Arduino Multi Light Controller: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Kollega ja taiteilija Jim Hobbs suunnitteli rakentavansa vapaasti seisovan installaation näyttelyyn, jonka hän kokosi. Tämä asennus koostuisi 8 hyllystä, jotka muodostavat parabolisen muodon. Jokaisessa kahdeksassa hyllyssä oli oltava 10 hehkulamppua. Nämä 8 lamppuryhmää/hyllyä on vaihdettava automaattisesti ja erikseen, jotta voimme luoda valaistuskuvioita. Kappale viittaa General Electricin valotestaustelineisiin.

Työskentelimme yhdessä kappaleen teknisellä puolella ja päätimme, että ohjain sijaitsee keskellä rakennetta ja perustuu Arduino -nanoon.

Vaikka tämä kaikki on hyvin erityistä, tämän opetusohjelman periaatteet ja koodi antavat hyvän lähtökohdan arduinon käytölle releiden kanssa korkeamman jännitteen tai virran kuormituksen ohjaamiseen. Tällaisella ohjaimella on myös paljon mahdollisuuksia, jos sitä työnnetään hieman eri suuntaan. Katso viimeisten vaiheiden "laajuus ja mahdollisuudet" ideoille!

Suurjännitesähkö voi olla vaarallista, ja sen saa suorittaa vain pätevä henkilö. Jos olet kokematon tällä alalla tai olet epävarma, anna sähköasentajan tarkistaa sähkölaitteet ennen pistorasian liittämistä.

Tarvikkeet

Osat (linkitetyille osille on vaihtoehtoja)

- Arduino Nano

- 5v Relemoduuli 8 -kanavainen

- Mini leipälauta

- [30x] riviliittimet 2,5 mm

- 1,5 mm: n yksiytiminen johto (kaapeli)- ruskeana, sinisenä, keltaisena/vihreänä

- [8x] pistorasiaa

- sulake tuloliitäntä

- puristusliittimet

- 1A 12v virtalähde

- 20 cm uros-naarashyppyjohdot

-Kotelo

Työkalut

- Tarkka ruuvimeisselisarja

- Hieno saha

- Dremel/pyörivä monityökalu

- Poraa

- Yleismittari

- Viivain tai yhdistelmä neliö

- Kuusiokolo-/kuusioavaimet

- Avain-/hylsysarja

- Puristusliitin

- Langanpoistaja

- Neulapihdit

Vaihe 1: Asennuslevyn ja asettelun tekeminen

Meidän on tehtävä levy, joka istuu kotelomme alaosaan, jotta voimme asentaa komponentit. Käytin 6 mm vaneria, voit käyttää melkein mitä tahansa levymateriaalia, mutta varmista, että se on jäykkä eikä johtava. Ohuemmat materiaalit helpottavat asennusta ja vievät vähemmän tilaa. Jotkut kotelot on varustettu pohjalevyillä, jotka noudattavat erilaisia johtavuutta ja palo -ominaisuuksia koskevia standardeja.

nyt sinulla on oikean kokoinen asennuslevy, voit sijoittaa komponentit päälle kuvioiden asettamiseksi. Tämän vaiheen saaminen on ratkaisevan tärkeää sen varmistamiseksi, että muu rakenne on helppo ja johdotus on siisti. Ajattele kaapeleita, anna riittävästi tilaa osien väliin, pistorasian korkeus jne.

Kun olet tyytyväinen paikannukseen, merkitse paikat, poraa tarvittavat reiät ja asenna komponentit. Öljytin vanerin ennen asennusta.

Vaihe 2: Leikkaa reikiä kotelon tulo-/poistoaukoille

Pistorasiat on asennettu itse koteloon. Päätin käyttää IEC -pistorasioita, koska ne ovat luotettavia ja suhteellisen yleismaailmallisia, mutta ne ovat vaikea muoto, kun on kyse leikkausreikien leikkaamisesta asennusta varten. Olen liittänyt PDF -mallin molempia pistorasioita varten. Tämä voidaan tulostaa ja merkitä ennen leikkaamista, tai vaihtoehtoisesti voit tehdä oman mallisi pahvista kuten minä.

On olemassa työkalu näiden pistorasioiden leikkaamiseen, mutta jos luet tätä ohjekirjaa, sinulla ei todennäköisesti ole pääsyä sellaiseen. En omista sellaista, joten porasin sen sijaan reikiä merkityn alueen keskelle ja käytin Dremeliä kehän puristamiseen.

