удержании данной кнопки в нажатом состоянии более 5 секунд, значение времени индицируемое на дисплее уменьшается на 5 единиц за 1 секунду;
• S3 ( С) — (Старт/стоп). Кнопка запуска/останова устройства в режиме №2. В рабочем цикле (который периодически повторяется) идет обратный отсчет заданных интервалов времени Т1 и Т2, с первым нажатием данной кнопки нагрузка подключается к сетевому напряжению, идет обратный отсчет заданного интервала Т1.
• S4 ( Р) — (Режим). Кнопка выбора режима работы: режим №1 или режим №2.
• S5 ( В1) — (Выбор). Кнопка выбора интервалов Т1 или Т2.
• S6 (В2) — (Выбор ) Кнопка выбора временного режима работы: минуты или секунды, выключения нагрузки.
• S7 (В3) — (Вкл.,/Выкл). Кнопка принудительного (ручного) включения/выключения нагрузки, вне зависимости от того, в каком режиме находится устройство, каждое нажатие данной кнопки меняет состояние нагрузки на противоположное.
• SA1 (ОБЩ. СТАРТ) — одновременный запуск в устройстве всех плат контроллеров №1… №9.
• HL1 — индикатор режима работы устройства: HL1 горит -режим №2, НИ погашен -режим №1. (назначение режимов будет приведено ниже).
• HL2 — индикатор интервалов Т1 и Т2. Если HL2 горит, то на дисплее индицируется интервал Т1, Если HL2 погашен, то на дисплее индицируется интервал Т2.

Рис. 3. Принципиальная схема платы клавиатуры для девятиканального реле времени.

Разряды индикации интерфейса имеют следующее назначение:

• 1 разряд (индикатор HG3) отображает «единицы минут» («единицы секунд») интервалов Т1 и Т2;
• 2 разряд (индикатор HG2) отображает «десятки минут» («десятки секунд») интервалов Т1 и Т2;
• 3 разряд (индикатор HG1) отображает «сотни минут» («сотни секунд») интервалов Т1 и Т2.

Чтобы «запустить» плату контроллера №1, необходимо задать интервалы T11, Т12, перевести его в режим №2 и нажать кнопку S3 ( С). При независимой работе каналов нужно задать соответствующие интервалы и нажать кнопку S3 ( С). Для запуска всего устройства необходимо задать интервалы T11, Т21, Т31…Т91, Т12, Т22, Т32…Т92 и одновременно нажать два модуля в переключателе SA1 (ОБЩ. СТАРТ). Сразу после подачи питания на выводе 1 микроконтроллера DD1 через RC-цепь (резистор R8, конденсатор С1) формируется сигнал системного аппаратного сброса микроконтроллера DD1. Инициализируются регистры, счетчики, стек, таймер Т/C1, сторожевой таймер, порты ввода/вывода.

При инициализации на выводе 11 микроконтроллера DD1 устанавливается — лог.1. На индикаторах HG1…HG3 индицируются нули. Индикатор HL1 — погашен.

Индикатор HL2 — горит. Для плат контроллеров №1…№9 предусмотрено два режима работы: режим задания параметров — режим №1 и рабочий режим — режим № 2. В режиме № 1 (режим задания параметров) с клавиатуры задаются значения интервалов включения Т1 и выключения Т2. В режиме №1 запрещен счет времени.

На выводе 11 микроконтроллера DD1 устанавливается — лог.1 Интервалы Т11 и Т12, могут быть заданы как в минутах так и в секундах в диапазоне от 999 до 1, с дискретностью 1. Визуально Т11 и Т12 поочередно, можно контролировать на трех разрядном дисплее. В режиме № 2 (рабочий режим) идет обратный отсчет заданных интервалов Т1 и Т2 в рабочем цикле.

В интервале времени Т11 на выводе 11 микроконтроллера DD1 устанавливается — лог.1 (нагрузка отключена). В интервал времени Т12 на выводе 11 DD1 устанавливается — лог.0 (нагрузка включена). Периодически, один раз в секунду, мигает точка h индикатора HG3. Подробнее рабочий цикл для платы контроллера №1 будет приведен дальше.

Задача по формирование точных временных интервалов длительностью 1 с, решена с помощью прерываний от таймера Т/C1, и счетчика на регистре R20. Счетчик на регистре R21 формирует интервал в одну минуту. Таймер Т/C1 формирует запрос на прерывание через каждые примерно 3900 мкс.

Счетчики на данных регистрах, подсчитывают количество прерываний и через каждую минуту, устанавливается флаг (PUSK), и текущее время декрементируется. Через каждые я 3900 мкс происходит отображения разрядов в динамической индикации устройства.

Программа для микроконтроллера

Программа состоит из трех основных частей: инициализации, основной программы, работающей в замкнутом цикле и подпрограммы обработки прерывания от таймера Т/C1 (соответственно метки INIT, SE1, ТІМ0). В основной программе происходит инкремент, декремент заданного значения времени.

В подпрограмме обработки прерывания осуществляется счет одной секунды, опрос клавиатуры, включение индикаторов HL1 и HL2 и перекодировка двоичного числа значений времени в код для отображения на семисегментнных индикаторах. В памяти данных микроконтроллера с адреса $060 по $065 организован буфер отображения для динамической индикации.

По адресам $060…$062 хранится текущее значение интервала Т1. Заданное значение интервала Т1 хранится по адресам $066…$068. Соответственно, по адресам $063. ..$065 хранится текущее значение интервала Т2. Заданное значение интервала Т2 хранится по адресам $069…$06В. Текущие значения интервалов Т1 и Т2 с адресов $060. ..$062 и $063…$065 (значения которые задаются с помощью кнопок SI, S2) переписываются соответственно по адресам $066…$068 и $069…$06В, сразу после нажатия на кнопку S3 (С).

При нажатии на кнопку S1 текущее значение времени на дисплее увеличивается на единицу и устанавливается флаг, разрешающий увеличивать текущее значение времени, индицируемого на дисплее. Одновременно запускается счетчик, выполненный на регистре R1, формирующий интервал 5 сек. Если кнопка удерживается более 5 секунд, значение времени, индицируемое на дисплее увеличивается на 5 единиц за 1 секунду. Интервал времени в течении которого происходит увеличение времени организован на регистре R0.

При отпускании кнопки S1 все вышеуказанные счетчики обнуляются. Совершенно аналогичным образом организована работа кнопки S2 для уменьшения текущего значения времени, индицируемого на дисплее. При нажатии на кнопку S2 текущее значение времени на дисплее уменьшается на единицу.

Если кнопка удерживается более 5 секунд, значение времени, индицируемое на дисплее уменьшается на 5 единиц за 1 секунду. Счетчики приведенного алгоритма для кнопки S2 организованы соответственно на регистрах R3 и R2. Вышеуказанный алгоритм работы кнопок S1 и S2 в устройстве применим как к интервалу Т1, так и к Т2.

На R22 (catod) организован регистр знакоместа. При инициализации в регистр R1 загружается число 1. в Y-регистр загружается начальный адрес буфера отображения $060. При этом на дисплее будет включен разряд «единицы минут» («единицы секунд»).

