Πώς να ελέγξετε μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα με arduino

Τα σωληνοειδή είναι πολύ συχνά χρησιμοποιούμενοι ενεργοποιητές σε πολλά συστήματα αυτοματισμού διεργασιών. Υπάρχουν πολλοί τύποι ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων, για παράδειγμα, υπάρχουν ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για το άνοιγμα ή το κλείσιμο αγωγών νερού ή αερίου και υπάρχουν ηλεκτρομαγνητικά έμβολα που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή γραμμικής κίνησης. Μια πολύ κοινή εφαρμογή της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας που θα συναντούσαμε οι περισσότεροι από εμάς είναι το κουδούνι του ding-dong. Το κουδούνι της πόρτας έχει ένα πηνίο τύπου ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας μέσα του, το οποίο όταν ενεργοποιείται από την πηγή τροφοδοσίας εναλλασσόμενου ρεύματος θα μετακινήσει μια μικρή ράβδο πάνω-κάτω. Αυτή η ράβδος θα χτυπήσει τις μεταλλικές πλάκες που είναι τοποθετημένες και στις δύο πλευρές του σωληνοειδούς για να παράγει τον χαλαρωτικό ήχο του ding dong. Χρησιμοποιείται επίσης ως εκκινητές σε οχήματα ή ως βαλβίδα σε συστήματα RO και ψεκαστήρα.

Προηγουμένως κατασκευάσαμε έναν αυτόματο διανομέα νερού χρησιμοποιώντας Arduino και Solenoid, τώρα θα μάθουμε τον έλεγχο του Solenoid με το Arduino με περισσότερες λεπτομέρειες.

Πώς λειτουργεί μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα;

Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα είναι μια συσκευή που μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια. Έχει ένα πηνίο τυλιγμένο πάνω από ένα αγώγιμο υλικό, αυτή η διάταξη δρα ως ηλεκτρομαγνήτης. Το πλεονέκτημα ενός ηλεκτρομαγνήτη έναντι του φυσικού μαγνήτη είναι ότι μπορεί να ενεργοποιηθεί ή να απενεργοποιηθεί όταν απαιτείται με ενεργοποίηση του πηνίου. Έτσι, όταν το πηνίο ενεργοποιείται, τότε σύμφωνα με τον ισχύοντα νόμο ο αγωγός που φέρει ρεύμα έχει ένα μαγνητικό πεδίο γύρω του, καθώς ο αγωγός είναι ένα πηνίο, το μαγνητικό πεδίο είναι αρκετά ισχυρό ώστε να μαγνητίζει το υλικό και να δημιουργεί μια γραμμική κίνηση.

Η αρχή λειτουργίας είναι παρόμοια με το ρελέ, έχει ένα πηνίο μέσα του, το οποίο όταν ενεργοποιείται, τραβά το αγώγιμο υλικό (έμβολο) μέσα σε αυτό, επιτρέποντας έτσι τη ροή του υγρού. Και όταν απενεργοποιηθεί ωθεί το έμβολο πίσω στην προηγούμενη θέση χρησιμοποιώντας το ελατήριο και μπλοκάρει ξανά τη ροή του υγρού.

Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, το πηνίο αντλεί μεγάλη ποσότητα ρεύματος και προκαλεί επίσης πρόβλημα υστέρησης, επομένως δεν είναι δυνατόν να κινηθεί ένα πηνίο σωληνοειδούς απευθείας μέσω ενός λογικού κυκλώματος. Εδώ χρησιμοποιούμε μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα 12V που χρησιμοποιείται συνήθως για τον έλεγχο της ροής των υγρών. Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα αντλεί συνεχές ρεύμα 700mA όταν ενεργοποιείται και μια κορυφή σχεδόν 1,2A, οπότε πρέπει να λάβουμε υπόψη αυτά τα πράγματα ενώ σχεδιάζουμε το κύκλωμα οδήγησης ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας για τη συγκεκριμένη βαλβίδα σωληνοειδών.

Απαιτούμενα στοιχεία

• Arduino UNO
• Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα
• IRF540 MOSFET
• Κουμπί - 2 αριθ.
• Αντίσταση (10k, 100k)
• Δίοδος - 1N4007
• Ψωμί
• Σύνδεση καλωδίων

Διάγραμμα κυκλώματος

Το διάγραμμα κυκλώματος για ελεγχόμενη από Arduino ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα δίνεται παρακάτω:

Επεξήγηση κώδικα προγραμματισμού

Ο πλήρης κωδικός για τη σωληνοειδή βαλβίδα Arduino δίνεται στο τέλος. Εδώ εξηγούμε το πλήρες πρόγραμμα για να κατανοήσουμε τη λειτουργία του έργου

Αρχικά, ορίσαμε τον ψηφιακό ακροδέκτη 9 ως έξοδο για την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα και τον ψηφιακό ακροδέκτη 2 και 3 ως ακίδες εισόδου για κουμπιά.

άκυρη ρύθμιση () { pinMode (9, OUTPUT); pinMode (2, ΕΙΣΟΔΟΣ); pinMode (3, ΕΙΣΟΔΟΣ); }

Τώρα σε άκυρο βρόχο, ενεργοποιήστε ή απενεργοποιήστε την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα με βάση την κατάσταση του ψηφιακού πείρου 2 και 3, όπου συνδέονται δύο μπουτόν για ενεργοποίηση και απενεργοποίηση της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας.

void loop () { if (digitalRead (2) == HIGH) { digitalWrite (9, HIGH); καθυστέρηση (1000) } αλλιώς εάν (digitalRead (3) == HIGH) { digitalWrite (9, LOW); καθυστέρηση (1000) } }

Έλεγχος ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας από Arduino

Αφού ανεβάσετε ολόκληρο τον κωδικό στο Arduino, θα μπορείτε να ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε τη σωληνοειδή με τη βοήθεια δύο πλήκτρων. Ένα LED είναι επίσης προσαρτημένο με ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα για ένδειξη. Πλήρες βίντεο εργασίας παρέχεται στο τέλος αυτού του σεμιναρίου.

Όταν πατηθεί το κουμπί 1, ο Arduino στέλνει μια λογική HIGH στο τερματικό πύλης του MOSFET IRF540, συνδεδεμένο στον 9 ^ο πείρο του Arduino. Δεδομένου ότι το IRF540 είναι ένα N-Channel MOSFET, οπότε όταν ο ακροδέκτης πύλης του γίνεται ΥΨΗΛΟΣ, επιτρέπει τη ροή ρεύματος από την αποστράγγιση στην πηγή και ενεργοποιεί το σωληνοειδές.

Παρομοίως, όταν πατάμε το κουμπί 2, το Arduino στέλνει μια λογική LOW στον τερματικό πύλης του MOSFET IRF540, ο οποίος απενεργοποιεί την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα.

Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με το ρόλο των MOSFET στην οδήγηση της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, μπορείτε να ελέγξετε το κύκλωμα οδήγησης ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας.