Arduino Multi Light Controller: 7 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bir meslektaşı ve sanatçı Jim Hobbs, bir araya getirdiği bir sergi için bağımsız bir enstalasyon yapmayı planlıyordu. Bu kurulum, parabolik bir şekil oluşturan 8 raftan oluşacaktır. 8 rafın her birine 10 ampul monte edilmişti. Aydınlatma modelleri oluşturabilmemiz için bu 8 ampul grubu/rafı otomatik olarak ve ayrı ayrı değiştirilmelidir. Parça, General Electric'teki ışık test raflarına atıfta bulunuyor.

Parçanın teknik tarafında birlikte çalıştık ve denetleyicinin yapı üzerinde merkezi olarak konumlandırılmasına ve bir Arduino nano'ya dayanmasına karar verdik.

Bunların hepsi çok spesifik olmasına rağmen, bu eğitimde yer alan ilkeler ve kodlar, daha yüksek voltaj veya akım yüklerini kontrol etmek için arduino'yu rölelerle kullanmak için iyi bir başlangıç noktası sağlar. Ayrıca, biraz farklı bir yöne itilecek olsaydı, bunun gibi bir kontrolörde pek çok olasılık vardır. Bazı fikirler için son adım olan 'kapsam ve olasılıklara' bir göz atın!

Yüksek voltajlı elektrik tehlikeli olabilir ve sadece yetkili kişiler tarafından yapılmalıdır. Bu alanda hiç tecrübesizseniz veya emin değilseniz, lütfen fişi prize takmadan önce bir elektrikçi tarafından elektriklerin kontrol edilmesini sağlayın.

Gereçler

Parçalar (bağlantılı parçalara alternatifler mevcuttur)

-Arduino Nano

- 5v Röle modülü 8 kanal

- Mini ekmek tahtası

- [30x] terminal blokları 2,5 mm

- 1,5 mm tek damarlı esnek (kablo) - kahverengi, mavi, sarı/yeşil

- [8x] çıkış soketleri

- sigortalı giriş soketi

- sıkma terminalleri

- 1A 12v güç kaynağı

- 20cm erkek-dişi jumper kablolar

- Muhafaza

Aletler

- Hassas tornavida seti

- İnce kesim testeresi

- Dremel/döner çoklu alet

- Delmek

- Multimetre

- Cetvel veya kombinasyon karesi

- Alyan/altıgen anahtarlar

- Anahtar/lokma takımı

- Sıkma terminali aracı

- Tel striptizci

- Kargaburun

Adım 1: Montaj Plakasının ve Düzeninin Yapılması

Bileşenlerimizi monte etmek için kasamızın altına oturacak bir plaka yapmamız gerekiyor. Bir parça 6mm kontrplak kullandım, hemen hemen her türlü sac malzemeyi kullanabilirsiniz ancak sert olduğundan ve iletken olmadığından emin olabilirsiniz. Daha ince malzemeler montajı kolaylaştırır ve daha az yer kaplar. Bazı muhafazalarda taban plakaları bulunur, bunlar iletkenlik ve yangın özellikleri ile ilgili çeşitli standartlara uygun olacaktır.

Artık doğru boyutta montaj plakanız var, bir düzen oluşturmak için bileşenleri üste yerleştirebilirsiniz. Bu adımı doğru yapmak, yapının geri kalanının kolay olmasını ve kablolamanın düzgün olmasını sağlamak için çok önemlidir. Kablo geçişlerini, parçalar arasında yeterli boşluk bırakmayı, elektrik prizinin yüksekliğini vb. düşünün.

Konumlandırmadan memnun kaldığınızda konumları işaretleyin, ilgili delikleri delin ve bileşenlerinizi monte edin. Montajdan önce kontrplakları yağladım.

2. Adım: Muhafazadaki Giriş/çıkışlar için Delikler Açın

Elektrik prizleri kasanın kendisine monte edilmiştir. Güvenilir ve nispeten evrensel oldukları için IEC soketlerini kullanmayı seçtim, ancak montaj için deliklerin kesilmesi söz konusu olduğunda zor bir şekil. Burada kullanılan her iki soket türü için bir PDF şablonu ekledim. Bu, kesimden önce basılabilir ve işaretlemek için kullanılabilir, alternatif olarak benim yaptığım gibi kartondan kendi şablonunuzu yapabilirsiniz.

Bu soketleri kesmek için bir araç var, ancak bu Talimatı okuyorsanız, muhtemelen birine erişiminiz yok. Benim bir tane yok, bunun yerine işaretlenmiş alanın merkezlerinde delikler açtım ve çevreyi kemirmek için bir Dremel kullandım.