При каждом обращении к подпрограмме обработки прерывания содержимое регистра R22 сдвигается влево на один разряд, a Y — регистр инкрементируется. Понятно, что как только 1 будет в третьем разряде регистра R22, то все разряды будут выбраны, при этом опять в R22 нужно загрузить единицу, а в Y-регистр начальный адрес буфера отображения.

В процессе обработке подпрограммы прерывания происходит опрос клавиатуры. Младшая тетрада выводимого при этом в порт В микроконтроллера байта для клавиатуры представляет собой код «бегущий ноль». После записи данного байта в порт В, микроконтроллер DD1 анализирует сигнал на входе 7 (PD3).

В рамках вышеуказанной подпрограммы, при любой нажатой кнопки, из восьми имеющихся в устройстве, на входе 7 микроконтроллера присутствует лог. 0. Таким образом, каждая кнопка клавиатуры «привязана» к «своему» разряду в младшей тетраде байта данных, выводимого в порт В микроконтроллера, для опроса клавиатуры.

Алгоритм работы платы контроллера №1 в рабочем цикле (в режиме: секунды) следующий. После подачи питания необходимо с клавиатуры в режиме №1 задать необходимые параметры работы устройства — интервалы включения Т1 и выключения Т2. При установке интервалов Т1 и Т2 в устройстве, как уже упоминалось выше, запрещается отсчет текущего времени.

Данные параметры индицируются на дисплее (индикаторы HG1… HG3). Далее необходимо перейти в режим №2. Устройство переходит в рабочий цикл сразу после нажатия на кнопку «Старт/стоп» (S3) в режиме №2, при этом индикатор НИ -загорается.

Периодически, один раз в секунду, мигает точка h индикатора HG3. Микроконтроллер DD1 устанавливает лог. 0 на выходе 11 (включение нагрузки). Время (интервал включения Т1) индицируемое на дисплее декрементируется с каждой секундой.

Как только оно станет равно нулевому значению, микроконтроллер устанавливает лог. 1 на выходе б (выключение нагрузки). Индикатор HL1 — гаснет. Заданное значение Т1 переписывается с адресов $066. ..$068 на адреса $060…$062.

Теперь дисплей индицирует первоначальное заданное значение времени равное интервалу выключения Т2, которое хранится по адресам $063…$065. Нагрузка будет отключена в течении времени равному интервалу выключения. Теперь, время индицируемое на дисплее (Т2) декрементируется с каждой секундой.

И как только оно станет равно нулевому значению микроконтроллер устанавливает лог. 0 на выходе 11. (включение нагрузки). Индикатор НИ — загорается. Заданное значение Т2 переписывается с адресов $0б9…$0бВ на адреса $063…$065. На дисплее снова индицирует первоначальное заданное значение времени равное интервалу включения Т1.

Рабочий цикл завершен. Устройство работает совершенно аналогично в режиме: минуты. В данном режиме интервалы Т1 и Т2 декрементируются с каждой минутой. Но точка h индикатора HG3 все равно мигает периодически, один раз в секунду.

Разработанная программа на ассемблере занимает порядка 0,54 КБайт памяти программ микроконтроллера.

Детали

Потребление тока по каналу напряжения:+5 В, не более 100 мА. На плате контроллера применены следующие элементы. Конденсаторы C1, С2, С4..С6 типа К10-17а. Конденсатор С3 типа К50-35. Применены резисторы типа С2-ЗЗН-0.125.

Индикаторы HG1…HG3 зеленого цвета, типа HDSP-F501. Версия программы Rele3.asm реализует рабочий цикл, временные диаграммы которого представлены на рис. 1.

Версия программы Rele2.asm реализует алгоритм работы, где рабочий цикл представленный на рис. 1 периодически повторяется во времени. Устройство не требует никакой настройки и отладки.

Количество независимых каналов в устройстве можно увеличить, если на плате клавиатуры для подключения кнопок S1…S7 задействовать переключатели подобные П2К (с количеством групп коммутации в модуле 8, фиксация зависимая), но с большим количеством модулей.

Прошивка для микроконтроллера — Скачать (59 кБ).

Шишкин С. РК-2017-05.

Управление несколькими реле от порта RS -232 (COM-порта)

Расшифровку посылок интерфейса RS-232 удобно выполнять с помощью микроконтроллера (однокристального микрокомпьютера). К счастью, можно обойтись и без самостоятельного написания программ для него, пользуясь микроконтроллером PIC 16С54А, запрограммированным для решения подобных задач фирмой Stone Mountain Instruments. Приведенная схема и программа на языке BASIC демонстрируют его работу.

Каждый модуль SMI101B имеет 8 логических выходов. Кроме того, к одному последовательному порту можно подключить до 7 модулей SMI101B. Три вывода группы N позволяют присвоить каждому модулю определенный идентификационный номер: от 0 до 6.

Рис. 1. Принципиальная схема управления несколькими реле от порта RS -232 (COM-порта).

Если все три вывода заземлены, идентификационным номером будет 0; если вывод N1 соединен с шиной +5 В, то 1, и т. д. (в двоичном коде). При включении питания все выходы неактивны (находятся в состоянии лог. 0).

Для включения выхода надо послать команду в формате вида xNy, где х есть идентификационный номер соответствующего модуля SMI101B, а у определяет, какой из выходов модуля будет включен Для выключения выхода надо использовать символ F вместо N (то есть, например, 0F3).

Связь должна производиться в формате 8 бит данных и без битов контроля четности. Скорость передачи может составить 9600 бод, если модуль работает с кварцевым резонатором на 4 МГц, или 1200 бод с керамическим резонатором 500 кГц. На рисунке показано, что для управления каждым реле требуется транзистор, резистор и защитный диод.

Для сокращения общего количества элементов схемы можно использовать специальную микросхему, управляющую нагрузками индуктивного характера (в частности, реле), например типа UDN2987 производства компании Allegro; в ней есть все необходимое для управления восемью малогабаритными реле от сигналов со стандартными логическими уровнями.

Аналоги зарубежных деталей можно найти в разделе Аналоги и возможные замены.

Граф Р., Шиитс В. — Энциклопедия электронных схем (7).

Управление бистабильным реле при помощи одного пина микроконтроллера

Управление бистабильным реле при помощи одного пина микроконтроллера

Бистабильные реле, такие, как использованные нами ранее HFD2/012-S-L2, не сложнее в управлении, чем обычные. Пускаем ток через одну катушку, и реле переключается в первое положение. Пускаем ток через другую, и реле переключается во второе положение. Обесточиваем обе катушки, и реле держит свое последнее состояние. Вот только если делать это «в лоб», то понадобится два пина микроконтроллера. Спрашивается, а можно ли обойтись только одним?

Оказывается, что можно. Рассмотрим следующую схему:

Здесь применен сдвоенный компаратор LM393. Он имеет выход с открытым коллектором и по даташиту [PDF] может пропускать через себя до 20 мА. То что нужно для нашей задачи.

Когда на пине микроконтроллера низкое напряжение, верхний компаратор на схеме притягивает первую катушку к земле. Когда напряжение на пине высокое, нижний компаратор притягивает к земле вторую катушку. Когда пин находится в состоянии высокого импеданса (high-Z), обе катушки обесточены.

Соответствующий код:

  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}

void switchPinModeToOutput() {
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}

void switchRelayToPositionA() {
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
    switchPinModeToOutput();
    HAL_Delay(10);
    switchPinModeToInput();
}

void switchRelayToPositionB() {
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
    switchPinModeToOutput();
    HAL_Delay(10);
    switchPinModeToInput();
}

void init() {
    switchPinModeToInput();
}

void loop() {
    switchRelayToPositionA();
    HAL_Delay(1000);
    switchRelayToPositionB();
    HAL_Delay(1000);
}

Для тестирования всего этого дела был использован макет на основе STM32F030:

Все работает как часы. По площади схема занимает столько же, сколько и пара транзисторов в корпусе TO-92 с резисторами на базе. По деньгам получается дороже. Но учитывая общую стоимость самодельного трансивера (или для чего вы намерены применить схему), разница в итоге будет незначительной.

Метки: STM32, Электроника.

Новое. Микроконтроллеры на интернет-аукционе Au.ru

Pабочий ток реле: 15 – 20мА;
Управляющее напряжение реле: 5В;
Габариты: 73 х 66 х 20 мм;

Схема дистанционного управления на микроконтроллере Attiny45. Схема и описание

Это простая схема дистанционного управления, которая работает практически с любым ИК пультом дистанционного управления (с режимом обучения), позволяет включать/выключать произвольную нагрузку.

Исполнительным элементом является электромагнитное реле. Схема дистанционного управления питается от безопасного напряжения 12В, как вариант — непосредственно к выходу можно подключить светодиодную ленту на 12В. Устройство идеально подходит в качестве дистанционного выключателя электроприборов или светодиодного освещения.

Как это работает? Как уже было сказано выше, схема питается постоянным напряжением номиналом 12В. Это может быть любой блок питания с выходным током, который должен соответствовать подключенной нагрузке.

Прием сигналов от ПДУ выполняет ИК приемник U1 типа TSOP4836, а всей работой устройства управляет микроконтроллер ATtiny45. Главная задача, которую выполняет микроконтроллер — это прием и расшифровка пакета импульсов с ик-приемника, с последующим включением/выключением нагрузки.

Такой пакет импульсов, как правило, содержит до нескольких десятков импульсов, где длительность и время перерывов, как правило, находятся в диапазоне от 0,2 мс до 3 мс.

Программа позволяет измерять импульсы длиной до 8 мс, и если на входе сигнал сохранится неизменным до 8 мс, это означает, что передача одного пакета завершена, и следующий импульс будет началом нового пакета. При появлении нового сигнала, программа измеряет время импульса и время паузы между ними и записывает результаты до следующего перерыва или для получения 64 измерений.

Таким образом, одно из требований, для того чтобы устройство смогло подстроиться под определенный ПДУ – это продожительность каждого отдельного импульса и паузы должны находиться в указанных пределах и максимальная длина кода должна составлять 32 импульса.

Последнее условие — это частота модуляции ИК сигнала. Каждый пульт дистанционного управления посылает коды на определенной несущей частоте, самая популярная и наиболее часто встречающаяся – это частота 36 кГц, менее популярные — это 38 кГц или 40 кГц.

В схеме использован ИК-приемник TSOP4836. Он создан для сигналов с частотой 36 кГц, поэтому он будет неправильно работать с сигналами 38 кГц. При необходимости приемник можно заменить на аналогичный с другой несущей частоты.

В качестве исполнительного устройства в схеме применено электромагнитное реле типа JQX -68F (катушка 12 В, 8 A/230 В). При управлении нагрузкой значительной мощностью, следует обратить внимание размер дорожек печатной платы.

Профессиональный цифровой осциллограф

Количество каналов: 1, размер экрана: 2,4 дюйма, разрешен…

Так же схема дистанционного выключателя оснащена кнопкой, которая, помимо переключения в режим обучения обеспечивает прямое переключение реле без использования пульта дистанционного управления. Короткие нажатие кнопки позволяет изменять состояние реле.

Светодиод HL1 сигнализирует текущее состояние реле, и, кроме того, сообщает, о работе системы, поступлении команды с пульта, вход в режим программирования.

Вся схема собрана на двухсторонней печатной плате размером 31х 44 мм. Устройство, собранное из исправных деталей, не требует какой-либо регулировки и после регистрации команд, отправляемых с пульта, готово к работе.

Вход в режим программирования кодов ПДУ осуществляется путем нажатия и удерживания кнопки Sl на время около 5 секунд. После этого светодиод начнет мигать. Это означает, что устройство готово принять и записать команду с ПДУ. Правильное получение будет подтверждено продолжительным свечением светодиода.

На следующем этапе светодиод снова начнет мигать, это означает, что устройство ожидает подтверждения зарегистрированной ранее команды. Поэтому следует повторно нажать ту же кнопку на пульте.

Если после этого нажать кнопку S1, то мы закончим процесс обучения, и устройство будет реагировать только на эту одну кнопку пульта, попеременно включая и выключая реле.

Если же нам необходимо на выключение и включение установить разные кнопки, то не следует прерывать процедуру обучения, а необходимо, как и ранее запрограммировать и вторую кнопку, которая будет отключать реле. После получения правильных кодов, процедура программирования будет завершена, и устройство перейдет к нормальной работе.

Скачать прошивку и рисунок печатной платы (10,5 KiB, скачано: 1 333)

Управление светодиодами или оптронами — Мегаобучалка

Организация взаимодействия с внешними устройствами

Вопросы лекции:

Управление светодиодами или оптронами.

Управление реле.

Управление светодиодными цифровыми индикаторами.

Гальваническая развязка входов.

5.1. Параллельные выходы

Одним из наиболее простых, но одновременно и наиболее важных и частых применений параллельных портов микроконтроллера можно назвать управление различными устройствами. В данном случае речь пойдет об управлении типа «включить/выключить».

В качестве выходов параллельные порты могут применяться для управления реле, симисторами, светодиодными индикаторами и т. д.

Управление светодиодами или оптронами

Управление светодиодами — самое простое, что может встретиться при изготовлении схем на микроконтроллерах. Как известно, светодиоды потребляют достаточно маленький ток — в зависимости от типа светодиода этот ток может составлять от 3 до 20 мА. Рабочее напряжение светодиодов составляет примерно от 1,5 до 4 В.

Так как ток, который микроконтроллеры семейства AVR могут отдавать при напряжении «логический ноль» на выходной линии, может достигать 20 мА, можно управлять светодиодом просто, подключив его к выходной линии порта последовательно с ограничивающим ток резистором. Второй вывод этой цепочки следует подсоединить к положительной линии питания.

