Arduino Multi Light Controller: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Seorang rakan sekerja dan artis Jim Hobbs merancang untuk membina pemasangan bebas untuk pameran yang disusunnya. Pemasangan ini akan terdiri daripada 8 rak yang membentuk bentuk parabola. Masing-masing dari 8 rak itu mesti dipasang 10 mentol lampu padanya. 8 kumpulan / rak lampu ini perlu dihidupkan secara automatik dan secara individu sehingga kita dapat membuat corak pencahayaan. Bahagian ini merujuk pada rak ujian cahaya di General Electric.

Kami bekerjasama di bahagian teknikal, dan memutuskan untuk mempunyai pengawal yang terletak di tengah struktur dan berdasarkan Arduino nano.

Walaupun semuanya sangat spesifik, prinsip dan kod yang terlibat dalam tutorial ini memberikan titik permulaan yang baik untuk menggunakan arduino dengan relay untuk mengawal voltan atau beban arus yang lebih tinggi. ada juga banyak kemungkinan dengan alat kawalan seperti ini jika ia didorong ke arah yang sedikit berbeza. Lihat langkah terakhir 'skop dan kemungkinan' untuk beberapa idea!

Elektrik voltan tinggi boleh membahayakan dan hanya boleh dilakukan oleh orang yang cekap. Sekiranya anda sama sekali tidak berpengalaman dalam bidang ini atau tidak pasti, minta elektrik diperiksa oleh juruelektrik sebelum memasang.

Bekalan

Bahagian (alternatif untuk bahagian yang berkaitan tersedia)

- Arduino Nano

- 5v modul Relay 8 saluran

- Papan roti mini

- Blok terminal [30x] 2.5mm

- Flex core tunggal 1.5mm (kabel) - berwarna coklat, biru, kuning / hijau

- [8x] soket soket

- soket masuk bersatu

- terminal kelim

- Bekalan kuasa 1A 12v

- Kabel pelompat lelaki-wanita 20cm

-Penutup

Alat

- Set pemutar skru tepat

- Gergaji potong halus

- Alat pelbagai dremel / putar

- Gerudi

- Multimeter

- Pembaris atau petak gabungan

- Kekunci Allen / hex

- Set kunci pas / soket

- Alat terminal crimp

- Pelucut wayar

- Playar mata jarum

Langkah 1: Membuat Pemasangan dan Susunatur Pemasangan

Kita perlu membuat piring untuk duduk di bahagian bawah kandang untuk memasang komponen ke. Saya menggunakan sekeping papan lapis 6mm, anda boleh menggunakan hampir semua bahan lembaran tetapi pastikan ia kaku dan tidak konduktif. Bahan yang lebih nipis menjadikan pemasangan lebih mudah dan memerlukan ruang yang lebih sedikit. Beberapa penutup dibekalkan dengan plat asas, ini akan mematuhi pelbagai standard yang berkaitan dengan kekonduksian dan sifat kebakaran.

sekarang anda mempunyai plat pemasangan berukuran betul, anda boleh meletakkan komponen di atas untuk mencari susun atur. Mendapatkan langkah ini dengan betul sangat penting untuk memastikan binaan yang lain mudah, dan pendawaiannya kemas. Fikirkan tentang jalan kabel, memberi ruang yang cukup antara bahagian, ketinggian soket kuasa dll.

Setelah anda berpuas hati, letakkan kedudukan, gerudi lubang yang sesuai dan pasangkan komponen anda. Saya menyapu minyak papan lapis sebelum dipasang.

Langkah 2: Potong Lubang untuk Inlet / outlet di Enclosure

Outlet elektrik dipasang ke kandang itu sendiri. Saya memilih untuk menggunakan soket IEC kerana ia boleh dipercayai dan agak universal, namun bentuknya sukar untuk memotong lubang untuk dipasang. Saya telah melampirkan templat PDF untuk kedua-dua jenis soket yang digunakan di sini. Ini boleh dicetak dan digunakan untuk menandakan sebelum memotong, sebagai alternatif anda boleh membuat templat anda sendiri dari kadbod seperti yang saya lakukan.

Terdapat alat untuk memotong soket ini, tetapi jika anda membaca Instruksional ini, anda tidak mungkin dapat mengaksesnya. Saya tidak memiliki satu lubang sebaliknya menggerudi lubang di tengah-tengah kawasan yang ditandai dan menggunakan Dremel untuk mengatasi perimeter.