Güç girişi için erkek priz, çıkışlar için dişi priz kullanıyoruz. Bu, açıkta kalan canlı pimlere sahip olma olasılığını ortadan kaldırmak içindir. Canlı pimler dişi soketlerde olduğu gibi gizlenmelidir. Bu ilke normalde yüksek voltajlı konektörler kullanılırken kullanılmalıdır.

Adım 3: Yüksek Gerilim Tarafını Kablolama

UYARI - Yüksek voltajlı elektrikler tehlikeli olabilir ve sadece yetkili kişiler tarafından yapılmalıdır. Bu alanda hiç tecrübesizseniz veya emin değilseniz, lütfen fişi prize takmadan önce bir elektrikçi tarafından elektriklerin kontrol edilmesini sağlayın.

Aşağıdakilerin tümü için 1,5 mm'lik üç dereceli esnek kabloları kullanın. Ülkenizdeki standartlara uygun renkleri kullanın. Birleşik Krallık'ta Canlı, nötr ve toprak için genellikle sırasıyla kahverengi, mavi ve sarı/yeşil kullanırız - bu, bulunduğunuz yere göre farklılık gösterebilir.

8x klemens sıralarını kullanarak baralarınızı kablolayarak başlayın. Bunlar, güç çıkışlarının her birine güç dağıtacaktır. Bunu, her bir terminali bir tarafta birleştirmek için atlama kabloları oluşturarak yapıyoruz.

Baralarınızı yaptıktan sonra, güç girişindeki terminallerin her birinden (Canlı, Nötr, toprak) ilgili L, N ve E terminal bloğu baralarının ilk terminaline bir kablo çekin.

Canlı ve Nötr baralardan kabloları, uçlarındaki kıvrımlı terminalleri kullanarak onları soketin terminallerine birleştirerek doğrudan elektrik prizlerine geçirebilirsiniz.

Anahtarlama için nötr kullanacağız, bu nedenle her röledeki merkezi (Ortak) terminal arasında nötr baradaki terminallerin her birine kablolama yapın.

Ardından, rölelerin her birindeki NO (Normalde Açık) terminalinden her bir elektrik prizine başka bir kablo çekmeniz gerekecektir. Bu, devrenin 'Normalde Açık' olacağı ve 'kapatmak' için Arduino'yu kullanarak röleyi etkinleştirmemiz ve böylece ışıkları açmamız gerektiği anlamına gelir.

Besleme sağlamak için 12v güç kaynağınızdaki Kahverengi ve Mavi kabloları bağlamanız gerekecektir. Bunlar, doğrudan ana C14 güç girişine bağlı terminallere kıvrılabilir veya L + N baralarına bağlanabilir.

Düzgünlük burada anahtardır.

Adım 4: Alçak Gerilim Tarafını Kablolama

Arduino, röleleri etkinleştirmek ve devreyi kapatmak için kullanılır. Arduino, bir 'mantıksal seviye voltajı' ile çalışır, bu, bir pin 'YÜKSEK' (açık) olarak ayarlandığında yaklaşık 5v çıktı verdiği anlamına gelir. Ancak, VIN pinine 9-12v kullanarak Arduino'nun kendisine güç verebiliriz. Bu durumda yaptığım gibi genellikle bir 12v kaynağı kullanmayı tercih ediyorum çünkü bu oldukça standart ve 12v üzerinde çalışan birçok bileşen mevcut. Arduino'ya 5v besleme sağlayan bir USB ile de güç sağlayabilirsiniz.

Arduino'nun güç vermek ve değiştirmek için verdiği 5v çıkışla eşleştiği için 5v röle modülü kullanmayı seçtik.

Başlamak için, Arduino Nano'yu devre tahtasına itin, merkezden geçtiğinden emin olun, böylece her iki taraftaki pinler bağlı olmaz.

Not - Jumper kablolarımı röle modülüne lehimlediğimi göreceksiniz, erkek - dişi jumper kablo kullanmak daha kolay ama bende yoktu.

Arduino'ya güç sağlamak için 12v güç kaynağından gelen kırmızı ve siyah kabloları sırasıyla VIN ve GND pinlerine bitişik devre tahtası sıralarına itin.

Arduino'nun GND satırındaki devre tahtasındaki bir yuvadan röle modülündeki GND pinine siyah bir atlama kablosu çalıştırın

Arduino'daki 5v'den röle modülündeki VCC'ye kırmızı bir atlama kablosu çalıştırın.

Arduino'daki D2-D9'dan röle modülündeki 1-8'e atlama kabloları (varsa farklı renkte) çalıştırın. Bunlar, röleleri etkinleştirmek/değiştirmek için kullanılacaktır.