Käytämme virtaliitäntään urosliitintä ja pistorasioihin naarasliitäntöjä. Tämä poistaa mahdollisuuden paljastaa jännitteisiä tappeja. Jännitteiset nastat on piilotettava naarasliittimiin. Tätä periaatetta tulisi normaalisti käyttää käytettäessä suurjännitteisiä liittimiä.

Vaihe 3: Suurjännitepuolen kytkentä

VAROITUS - Suurjännitelaitteet voivat olla vaarallisia, ja niitä saa suorittaa vain pätevä henkilö. Jos olet kokematon tällä alalla tai olet epävarma, anna sähköasentajan tarkistaa sähkölaitteet ennen pistorasian liittämistä.

Käytä 1,5 mm: n kolmitoimisia flex-kaapeleita kaikkiin seuraaviin tarkoituksiin. Käytä maasi standardien mukaisia värejä. Isossa -Britanniassa käytämme yleensä ruskeaa, sinistä ja keltaista/vihreää live-, neutraaliksi ja maata vastaavasti - tämä voi vaihdella paikkakunnallasi.

Aloita kytkemällä väyläpalkit käyttämällä 8 -kertaisia riviliittimiä. Ne jakavat virran jokaiselle pistorasialle. Teemme tämän muodostamalla hyppyjohtimet liittymään jokaiseen päätelaitteeseen toisella puolella.

kun olet valmistanut väyläpalkit, vedä kaapeli virtalähteen kustakin liittimestä (Live, Neutraali, maadoitus) vastaavien L-, N- ja E -riviliittimien ensimmäiseen liittimeen.

Voit viedä kaapeleita Live- ja Neutral -väyläpalkkeista suoraan pistorasioihin käyttämällä päiden puristusliittimiä liittääksesi ne pistorasian liittimiin.

Käytämme kytkemiseen nolla -asentoa, joten käytä kaapelointia jokaisen releen yhteisen (yhteisen) terminaalin välillä jokaiseen nollakiskon liittimeen.

Sinun on sitten vedettävä toinen kaapeli NO (normaalisti auki) -liittimestä kussakin releessä kullekin pistorasialle. Tämä tarkoittaa, että piiri on "normaalisti auki", ja meidän on aktivoitava rele Arduinolla sen "sulkemiseksi" ja siten valojen sytyttämiseksi.

sinun on kytkettävä ruskeat ja siniset kaapelit 12 voltin virtalähteeseen syöttääksesi sen. Ne voidaan puristaa liittimiin, jotka on kytketty suoraan C14 -päävirtalähteeseen, tai liittää L + N -väyläpalkkeihin.

Siisteys on tässä avainasemassa.

Vaihe 4: Pienjännitepuolen kytkentä

Arduinoa käytetään releiden aktivointiin ja piirin sulkemiseen. Arduino toimii loogisen tason jännitteellä, mikä tarkoittaa, että se antaa noin 5 V: n jännitteen, kun nasta on asetettu asentoon HIGH (päällä). Voimme kuitenkin virrata Arduinon itse käyttämällä 9-12v välillä VIN-nastaan. Käytän usein 12 voltin syöttöä, kuten olen tehnyt tässä tapauksessa, koska se on melko vakio ja saatavilla on paljon komponentteja, jotka toimivat 12 voltilla. Voit myös virrata Arduinoa USB: llä, joka tarjoaa 5 voltin virran.

Olemme valinneet käyttää 5 voltin relemoduulia, koska se vastaa 5 V: n lähtöä, jonka Arduino antaa sähkölle ja vaihtaa sen.

Joten aloita työntämällä Arduino Nano leipälevylle varmistaen, että se ylittää keskikohdan, jotta molemmin puolin olevat tapit eivät ole kytkettynä.

Huomaa - Näet, että olen juottanut hyppyjohtimeni relemoduuliin, uros -naarashyppykaapelien käyttäminen on helpompaa, mutta minulla ei ollut niitä.

Työnnä punaiset ja mustat johdot 12 voltin virtalähteestä VIN- ja GND -nastojen vieressä oleviin leipälaudan riveihin, jotta Arduino saa virtaa.

Vedä musta hyppyjohto Arduinon GND -rivin leipälevyn urasta relemoduulin GND -nastaan

Vedä punainen hyppyjohto Arduinon 5 V: sta relemoduulin VCC: hen.

Suorita (eriväriset, jos saatavilla) hyppyjohdot A2: sta D2-D9: een Arduinolla 1-8: een relemoduulissa. Näitä käytetään releiden aktivointiin/kytkemiseen.