Стоит обратить внимание на то, что подключать следует именно таким образом — при напряжении «логическая единица» микроконтроллер может отдавать гораздо меньший ток. А значит, его нельзя будет применить для управления светодиодом напрямую. Более подробно можно узнать величины допустимых токов, воспользовавшись фирменной документацией на микроконтроллеры.

На рис. 1 изображена простая схема с двумя светодиодами.

Управлять светодиодом предельно просто: так как один его вывод подключен к положительному проводу питания, для того, чтобы он стал светиться (т. е. падение напряжения на нем стало достаточным для зажигания), нужно сформировать на втором выводе цепочки со светодиодом напряжение низкого уровня «О». Говоря проще, для того, чтобы зажечь светодиод, надо записать в выходной порт значение «О». Чтобы погасить — записать «1».

Программа, управляющая данной светодиодной периферией, крайне проста (листинг 3.1). Она составлена для схемы, изображенной на рис. 3.1. Для включения или выключения светодиода достаточно записать в соответствующий бит регистра порта 1 или 0.

Таким же образом можно подсоединить и большее количество светодиодов — вплоть до того, что ко всем линиям портов ввода/вывода. Однако следует иметь в виду очень важный факт — хотя каждый выход микроконтроллера может управлять нагрузкой до 20 мА, общий потребляемый ток от всех линий портов ввода/вывода не должен превысить определенного значения. В зависимости от типа корпуса микроконтроллера и числа его линий портов ввода/вывода его величина может быть различной. Точно это значение можно узнать в фирменной документации на микроконтроллер.

Например, для микроконтроллера AT90S2313 имеются следующие ограничения: суммарный ток нагрузки при «О» на выходах не должен превышать 200 мА, причем суммарный ток линий DO—D5 не более 100 мА и суммарный ток линий ВО— В7 и D6 также не должен превышать 100 мА. Легко увидеть, что если нагрузить все выходы по 20 мА, то можно превысить допустимый ток, ч го может повредить микросхему.

Аналогично можно управлять оптопарами, ведь no-существу, они представляют собой размешенные в одном корпусе напротив друг друга светодиод и фоточувствительный элемент — фоторезистор фототранзистор, и т. д. Например, используя оптопару со встроенным фотосимистором можно управлять высоковольтной нагрузкой При этом достигаются такие важные цели, как гальваническая paзвязка высоковольтных цепей и схемы управления, отсутствие искрового промежутка. На рис. 2 показана схема управления через симисторные оптроны (МОС3040 или МОС3041 фирмы Motorola) током нагрузки до 8 А.

Управление реле

Некоторые специалисты по электронике не используют реле, считая их устаревшими компонентами, но во многих устройствах реле незаменимы. Это почти идеальные переключатели, которыми легко управлять и которые обеспечивают превосходную гальваническую развязку между схемой и нагрузкой. Кроме того, реле постоянно совершенствуются: повышается их надежность, уменьшаются размеры. В использовании реле вместе с микроконтроллерами нет, таким образом, ничего анахроничного.

Принцип управления реле очень близок к принципу управления светодиодами. Но учитывая, что даже самые маленькие реле потребляют ток значительной силы, для управления ими требуется внешний транзисторный усилитель. Поэтому, как и в случае со светодиодами, при подключении не более четырех реле лучше использовать отдельные транзисторы, а при большем количестве — микросхемы ULN2003 или ULN2803, выходные токи которых (500 мА) позволяют управлять реле любого типа.

Поскольку реле — компоненты индуктивные, не надо забывать о защитном диоде, включенном в обратном направлении параллельно

Для питания обмотки реле требуется ток, превышающий 20 мА. поэтому напрямую подключить к микроконтроллеру его нельзя. Дли управления реле, можно применять простейший усилитель — транзисторный ключ. На рис. 3 показан пример схемы с реле. Диод, подключенный параллельно обмотке реле, нужен для защиты схемы от ЭДС самоиндукции, появляющейся в процессе коммутации обмотки.

Совершенно аналогично можно включать не реле, а какую-либо другую нагрузку, например, лампу накаливания и т. д.

В случае, если необходимо управлять большим числом реле, или других мощных нагрузок, удобно применять микросхемы ULN2003 или ULN2803. Эти микросхемы содержат соответственно, 7 и 8 транзисторных ключей на составных транзисторах (схема Дарлингтона) Они позволяют управлять нагрузкой до 500 мА при напряжении до 50 В. При этом входы этих микросхем можно подключать непосредственно к линиям портов ввода/вывода микроконтроллера. Внутри микросхем уже имеется встроенный защитный диод, который можно подключать или отключать, осуществляя внешние соединения. На рис. 4 показан пример схемы с использованием микросхемы ULN2003.

Для включения нагрузки следует сформировать на соответствующем выводе микроконтроллера уровень «1». При этом ток, потребляемый от вывода порта микроконтроллера, не превышает допустимый, в то же время, как осуществляется управление достаточно мощной нагрузкой.

Управление светодиодными цифровыми индикаторами

Так как светодиодные цифровые индикаторы, no-существу, представляют собой набор светодиодов специальной формы, расположенные так, чтобы при зажигании различных их комбинаций, получились цифры, управление ими принципиально не отличается от управления отдельными светодиодами. На рис. 6 изображен пример схемы управления семисегментным светодиодным индикатором.

Легко увидеть, что если потребуется управлять большим числом индикаторов, количества выводов портов ввода/вывода будет недостаточно. Для преодоления этого препятствия применяется динамическая индикация. На рис. 6 показан пример схемы динамической индикации. Идея, лежащая в основе работы этой схемы очень проста — человеческий глаз достаточно инерционен, поэтому можно зажигать не все индикаторы одновременно, а только один из них, потом через короткое время другой и так далее. Так как переключение индикаторов происходит достаточно быстро, человеку кажется, что все индикаторы горят.

5.2. Параллельные входы

Параллельные входы обычно применяются для контроля состояния различных коммутационных элементов: кнопок, переключателей, контактов. Можно также проверить состояние некоторых видов датчиков, но при этом может потребоваться дополнительная схема, преобразующая состояние датчика к логическим уровням (например, уровень воды в баке ниже или выше определенной высоты и т. д.). Очень часто входы параллельных портов применяются для контроля состояния кнопок управления устройством.

arduino — в чем разница между релейным контроллером и микроконтроллером?

Эти два устройства очень разные. Однако в зависимости от того, что именно вы пытаетесь сделать, вы можете использовать и то, и другое. Вам нужно будет подробнее рассказать о своей цели.

Если вы включаете и выключаете сильноточные или высоковольтные нагрузки, вам понадобится какое-то реле (или, возможно, большой полевой транзистор). Если ваши требования к току и напряжению достаточно низкие (5 В, 40 мА), вы можете управлять нагрузкой напрямую с помощью выходных контактов Arduino.