Adım 5: Kodlama ve Test Etme

Test için ekli kodu indirebilirsiniz (Arduino IDE yazılımını indirmek için ücretsiz kullanarak açın). Çok basit ama modifikasyon için temel oluşturuyor. Bu kod, her bir çıkış soketini 10 saniye aralıklarla (1'den 8'e kadar) açar, ardından tekrar etmeden önce sonunda hepsini kapatır. Bu, basit testler için izin verdi. Jim'in tüm ampullere sahip olduğu için pimlerde bir multimetre kullanarak test ettim ama daha güvenilir olabilecek bir test ampulünü bağlamak yeterince kolay olurdu.

Jim, ışık geçişinin bir 'koreografiyi' takip etmesini istedi, bu yüzden gereksinimlerini karşılamak için geçişi ve süreleri değiştirdim. Bunun kodu benzerdir ve daha uzun döngülere sahip olsa da test kodundan daha karmaşık değildir.

Adım 6: Son Kurulum

Kontrol kutusunu aydınlatma yapısının ortasına monte ettik ve aydınlatma raflarına giden beslemeleri bağlantı kutularından esnek olacak şekilde kablolamak ve bu sefer bir panel montaj stili IEC değil, bir erkek IEC c14 soketine son vermek zorunda kaldık.

Bu fiş/priz kombinasyonlarını, ilerideki gösterilerde kurulabileceğinden kurulumun montajını ve sökülmesini kolaylaştırmak için kullandık. Bununla birlikte, sabit bir armatür olsaydı, ışıklarda sert kablolama ve prizlerin maliyetinden kaçınma sorunu olmazdı.

7. Adım: Kapsam + Olasılıklar

Bu proje, röle modüllerini kullanmak ve Arduino ile bölünmüş voltaj sistemlerini birbirine bağlamayı öğrenmek için iyi bir ilk adımdır. Bununla birlikte, birkaç ekleme ve değişiklikle biraz daha ileriye götüren projeler oluşturmak için de iyi bir temel olduğunu düşünüyorum. Arduino çok yönlüdür ve kullanımı kolaydır, işte bu öğreticiyi yazarken bulduğuma dayalı projeler için bazı hızlı fikirler…

- Diğer öğeleri kontrol etmek. Röle modülleri çok fazla akım alabilir. Bunun gibi bir kurulum her türlü şeyi kontrol etmek için kullanılabilir. Bir ses parçası yapmak için 8 mutfak robotunu bağlamak ve değiştirmek mi? Uyandığında su ısıtıcısını mı açıyorsun?

- Bir sensör kullanma ve bir geri besleme döngüsü oluşturma. Arduino, sensörlerin kullanımı için Analog girişlere sahiptir. Arduino ile kullanımı amaçlayan ve kullanımı kolaylaştıran pek çok seçenek mevcuttur. Bunun gibi bir ışık sensörlü kontrol kutusu, dışarıdaki ışık seviyeleri belirli noktalara geldiğinde çeşitli ışıkları yakmak için kullanılabilir, hareket sensörleri bir mekanın veya binanın farklı alanlarına taşındığınızda farklı ampulleri açabilir, akım sensörleri telefonunuz tamamen şarj olduğunda çamaşır makinesini açmak için kullanılabilir. Köpeğiniz bir çevreyi aştığında, vb. bir zil çalabilir. Fikirlerinizin burada akmasını sağlamak için bazı sensörlere bakın.

- Web'den veri kullanma. Çeşitli kuruluşlar ve web siteleri, kendi uygulamanız için çeşitli hizmetlerini ve verilerini kullanmanıza izin veren API anahtarlarını (Uygulama Programlama Arayüzü) yayınlayacaktır. Arduino'nuz için bir geri bildirim döngüsü için veri sağlamak üzere çeşitli canlı veri setlerini kullanabilirsiniz. Örneğin, bulunduğunuz yerdeki hava kalitesini ölçmek için LAQN'in hava kalitesi ağını kullanabilirsiniz; bu, karbondioksit seviyeleri düşük bir noktadayken bir ampulün yanmasına neden olabilir, böylece optimum hava kalitesi seviyelerinde mağazalara gidebilirsiniz.. Daha faydalı fikirler mevcuttur. Buradan kontrol edin

- Düğmeler veya tuş takımı kullanarak - Kontrolöre bağlı ışıklar bir dizi düğme kullanılarak değiştirilebilir (en belirgin şekilde 8). Bu işlevsellik, tam bir görsel ve işitsel deneyim için çalındığında ses çıkaran ve ışık değiştiren bir sentezleyiciye yerleştirilebilir.