Zdalne sterowanie wyłącznikiem przez mikrokontroler

Często napotykamy sytuację, w której chcemywłącz obciążenie elektryczne, naciskając niektóre przyciski programu komputerowego. Rozważ przykład, w którym siedzisz w elektrowni i chcesz włączyć wyłącznik. Kontrolowanie wyłącznika ze zdalnego jest głównie wykonywane przy użyciu mikrokontrolera. Omówmy metody Zdalne sterowanie wyłącznikiem przez mikrokontroler. Dla tych używanych składników,

1. Mikrokontroler
2. Tranzystor
3. Dioda
4. Rezystory
5. Przekaźnik
6. DOPROWADZIŁO
7. PC (komputer osobisty)

Mikrokontroler

Mikrokontroler to układ scalony, który ma inteligencjęzrozumieć komendy odbierane z komputera PC za pomocą protokołów komunikacyjnych. Mikrokontroler ma różne protokoły komunikacyjne do komunikacji z PC jak protokoły komunikacyjne Serial, Ethernet i CAN (Controller Area network). Mikrokontroler ma wiele urządzeń peryferyjnych, takich jak piny GPIO (wyjście ogólnego przeznaczenia), ADC (przetwornik analogowo-cyfrowy), zegar, UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) i Ethernet oraz wiele innych urządzeń peryferyjnych do komunikacji ze światem zewnętrznym.
Moc wyjściowa z mikrokontrolera jest niskasygnał natężenia. Po ustawieniu sworznia HIGH napięcie na tym wtyku wynosi zwykle +3 3 V lub + 5V, a amper, który może pobierać lub zrzucać, wynosi około 30 mA. Jest to dobre, jeśli kontrolujesz diodę LED, której wymaganie jest niewielkie.

Jeśli chcemy sterowanie wyłącznikiem obwodu przez mikrokontroler pin, a następnie wymagamy sterownika, który może źródławymagana ilość prądu do włączenia obciążenia. Potrzebujesz komponentu pomiędzy mikrokontrolerem a urządzeniem, które będzie sterowane małym napięciem i prądem. Do tego celu najczęściej używane są przekaźniki i tranzystory.

Tranzystor

Tranzystor działa jako sterownik w tej aplikacji, która przekazuje wymagany prąd do przekaźnika, aby włączyć go, gdy jest w Trybie nasycenia.

Rezystor

Rezystory służą do ograniczenia prądu w diodach LED, tranzystorach.

DOPROWADZIŁO

Dioda emitująca światło służy do wskazywania, czy wyłącznik jest włączony, czy wyłączony.

Przekaźnik

Przekaźnik jest przełącznikiem używanym do sterowania wysokim poziomemmoc obciążenia elektrycznego (jak wyłącznik, silnik i solenoid). Normalny przełącznik nie może wytrzymać dużego obciążenia, dlatego przekaźnik służy do sterowania obciążeniem elektrycznym dużej mocy.

Zasada działania zdalnego sterowania wyłącznikiem przez mikrokontroler

Kiedy polecenie przekazuje mikrokontrolerowi, aby się odwróciłna obciążenie pin mikrokontrolera jest ustawiony na 3.3V (w powyższym obwodzie), który włącza tranzystor NPN. Gdy tranzystor jest włączony, prąd przepływa z kolektora do emitera tranzystora, który uruchamia przekaźnik, a przekaźnik łączy napięcie AC z wyłącznikiem, który włącza wyłącznik. Dioda LED służy do wskazania, czy wyłącznik jest WŁĄCZONY czy WYŁĄCZONY. Gdy pin mikrokontrolera jest wysoki, dioda LED jest włączona (wyłącznik automatyczny WŁĄCZONY), gdy styk mikrokontrolera jest niski, tranzystor jest w stanie WYŁĄCZONYM i żaden prąd nie płynie do cewki przekaźnika, a wyłącznik automatyczny jest WYŁĄCZONY, LED również WYŁĄCZONY.

Dioda zabezpieczająca

Gdy przekaźnik jest wyłączony, następuje powrót e.m.f jest generowane, co może uszkodzić tranzystor, jeśli wielkość tyłu e.m.f jest większa niż wartość napięcia tranzystora VCEO. Aby chronić tranzystor, jak również wyjście cyfrowe mikrokontrolera, używana jest dioda, która przewodzi, gdy przekaźnik jest wyłączony. Jest to tak zwana dioda luźna.

Projektowanie

Zakładany mikrokontroler daje 3,3 V, gdy pin jest wysoki, a 0 V, gdy pin jest niski. Wybierz przekaźnik o rezystancji cewki 12 V i 360 omów, a następnie prąd pobierany przez przekaźnik, aby włączyć się

To jest prąd znamionowy przekaźnika.
LED (napięcie do przodu = 1,2 V) pobiera prąd około 20 mA, a następnie rezystancja R_{DOPROWADZIŁO}

R_{DOPROWADZIŁO} wartość można wybrać do 500 Ω.

R_b można wybrać jako 4K, aby dać więcej prądu podstawowegotranzystorowy GUI (graficzny interfejs użytkownika): GUI może być rozwijany w języku wysokiego poziomu (jak C #), który używa UDP (User Datagram Protocol) do komunikowania się z mikrokontrolerem na PC. Poniżej znajduje się GUI, który steruje wyjściem cyfrowym mikrokontrolera w protokole UDP.