Arduino — это микроконтроллер. Это означает, что это целый компьютер, только в упрощенном виде. Он имеет ОЗУ, регистры, ALU и т. Д. Микроконтроллеры, как правило, специализированы таким образом, что вместо взаимодействия с периферийными устройствами, использующими какую-то шину, как в процессоре настольного компьютера, они имеют встроенные возможности ввода-вывода, часто просто в виде выходов. который может быть установлен как высокий (входное напряжение, обычно 5 В), так и низкий (0 В) программно. Arduino, вероятно, использует свой собственный язык программирования, хотя для него может быть доступно более одного языка (я никогда не использовал один).Я сомневаюсь, что PHP — один из таких языков.

Контроллер реле — это именно то, что следует из названия — простая схема, управляющая некоторыми реле. Реле представляют собой переключатели с электрическим управлением. В контроллере реле нет никакого интеллекта. Его нельзя запрограммировать; им необходимо управлять извне через USB. Если вы пытаетесь взаимодействовать с ним из PHP на настольном / серверном компьютере, это, вероятно, ваш лучший выбор. Вы правы, что это дорого. Вероятно, вы могли бы создать свой собственный за небольшую часть стоимости, особенно если вы хотите использовать параллельный порт на своем компьютере (поиск в Google простых инструкций).Стоит отметить, что этот контроллер реле и, вероятно, большинство других, вероятно, содержат какой-то микроконтроллер с выводами ввода / вывода, подключенными к схеме, которая увеличивает ток и / или напряжение до точки, в которой он может управлять реле, которое, в свою очередь, переключает Загрузка.

Хм … только очень смутно связано с программированием 🙂 Думаю, нам может понадобиться еще один StackOverflow для электроники. Может быть, SparkOverflow?

что такое реле? реле рабочие и используемые с микроконтроллерами

Реле — это электромеханический переключатель с электрическим управлением.Он используется для изоляции двух цепей с разными рабочими напряжениями. Например, мы хотим изолировать источник питания переменного тока 220 вольт от источника постоянного тока 5 вольт, в этом случае для их разделения используется реле. Этот тип реле называется электромагнитным реле (ЭМИ).

Применение реле

Во многих промышленных приложениях и в диспетчерских, где нам необходимо управлять несколькими цепями с помощью одного сигнала, для этой цели реле — лучшее устройство, которое может быть использовано, поскольку благодаря своей коммутационной способности оно может использоваться в различных цепях.По сути, это электрический рабочий выключатель. В большинстве случаев они используются для переключения состояния цепи. Он также используется в качестве защиты или изоляции. Иногда его также используют для задержки по времени. Они также используются в проектах микроконтроллеров pic .

Есть три наиболее важных части:

1. Электромагнит

В электромагните катушка проводов, намотанных на железный сердечник.Он становится активным, когда в катушке присутствует ток или напряжение.

2. Контакты

Есть два контакта NO (нормально открытый) и NC (нормально закрытый). Когда в катушке нет тока или напряжения, будет следовать нормально замкнутый путь, но когда напряжение или ток проходят через катушку, он будет следовать нормально замкнутому пути.

3. Пружина

Используется для замыкания нормально замкнутого и нормально разомкнутого контактов при прохождении тока через катушку.

Цепь переключения реле (катушка) на основе постоянного или переменного напряжения.Например, когда на катушку подается 6 В, через нее начинает течь ток, включается питание и переключается с нормально замкнутого контакта на нормально разомкнутый. Перед подачей питания следовал путь NC, но после переключения будет следовать путь NO.

На рисунках 1 и 2 выше показаны открытые контакты, а на 3 и 4 показаны катушки. Когда катушка находится под напряжением, она замыкается и меняет свое состояние. Как показано на рисунке ниже:

делятся на три основные категории. Это:

1. Общего назначения (в котором выполняется простое переключение).
2. Устройство управления (используется в больших масштабах, например, в отраслях, когда мы имеем дело с большими двигателями с высокими характеристиками).
3. Reed (этот тип реле очень быстродействующий и чувствительный. Отсутствует какая-либо влажность и т. Д.).

Другие типы реле, также известные как твердотельные реле , в которых напряжение постоянного тока используется в качестве входа.

не имеет значительного тока для работы реле.Для включения катушки реле требуется ток не менее 10 мА. Но выходная пинта микроконтроллера может обеспечить максимальный ток до 1-2 мА. Для решения этой проблемы между микроконтроллером и реле

Твердотельное состояние также используется в промышленных приложениях. Твердотельное реле не имеет катушки, контакта и пружины. Он в основном состоит из полупроводниковых материалов. Скорость его переключения намного выше, чем у электромеханических реле, поскольку внутри них не происходит механических движений.Его срок службы также больше, чем у ЭМИ. Они могут напрямую взаимодействовать с микроконтроллерами из-за очень низкого требования к входному току. Поэтому твердотельные реле — идеальный выбор для микроконтроллеров и цифровых схем. Они также поставляются с опциями управления фазой. На рынке доступны твердотельные реле различных номиналов тока и напряжения. Как и 143058CP SSR, имеют управляющее напряжение 4-32 В постоянного тока и контактный ток 3 Ампера.

, взаимодействующий с микроконтроллером pic16f877a

Релейный модуль, взаимодействующий с микроконтроллером pic16f877a, В этом руководстве по микроконтроллеру pic вы узнаете, как подключить релейный модуль к любому микроконтроллеру pic или любому микроконтроллеру? Как управлять нагрузкой переменного тока с реле? Как включить и выключить реле с помощью микроконтроллера pic с помощью цифровых выходных портов микроконтроллера pic16f877a.вы увидите, что реле очень просто сопрягать с микроконтроллером pic16f877a. Relay имеет множество применений в проектах на базе микроконтроллеров pic и встраиваемых систем, проектах . Вы можете найти его приложения в проектах домашней автоматизации . Ознакомьтесь со следующими статьями о взаимодействии реле:

Теперь давайте начнем с введения реле и того, как оно работает, а в конце статьи мы увидим, как связать модуль реле с микроконтроллером pic.

Реле — это электромагнитный переключатель, который управляется небольшим током и используется для включения или выключения электрических цепей или приборов с высоким уровнем напряжения. Означает, что его магнитная катушка включается или выключается небольшим током, но его магнитные контакты используются для управления большими токами. Обычно используются два типа релейных модулей, первый — это релейный модуль переменного тока, магнитная катушка которого работает от переменного напряжения. Точно так же второй модуль реле постоянного тока, магнитная катушка которого работает от постоянного напряжения.Оба релейных модуля легко доступны на рынке или в интернет-магазине. Но в этой статье мы поговорим только о модуле реле постоянного напряжения. Простое реле, работающее от постоянного напряжения, показано на рисунке 1

Рис.1 Простой релейный модуль постоянного тока

доступны с разными каналами, такими как одноканальный и многоканальный и т. Д. Один канал состоит только из одного реле, а многоканальный состоит из нескольких реле, которые соединены параллельно друг другу.Каждое реле обычно состоит из трех входных контактов, таких как VCC, GND и signal и т. Д. Точно так же оно также состоит из трех выходных контактов, таких как NC (нормально замкнутый), NO (нормально разомкнутый) и COM (общий). Напряжение питания подается на выводы VCC и GND, которые обычно составляют 5 В постоянного тока, а сигнальные напряжения прикладываются к сигнальному выводу. Каждый релейный модуль также состоит из двух светодиодов, которые показывают, что реле включено или выключено.