Kami menggunakan soket lelaki untuk saluran masuk, dan soket wanita untuk soket. Ini untuk menghilangkan kemungkinan terdapat pin hidup yang terdedah. Pin hidup harus disembunyikan kerana terdapat pada soket wanita. Prinsip ini biasanya digunakan semasa menggunakan penyambung dengan voltan tinggi.

Langkah 3: Pendawaian Sisi Voltan Tinggi

AMARAN - Elektrik voltan tinggi boleh membahayakan dan hanya boleh dilakukan oleh orang yang berwibawa. Sekiranya anda sama sekali tidak berpengalaman dalam bidang ini atau tidak pasti, minta elektrik diperiksa oleh juruelektrik sebelum memasang.

Gunakan kabel flex tri-rated 1.5mm untuk semua perkara berikut. Gunakan warna yang sesuai dengan standard di negara anda. Di UK, kami biasanya menggunakan coklat, biru, dan kuning / hijau untuk Live, neutral, dan bumi masing-masing - ini mungkin berbeza di kawasan anda.

Mulakan dengan memasang bar bas anda dengan menggunakan barisan blok terminal 8x. Ini akan mengagihkan kuasa ke setiap saluran kuasa. Kami melakukan ini dengan membuat petunjuk lompatan untuk bergabung dengan setiap terminal di satu sisi.

setelah anda membuat bar bas, jalankan kabel dari setiap terminal (Live, Neutral, bumi) pada saluran masuk ke terminal pertama bar blok terminal L, N, dan E masing-masing.

Anda boleh memasang kabel dari bar bas Live dan Neutral terus ke soket kuasa, menggunakan terminal kelim di hujung untuk menyambungkannya ke terminal soket.

Kami akan menggunakan neutral untuk menukar, jadi jalankan kabel antara terminal tengah (Biasa) pada setiap geganti ke setiap terminal di bar bas neutral.

Anda kemudian perlu menyalurkan kabel lain dari terminal NO (Normally Open) pada setiap relay ke setiap saluran kuasa. Ini bermaksud litar akan 'Normally Open' dan kita perlu mengaktifkan relay menggunakan Arduino untuk 'menutupnya' dan dengan itu menyalakan lampu.

anda perlu menyambungkan kabel Brown dan Blue pada bekalan kuasa 12v anda untuk menyediakannya. Ini boleh dilekatkan ke terminal yang disambungkan terus ke saluran masuk utama C14, atau boleh disambungkan ke bar bas L + N.

Kekemasan adalah kunci di sini.

Langkah 4: Pendawaian Sisi Voltan Rendah

Arduino digunakan untuk mengaktifkan geganti dan menutup litar. Arduino berfungsi dari 'voltan tahap logik' yang bermaksud ia mengeluarkan sekitar 5v apabila pin diset ke 'TINGGI' (aktif). Walau bagaimanapun, kita dapat mengaktifkan Arduino itu sendiri menggunakan antara 9-12v ke dalam pin VIN. Saya sering memilih untuk menggunakan bekalan 12v seperti yang saya lakukan dalam kes ini kerana ia cukup standard dan terdapat banyak komponen yang tersedia pada 12v. Anda juga boleh menghidupkan Arduino dengan USB yang menyediakan bekalan 5v.

Kami telah memilih untuk menggunakan modul geganti 5v kerana ini sesuai dengan output 5v yang diberikan oleh Arduino kepada kuasa dan menukarnya.

Jadi untuk memulakan, tekan Arduino Nano ke papan roti, memastikannya melintasi pusat sehingga pin di kedua-dua sisi tidak tersambung.

Catatan - Anda akan dapat melihat bahawa saya telah memasangkan kabel pelompat saya ke modul geganti, menggunakan kabel pelompat lelaki ke wanita lebih mudah tetapi saya tidak memilikinya.

Tolak wayar merah dan hitam dari bekalan kuasa 12v ke dalam barisan papan roti yang bersebelahan dengan pin VIN, dan pin GND untuk memberi kuasa kepada Arduino.

Jalankan kabel pelompat hitam dari slot di papan roti di baris GND Arduino ke pin GND pada modul geganti

Jalankan kabel pelompat merah dari 5v pada Arduino hingga VCC pada modul geganti.

Jalankan kabel pelompat (berwarna berbeza jika ada) dari D2-D9 di Arduino hingga 1-8 pada modul geganti. Ini akan digunakan untuk mengaktifkan / menukar relay.

Langkah 5: Pengekodan dan Pengujian

Untuk ujian, anda boleh memuat turun kod yang dilampirkan (buka dengan menggunakan perisian Arduino IDE percuma untuk memuat turun). Ini sangat asas tetapi meletakkan asas untuk pengubahsuaian. Kod ini hanya menghidupkan setiap soket soket (dari 1 hingga 8) pada selang waktu 10 saat, kemudian akhirnya dimatikan sebelum diulang. Ini membolehkan ujian mudah. Oleh kerana Jim mempunyai semua bola lampu, saya menguji menggunakan multimeter pada pin tetapi cukup mudah untuk memasang lampu uji yang lebih dipercayai.

Jim mahu peralihan cahaya mengikuti 'koreografi' jadi saya hanya menukar suis dan jangka masa untuk memenuhi keperluannya. Kod untuk ini serupa dan tidak lebih kompleks daripada kod ujian walaupun dengan gelung yang lebih panjang.

Langkah 6: Pemasangan Akhir

Kami memasang kotak kawalan di tengah struktur pencahayaan dan hanya perlu memasangkan umpan ke rak pencahayaan menjadi lentur dari kotak persimpangan mereka, dan berakhir ke soket IEC c14 lelaki, kali ini bukan gaya pemasangan panel IEC.

Kami menggunakan kombinasi palam / soket ini untuk membuat pemasangan mudah dipasang dan dibongkar kerana ia mungkin dipasang pada rancangan yang akan datang. Namun tidak akan ada masalah dengan kabel yang kuat di lampu dan mengelakkan kos soket jika itu adalah lekapan tetap.

Langkah 7: Skop + Kemungkinan

Projek ini merupakan langkah awal yang baik untuk menggunakan modul relay dan belajar menghubungkan sistem voltan terbahagi dengan Arduino. Namun saya rasa ini juga merupakan asas yang baik untuk membuat projek yang melangkah lebih jauh dengan beberapa penambahan dan pengubahsuaian. Arduino sangat serba boleh dan mudah digunakan, berikut adalah beberapa idea cepat untuk projek berdasarkan yang saya buat semasa menulis tutorial ini…

- Mengawal barang lain. Modul relay boleh mengambil banyak arus. Penyediaan seperti ini dapat digunakan untuk mengendalikan semua jenis perkara. Menyambung dan menukar 8 pemproses makanan untuk membuat trek bunyi? menghidupkan cerek anda ketika anda bangun?

- Menggunakan sensor dan membuat gelung maklum balas. Arduino mempunyai input Analog untuk penggunaan sensor. Banyak tersedia yang ditujukan untuk digunakan dengan Arduino menjadikannya mudah digunakan. Kotak kawalan seperti ini dengan sensor cahaya dapat digunakan untuk menyalakan berbagai lampu ketika tingkat cahaya luar sampai ke titik-titik tertentu, sensor gerakan dapat menyalakan mentol yang berbeda ketika Anda berpindah ke kawasan yang berbeda dari ruang atau bangunan, sensor saat ini dapat digunakan untuk menghidupkan mesin basuh ketika telefon anda terisi penuh. Bel berbunyi apabila anjing anda melanggar perimeter, dsb. Lihat beberapa sensor agar idea anda mengalir di sini

- Menggunakan data dari web. Pelbagai organisasi dan laman web akan melepaskan kunci API (Antaramuka Pengaturcaraan Aplikasi) yang membolehkan anda menggunakan pelbagai perkhidmatan dan data mereka untuk aplikasi anda sendiri. Anda boleh menggunakan pelbagai kumpulan data langsung untuk menyediakan data untuk gelung maklum balas untuk Arduino anda. Contohnya, anda boleh menggunakan rangkaian kualiti udara LAQN untuk mengukur kualiti udara di kawasan anda, yang boleh mengakibatkan lampu menyala ketika tahap karbon dioksida berada pada titik rendah, sehingga anda dapat melakukan perjalanan ke kedai-kedai selama tahap kualiti udara optimum. Idea yang lebih berguna ada. Lihat di sini

- Menggunakan butang atau papan kekunci - Lampu yang disambungkan ke pengawal dapat dihidupkan menggunakan sejumlah butang (paling jelas 8). Fungsi ini dapat dimasukkan ke dalam synthesizer yang mengeluarkan suara serta menukar lampu ketika dimainkan untuk keseluruhan pengalaman visual, yang dapat didengar.