這篇文章來源于DevicePlus.com英語網站的翻譯稿。
Arduino板可用于控制LED、小型伺服系統和傳感器等低壓電子設備。但是當您想要控制更大的東西時(例如一盞燈或者某些需要使用延長線來插入插座的設備),Arduino就無法執行這些消耗功率過大的工作了。這時候,您需要一個繼電器。本指南將向您展示如何將繼電器添加到您的項目中,從而實現對臺燈以及其他各種高壓小器件的控制。
繼電器工作原理
繼電器是可用于控制高壓電子設備的小模塊。由于燈等設備的電壓較高,會損壞Arduino,所以需要將它們分隔開來。在繼電器內部,電磁鐵由低壓線控制(例如來自Arduino引腳的引線)。啟動后,電磁鐵會關閉高壓線上的開關。這可以使高壓和低壓電路彼此隔離。
在繼電器的高壓側,有三個連接點。一側為常閉(NC)觸點,中間為公共引腳(COM),另一側為常開(NO)觸點。在繼電器工作電路圖中,從COM出來的線將會指向NC。NC用于將設備保持在開啟狀態,并且僅在您從Arduino發送信號時關閉。如果您希望設備保持關閉狀態,且僅在從Arduino發送信號時打開,那么請使用NO。出于我們的目的,我們將使用NO,因為我們需要對一盞燈進行打開和關閉操作,就像控制LED那樣。
在繼電器的低壓側,您通常可以看到一個VCC和一個GND引腳,以及與模塊中繼電器數量相對應的輸入引腳。模塊中至少有一個繼電器,但是有些模塊中會有8個或更多的獨立繼電器共享一個電路板。
您的繼電器模塊上可能還會有跳線。連接此跳線后,電磁鐵將由Arduino供電。但是,如果繼電器出現問題,則可能會損壞Arduino。如果要用單獨的電源來為繼電器模塊供電,請移除此跳線。但是,出于我們的目的,我們將在之后的工作中使用該跳線來進行一個簡單的演示。
警告:在使用高壓設備的時候請務必小心謹慎。如果處理不當,高壓電纜可能會導致人身傷害甚至死亡。當有電流流通時,切勿觸摸任何裸露的電線。在本指南中,我們將對延長線進行切割,因此請勿在插入插座時對其進行任何修改。只有在完成所有其他工作后才能將您的設備插入高壓插座。
所需部件
雖然我們的目的是完成實現燈光控制的項目,但是其實我們真正需要的是Arduino控制的延長線,因為它們很便宜且易于操作。在一切準備就緒之后,您就可以將燈接入延長線。綜合以上因素,您需要以下部件:
Arduino | |
繼電器模塊 | |
延長線 | |
臺燈 | |
剝線鉗 | |
電線 | |
USB數據線 | |
Arduino IDE |
由于接線很復雜,并且需要在保證安全的前提下進行連接,所以最好把Arduino接線放到最后來完成。
代碼
在對繼電器模塊進行連接前(以及延長線沒有插入壁裝插座前),您可以將下面的代碼復制到您的IDE中,并將其上傳到Arduino。
void setup()
{
pinMode(8, OUTPUT);
}
void loop()
{
digitalWrite(8, HIGH);
delay(10000);
digitalWrite(8, LOW);
delay(10000);
}
在此代碼的設置部分,我們將設置一個輸出引腳。循環部分將用于執行交替打開和關閉繼電器的工作,頻率為每秒十次。您現在可以在此基礎上添加傳感器或將其用于燈光控制。您可以嘗試更改燈光亮起的持續時間,或者通過查看我們的指南了解如何使用運動傳感器來控制燈光,使其在房間內有人移動時自動打開。
如果您想完全更改該代碼,請確認延長線在將Arduino用USB數據線連接到計算機前處于斷開狀態。完成項目后,請務必先斷開高壓電纜。
牢記這一點后,現在我們開始進行接線。
接線
首先,我們需要剪切延長線,以將其連接到繼電器。在繼續之前,請確保您的電線與所有電源之間都已經斷開連接。大多數延長線都包含兩根粘在一起的線纜。一根是地線,外表面有凸起。另一根外表面是光滑的,這是火線,也是我們要接入繼電器的線。
用小刀沿著電線的長度方向將兩根線劃開,然后只對火線(外表光滑的一根)進行剪切以露出里面的電線。然后,使用剝線鉗剝離少量的絕緣層。輕型延長線通常使用16型號規格,而重型延長線可達到10型號規格。請確保您使用的剝線鉗適用于相應的線型規格。
兩端電線露出后,將一端插入繼電器的NO輸入端,另一端插入COM。在此配置中,除非您從Arduino發送信號以將其打開,否則延長線中不會有電流流通。
完成此部分后,之后的一小段時間內我們不會再用到延長線,但是在完成剩余工作前不要將其連接到電源。
接下來,我們開始進行Arduino接線部分。使用常用Arduino電線將Arduino上的5V連接到繼電器模塊上的VCC。然后將Arduino的GND連接到繼電器上的GND。最后,將Arduino上的引腳8連接到繼電器模塊上的輸入1(或者您使用的繼電器上的其他任何相應輸入)。
完成后,將電源連接到您的Arduino(可以是一個單獨的電源或者用于上傳草圖的USB數據線),然后將延長線插入壁裝插座。完成這些操作后,您的燈應該會打開十秒,然后再關閉十秒。如果沒有,請查看您的燈具是否打開。
再次提醒一下,當您完成所有工作后,請務必先拔下延長線,然后再處理其他部件。當延長線插入插座時,切勿觸摸延長線表皮脫落部分的裸露電線。
DevicePlus 編輯團隊
設備升級版適用于所有熱愛電子和機電一體化的人。
審核編輯黃宇
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