Реле работает по принципу электромагнитного переключателя.Когда напряжение подается на его входные контакты, такие как VCC и GND, это реле включено, что означает, что оно переходит в активное положение. Потому что он состоит из нормально разомкнутых (NO) и нормально замкнутых (NC) контактов, которые используются для управления высоким током, и этот ток может быть переменным или постоянным. Оба положения, например, когда напряжение подается на входные контакты и когда напряжение не подается на входные контакты, показаны на рисунке 2

Рисунок 2 Положения активированного и деактивированного модуля реле

Согласно рисунку 2, когда напряжение постоянного тока не подается на входные контакты модуля реле, это реле не переходит в активное положение и общая точка остается соединенной с точкой NC, означает с нормально закрытой точкой.В этом положении, если какой-либо ток присутствует в общей точке, то этот ток проходит через нормально закрытую точку. Затем цепь или предмет, связанный с нормально закрытой точкой, переводится во включенное положение, в противном случае остается в выключенном положении. Точно так же, когда напряжение подается на входные контакты реле, это реле переходит в активное положение. Это означает, что когда напряжение подается на клеммы катушки, создается электромагнитное поле.

Это электромагнитное поле притягивает арматуру — печень, соединенную пружиной.В этом положении общая точка соединяется с нормально разомкнутой точкой, затем ток проходит через общую точку в нормально разомкнутую точку, показанную на рисунке 2. Затем цепь или объект, который соединен с нормально разомкнутой точкой, в противном случае перейдет во включенное положение. он останется в выключенном состоянии. Точно так же через этот релейный модуль контролируются высокие токи. Они доступны в различных текущих рейтингах. Принципиальная схема релейного модуля приведена ниже:

Для сопряжения микроконтроллера pic с реле необходимо использовать порт цифрового вывода микроконтроллера pic 16F877A.Когда мы подаем цифровой сигнал высокого уровня на реле, реле включается, а когда мы подаем цифровой сигнал низкого уровня на реле, реле выключается. Как мы обсуждали в предыдущем абзаце, для включения модуля реле требуются напряжения, которые обычно составляют 5 В постоянного тока, и это напряжение может быть снято с любого контроллера, такого как микроконтроллер или Arduino и т. Д. Здесь мы снимаем эти напряжения с любого порта микроконтроллера pic. Он запрограммирован на языке c с помощью программного обеспечения mikro / c, а также питается от постоянного тока 5 В.

Этот микроконтроллер управлял реле так эффективно и разумно. Принципиальная схема взаимодействия релейного модуля с микроконтроллером pic16f877a приведена ниже. Я соединил кнопку с микроконтроллером pic, которая будет использоваться для включения и выключения модуля реле.

Предположим, мы хотим включить релейный модуль на какое-то определенное время, а затем мы командуем микроконтроллеру посредством программирования, чтобы он включил релейный модуль на некоторое время. Затем этот микроконтроллер автоматически подает напряжение постоянного тока 5 В на определенное время для включения модуля реле.Таким образом, мы можем легко управлять релейным модулем с помощью микроконтроллера pic 16f877a. Посмотрите видео для полной демонстрации того, как работает интерфейс релейного модуля с микроконтроллером pic.

Код для взаимодействия реле с микроконтроллером pic16f877a

Код для взаимодействия с реле написан с использованием компилятора Mikor c для pic. Один вывод микроконтроллера используется как вывод цифрового входа, а второй вывод используется как вывод цифрового вывода.

 void main ()
{
ADCON1 = 0X0F;
TRISB.B1 = 0;
TRISE.B0 = 1;

в то время как (1)
{
если (PORTE.B0 == 1)
{
PORTB.B1 = 1;
}
еще
{
PORTB.B1 = 0;
}

}

} 

Управление реле Arduino

Микроконтроллеры — это сердце встраиваемых систем. Существуют различные типы встроенных систем для разных приложений. Применения встроенных систем варьируются от управления небольшими двигателями постоянного тока до использования в промышленной автоматизации. Когда дело доходит до управления высоковольтными устройствами, микроконтроллеры часто используют реле для управления ими.Реле действуют как мост между микроконтроллерами малой мощности и устройствами высокого напряжения.

В этом проекте мы собираемся управлять реле с помощью Arduino UNO, чтобы управлять сильноточной нагрузкой, такой как двигатель. Хотя проект объясняется приводом простого двигателя, аналогичная реализация может быть применена для управления высоковольтными устройствами переменного тока.

Схема

Компоненты

• Arduino UNO
• Реле
• 1N4007 PN Диод соединительный
• 2N2222 NPN транзистор
• Резистор 1 кОм
• Кнопка
• Макетная доска
• Электропитание — 5В и 12В
• Соединительные провода

Описание компонента

Arduino UNO : Как упоминалось во введении к проекту, для управления реле используется микроконтроллер.Следовательно, в проекте используется Arduino UNO, которая представляет собой макетную плату на базе микроконтроллера ATmega 328P.

Реле : реле — это тип переключателя, который обеспечивает соединение между цепью малой мощности и цепью высокой мощности. Электромеханические реле являются наиболее часто используемыми реле и состоят из катушки, которая действует как электромагнит, и подвижных контактов.

Обычно реле состоит из пяти клемм: двух клемм катушки, общей клеммы (COMM), нормально разомкнутой клеммы (NO) и нормально закрытой клеммы (NC).

Сигнал малой мощности от микроконтроллера подается на катушку (обычно через транзистор), а другие три клеммы, то есть NO, NC и COMM, подключаются к источнику высокого напряжения вместе с нагрузкой. Подробнее о реле и его работе.

1N4007 Диод : Этот диод действует как обратный или обратный диод в цепи. Такие диоды часто используются в индуктивных цепях. Когда питание схемы отключено, поскольку катушка в реле является индуктором, ток в ней не может быть изменен мгновенно.В таких случаях диод свободного хода обеспечивает путь для тока.

Диоды часто используются в индуктивных цепях с питанием от постоянного тока, тогда как демпфирующие цепи используются в индуктивных цепях с питанием от переменного тока.

2N2222 Транзистор : Это транзистор NPN, обычно используемый для усилителей средней мощности и коммутации для токов до 1 А. В этом проекте он используется в качестве переключателя, который включает или выключает реле.

Схемотехника

Проект используется для демонстрации возможностей реле с высоким напряжением управления с использованием Arduino UNO.Здесь описывается конструкция схемы.

Базовый вывод транзистора 2N2222 подключен к любому из цифровых выводов ввода / вывода Arduino через токоограничивающий диод 1 кОм (в этом проекте база подключается к выводу 7 Arduino). Вывод эмиттера транзистора заземлен.

Одна клемма катушки реле подключена к клемме коллектора транзистора, а другая клемма подключена к напряжению питания. Напряжение питания на клемме катушки реле зависит от номинального напряжения реле.Некоторые из них рассчитаны на 5 В, а другие — на 12 В. В этом проекте он подключен к 5В.