Vaihe 5: Koodaus ja testaus

Testausta varten voit ladata liitteenä olevan koodin (avaa se käyttämällä ilmaista Arduino IDE -ohjelmistoa). Se on hyvin yksinkertainen, mutta luo perustan muutoksille. Tämä koodi yksinkertaisesti kytkee jokaisen pistorasian päälle (1: stä 8: een) 10 sekunnin välein ja lopulta sammuttaa kaikki ennen toistoa. Tämä mahdollisti yksinkertaisen testauksen. Koska Jimillä on kaikki hehkulamput, joita testasin käyttäen tappeja yleismittarilla, mutta olisi tarpeeksi helppoa kytkeä testilamppu, joka voisi olla luotettavampi.

Jim halusi valonvaihdon noudattavan "koreografiaa", joten muutin yksinkertaisesti kytkentää ja kestoa vastaamaan hänen vaatimuksiaan. Tämän koodi on samanlainen eikä monimutkaisempi kuin testauskoodi, vaikkakin pidemmillä silmukoilla.

Vaihe 6: Lopullinen asennus

Asensimme ohjauslaatikon valaistusrakenteen keskelle ja jouduimme yksinkertaisesti johtamaan syötteet valaisimen hyllyille joustaviksi liitäntärasioistaan ja päätymään urospuoliseen IEC c14 -liitäntään, tällä kertaa ei paneeliasennustyyliin IEC.

Käytimme näitä pistoke/pistorasia -yhdistelmiä, jotta asennus olisi helppo koota ja purkaa, koska se voidaan asentaa tuleviin näytöksiin. Kuitenkin ei olisi mitään ongelmaa, jos valaisimet johdotettaisiin tiukasti ja vältettäisiin pistorasioiden kustannukset, jos se olisi pysyvä valaisin.

Vaihe 7: Soveltamisala + mahdollisuudet

Tämä projekti on hyvä alku askelta relemoduulien käyttämiselle ja oppimiseen yhdistää jaetut jännitejärjestelmät Arduinon kanssa. Mielestäni se on kuitenkin myös hyvä perusta sellaisten projektien luomiselle, jotka vievät sitä hieman pidemmälle muutamilla lisäyksillä ja muutoksilla. Arduino on erittäin monipuolinen ja helppokäyttöinen, tässä on joitain nopeita ideoita projekteihin, jotka perustuvat tähän, jonka keksin kirjoittaessani tätä opetusohjelmaa…

- Muiden kohteiden hallinta. Relemoduulit voivat viedä paljon virtaa. Tällaista asetusta voitaisiin käyttää kaikenlaisten asioiden hallintaan. Yhdistetäänkö ja vaihdetaanko 8 monitoimikoneita ääniraidan luomiseksi? kytket vedenkeittimen päälle, kun heräät?

- Anturin käyttö ja palautelenkin luominen. Arduinolla on analogiset tulot antureiden käyttöä varten. Saatavana on monia, jotka on tarkoitettu käytettäväksi Arduinon kanssa, mikä tekee niistä helppokäyttöisiä. Tällaista valosensorilla varustettua ohjauslaatikkoa voitaisiin käyttää erilaisten valojen sytyttämiseen, kun ulkovalaistus saavuttaa tietyt kohdat, liikeanturit voivat sytyttää eri lamput, kun muutat tilan tai rakennuksen eri alueille, virta -anturit voidaan käyttää pesukoneen käynnistämiseen, kun puhelin on ladattu täyteen. Äänimerkki voi kuulua, kun koirasi rikkoo kehää jne. Katso joitakin antureita saadaksesi ideasi virtaamaan tänne

- Verkon tietojen käyttäminen. Eri organisaatiot ja verkkosivustot julkaisevat API -avaimet (Application Programming Interface), joiden avulla voit käyttää eri palveluita ja tietoja omaan sovellukseesi. Voit käyttää erilaisia reaaliaikaisia tietoja antamaan tietoja palautesilmukalle Arduinollesi. Voit esimerkiksi käyttää LAQN: n ilmanlaatuverkkoa mittaamaan paikkakuntasi ilmanlaatua, mikä voi johtaa siihen, että hehkulamppu syttyy, kun hiilidioksidipitoisuus on alhaisella tasolla, joten voit mennä kauppaan optimaalisen ilmanlaadun aikana. Lisää hyödyllisiä ideoita löytyy. Tarkista se täältä

- Painikkeiden tai näppäimistön käyttö - Säätimeen kytkettyjä valoja voidaan vaihtaa useilla painikkeilla (ilmeisimmin 8). Tämä toiminnallisuus voitaisiin rakentaa syntetisaattoriin, joka toi ääniä ja kytki valoja toistettaessa koko visuaalisen, kuultavan kokemuksen saamiseksi.