Диод свободного хода подключен к клеммам катушки реле, как показано на принципиальной схеме.

При приближении к контактным клеммам реле двигатель на 12 В вместе с источником питания на 12 В последовательно подключаются между нормально разомкнутой (NO) клеммой и общей клеммой (COMM), как показано на схеме.

Чтобы решить, когда включить реле, а когда выключить, между контактом 12 Arduino и землей подключается кнопка.

Принцип работы проекта

Цель проекта — объяснить, как микроконтроллер (в данном случае Arduino) может использоваться для управления устройствами высокого напряжения и тока с помощью реле. Принцип работы проекта заключается в функционировании реле и объясняется здесь.

Когда система включена, Arduino ожидает нажатия кнопки (согласно написанному коду). Кнопочный терминал вытянут изнутри. Следовательно, когда кнопка нажата, Arduino обнаруживает логический 0 (LOW).

Это отправит сигнал логической 1 (HIGH) на контакт 7, который подключен к базе транзистора. В результате транзистор включается. Поскольку один из выводов катушки реле соединен с коллектором транзистора (который включен), образуется проводящий путь между выводом питания, катушкой и выводами коллектор-эмиттер транзистора.

Из-за этого катушка реле находится под напряжением и действует как электромагнит. В результате подвижный контакт катушки, которая изначально находилась в нормально замкнутом (NC) положении, будет притягиваться к электромагниту и переместится в нормально разомкнутое (NO) положение.Это действие завершит цепь двигателя и, следовательно, двигатель начнет вращаться.

Двигатель продолжает вращаться, пока нажата кнопка. После отпускания кнопки транзистор выключается, а катушка реле обесточивается. Следовательно, контакт возвращается в нормально закрытое положение, и двигатель выключается.

Осторожно : При работе с реле в сети переменного тока необходимо соблюдать осторожность. Даже малейший контакт может быть опасным и привести к летальному исходу.

Приложения

• В этом проекте управление реле Arduino объясняется с помощью сильноточного двигателя постоянного тока.
• Как упоминалось ранее, схема может быть расширена системами переменного тока. Такие схемы могут использоваться для управления двигателями переменного тока, домашней автоматизации, дистанционного управления приборами и т. Д.
• Эта схема также может быть реализована в системах постоянного тока большой мощности, таких как двигатели, сервоприводы и т. Д.

Код проекта

типов реле — какое из них следует использовать?

Реле — это переключатель с электрическим приводом, реле размыкается при отключении двух контактов и включается при соприкосновении двух контактов.Они предназначены для управления низкими напряжениями, такими как 3,3 В, например, ESP32, ESP8266 и т. Д., Или 5 В, как ваш Arduino, для изменения состояния электрической цепи из одного состояния в другое.

Они часто используются для изоляции цепей низкого напряжения от цепей высокого напряжения для управления устройствами высокого напряжения.

Если вам интересно, как это сделать с помощью Arduino, и узнать больше о реле, вы можете ознакомиться с нашим руководством по Arduino о том, как управлять высоковольтными устройствами с помощью релейных модулей.

Но с тысячами реле на рынке, которые совместимы с разными платформами для разных целей, существует очень много разных типов реле. Так как же выбрать реле для своего проекта?

Не беспокойтесь, так как после этого руководства вы узнаете о:

• Различные типы реле
  • Как они работают
  • Преимущества и недостатки
• Реле специальных функций

И выберите реле, которое лучше всего подходит для вашего проекта! Без лишних слов, давайте сразу перейдем к реле первого типа

В зависимости от принципа действия и конструктивных особенностей реле в основном подразделяются на различные типы:

• Электромеханическое реле
• Твердотельное реле
• Герконовое реле

Есть еще различные другие типы реле, но их использование либо ограничено, либо слишком дорого, либо не широко доступно, и поэтому мы не собираемся чтобы включить их в это руководство.

Без лишних слов, давайте рассмотрим 3 наиболее распространенных реле, используемых в настоящее время, первое из которых:

Эти реле состоят из электрических, механических и магнитных компонентов. Они сделаны с катушкой, которая индуцирует магнитное поле под напряжением. Это магнитное поле притягивает якорь (подвижный контакт), который замыкает или размыкает контакты.

Когда катушка обесточена, катушка теряет свое магнитное поле, а затем пружина втягивает якорь в его нормальное положение, которое затем снова размыкает или замыкает контакты.

Вот пример работы электромеханического реле для питания двигателя:

предназначены для работы с источником переменного или постоянного тока в зависимости от области применения. Реле переменного и постоянного тока работают по тому же принципу, что и электромагнитная индукция, но их структура может отличаться по конструкции катушки. Катушка постоянного тока имеет диод свободного хода для обесточивания, в то время как в реле переменного тока используются многослойные сердечники для предотвращения потерь тока.

Электромеханические реле делятся на 2 типа:

• Блокировочное реле
  • Блокировочное реле имеет одну или две катушки, которые могут оставаться в последнем положении при отключении тока.Даже после прерывания входного напряжения это реле сохраняет состояние установки или сброса до тех пор, пока не получит следующий инвертирующий вход. Его также называют ретранслятором.
  • Они полезны в приложениях, где требуется низкое энергопотребление, поскольку им не требуется ток для поддержания своего положения.
• Без фиксации
  • С другой стороны, без фиксации есть пружина или магнит, который поддерживает свое начальное состояние NC (нормально замкнутый), когда ток не течет, и поддерживает свое состояние только во время срабатывания.Когда через катушку протекает ток, контакт размыкается.

Электромеханические реле затем классифицируются по типу переключения в зависимости от количества клемм:

• Одиночный бросок (ST)
  • например. SPST (Single Pole Single Throw) — простейшее реле, которое работает как кнопка. Реле нормально разомкнуто, и при протекании тока реле замыкается.

• Двойной бросок (DT)
  • например.SPDT (Single Pole Double Throw) — имеет одну общую клемму и 2 контакта, которые отлично подходят для выбора между двумя вариантами.

Преимущества

• Способен выдерживать большие пусковые токи
• Высокая надежность механической конструкции, нечувствительность к внешней электромагнитной среде
• Дешевый и экономичный
• Способен выдерживать высокое напряжение и большую токовую нагрузку

Недостатки

• Электромеханические реле работают медленнее, чем другие типы реле, от 5 до 15 мс
• Пакеты большего размера, не подходят для небольших проектов
• Электромеханические реле, как правило, имеют более короткий срок службы, чем другие типы реле, из-за механического износа

Также известные как SSR, твердотельные реле представляют собой схему с различными электронными компонентами, которая выполняет ту же функцию, что и предыдущее электромеханическое реле.Они используют твердотельные компоненты для выполнения операции переключения без каких-либо движущихся частей.

SSR включается или выключается, когда на его управляющие клеммы подается небольшое внешнее напряжение. Они используют полупроводниковые устройства для переключения проводимости и отключения высоковольтных нагрузок.

Типичный SSR состоит из драйвера светодиода и светочувствительного полевого МОП-транзистора. Когда ток протекает, он загорается светодиодом, где, когда светочувствительный MOSFET обнаруживает его, он запускает затвор TRIAC (триод для переменного тока) или SCR (кремниевый выпрямитель), который переключает нагрузку, и цепь высокого напряжения будет включенный.

Преимущества

• Быстрая скорость переключения, время переключения зависит от времени, необходимого для включения и выключения светодиода — приблизительно 1 мс и 0,5 мс. Например, используемый нами серийный SSR G3MC202p составляет ½ цикла источника питания нагрузки +1 мс.
• Совершенно бесшумная работа, почти без шума
• Отсутствие физических контактов означает отсутствие искр, позволяет использовать его во взрывоопасных средах.
• Увеличенный срок службы, даже если он будет активирован много раз, без движущихся частей и контактов, углерод не будет накапливаться.
• Компактный, тонкопрофильный SSR моноблочной конструкции с цельной выводной рамкой включает в себя печатную плату, клеммы и радиатор, который намного меньше механических реле и может объединять больше каналов.
• Не подвержен физическому удару

Недостатки

• Контактное сопротивление относительно велико, обычно выше 100 Ом, что приводит к выделению большего количества тепла, поэтому его необходимо использовать с вентилятором.
• Высокая стоимость

состоит из переключателя с магнитными полосками (также известного как геркон), запечатанного в стеклянной трубке, заполненной инертным газом (для защиты от коррозии), который перемещается под действием внешнего магнитного поля или индуцированного поля от его соленоида. Магнитное поле, приложенное к катушке, оборачивается вокруг трубки, которая заставляет геркон перемещаться, так что переключение может происходить без необходимости использования якоря для их перемещения.

Как вы можете видеть выше, осевое магнитное поле не создается, когда на катушку не подается напряжение, где язычок будет отключен из-за жесткости.Когда на катушку подается напряжение, создается поперечное магнитное поле, и язычок намагничивается. Один контакт поворачивает полюс N, а другой — полюс S, где они будут подключены.

Обратите внимание, что при использовании герконового реле с индуктивной нагрузкой (например, с нагрузкой от двигателя) вам необходимо добавить схему защиты между реле и нагрузкой.

Преимущества

• Низкое энергопотребление, небольшой размер
• Поскольку он герметичен в среде инертного газа, он очень мало зависит от факторов окружающей среды, таких как температура и влажность, что позволяет ему хорошо адаптироваться к окружающей среде
• Скорость переключения высокая, примерно в 10 раз выше, чем электромеханическое реле

Недостатки

• Низкое напряжение нагрузки и слабый ток
• Восприимчивость к индуктивным нагрузкам

Помимо упомянутых типов реле, здесь, в Seeed, мы также предлагаем несколько других типов реле со специальными функциями, которые, я думаю, вам понравятся:

Хотите управлять реле с помощью звуковых команд? Это реле Heelight делает именно это!

Heelight Relay специально разработан для управления реле с помощью цифровых звуковых команд на расстоянии около 10 метров.Он построен на базе Heelight Core (https://longan-labs.cc/heelight-core/), интеллектуального звукового датчика, который может распознавать до 500+ цифровых звуковых команд.

Теперь вы можете включать и выключать лампы, вентиляторы, соленоиды и другие мелкие бытовые приборы, которые работают от сети переменного или постоянного тока напряжением до 220 В, воспроизводя звук с помощью смартфона, компьютера или любого аудиоплеера. Heelight Relay интегрирован с микроконтроллером STM32 Arm Cortex, предварительно запрограммированным для цифрового распознавания звука во время производства этого модуля, поэтому не требует дополнительного программирования для обработки цифровых звуковых команд.

Модуль можно настроить так, чтобы он реагировал на цифровую звуковую команду с помощью двух встроенных кнопок мгновенного действия.

Хотите управлять высоковольтными устройствами по беспроводной сети? Обратите внимание на это беспроводное реле! ‘

Это беспроводное реле представляет собой адаптивный к кодеку радиоприемник с одноканальным реле. Это помогает легко развернуть беспроводное управление переменным током для электроприборов. Особенности:

• Максимум 30 различных кодеков, неограниченное количество контроллеров или передатчиков каждого кодека
• Адаптация самого популярного радиочастотного пульта дистанционного управления, за исключением подвижного кода

Благодаря беспроводной функции они идеально подходят для ваших проектов, таких как домашняя автоматизация, безопасность, промышленное управление и многое другое!

Сводка

Теперь, когда вы узнали, как работает каждый тип реле, его преимущества и недостатки, теперь вы знаете, какое реле использовать в своих проектах? Получите реле прямо сейчас!

Все еще не знаете, какое реле подходит для вашего проекта?

Не беспокойтесь, поскольку мы обобщили существующие релейные модули Seeed, все они совместимы с Arduino и Raspberry Pi, чтобы предложить нашим пользователям общее руководство.

В настоящее время у нас есть 11 релейных модулей, доступных на Seeed Bazaar, 5 — электромеханические реле, 5 — твердотельные реле, 1 — герконовое реле.

В этом руководстве приводится сравнение всех наших реле, чтобы помочь вам выбрать реле, соответствующее потребностям вашего проекта. Это очень полезное руководство для тех, кто хочет использовать реле с Arduino и Raspberry Pi. Ознакомьтесь с новым руководством здесь.

Следите за нами и ставьте лайки:

Продолжить чтение

с PIC16F877A ⋆ EmbeTronicX

Эта статья является продолжением серии руководств по микроконтроллеру PIC16F877A.Цель этой серии — предоставить простые и практичные примеры, понятные каждому. В предыдущем уроке мы подключили двигатель постоянного тока к PIC16F877A. В этом руководстве мы изучим взаимодействие реле с PIC16F877A. Реле — очень важный компонент для взаимодействия с тяжелой техникой с помощью микроконтроллера.

Реле

Реле — это устройства, которые позволяют цепям с низким энергопотреблением переключать относительно высокого тока / напряжения ВКЛ / ВЫКЛ.Релейная схема обычно представляет собой меньший переключатель или устройство, которое приводит в действие (размыкает / замыкает) электрический переключатель, способный пропускать гораздо большие токи.

Принцип

Ток, протекающий через катушку реле, создает магнитное поле, которое притягивает рычаг и изменяет контакты переключателя. Ток катушки может быть включен или выключен, поэтому реле имеют два положения переключения, и большинство из них имеют переключающие контакты с двойным ходом.

Конструкция и работа

Реле состоят из электромагнита и набора контактов, как правило, на основе метода переключения с однополюсным двойным переключением (SPDT) или двухполюсным двойным переключением (DPDT).Он имеет 3 контакта для выполнения функции —

 #include 

#define relay RB0
#define sw RB1

пустая функция()
{
    TRISB0 = 0;
    TRISB1 = 1;
    в то время как (1) {
        if (sw == 1) {
            реле = 1;
        } еще {
            реле = 0;
        }
    }
}