شاهد على يوتيوب

استخدام مفتاح ريد للتحكم في مرحل وأحمال التيار المتردد/المستمر باستخدام أردوينو

في هذا الدرس سنستكشف كيفية استخدام مفتاح ريد بالتعاون مع لوحة أردوينو للتحكم في ريليه يمكنه إدارة أحمال التيار المتردد (AC) والتيار المستمر (DC). يعمل مفتاح ريد كمستشعر مغناطيسي، مما يتيح لنا تفعيل الريليه اعتمادًا على قرب المغناطيس. هذا التكوين مثالي لتطبيقات مثل الإنذارات والإضاءة الآلية أو أي سيناريو ترغب فيه بالتحكم بالأجهزة استنادًا إلى وجود أو عدم وجود مجال مغناطيسي. النتيجة ستكون دائرة تعمل بشكل كامل يمكنها تشغيل أو إيقاف ضوء أو إنذار اعتمادًا على حالة مفتاح ريد.

بينما نبني هذا المشروع، سنناقش المكونات الرئيسية المشاركة، بما في ذلك مفتاح الرييد (reed switch)، المرحّل (relay)، والأردوينو. لمفتاح الرييد ثلاثة دبابيس: VCC (الطاقة)، GND (الأرضي)، وOUTPUT (الإشارة). عند اقتراب مغناطيس، يغلق المفتاح، مما يسمح لسن الإشارة بالانتقال إلى حالة عالية (HIGH)، ومن ثم تفعيل المرحّل. يعمل المرحّل كمفتاح للأحمال ذات الجهد الأعلى، مما يجعله مناسبًا للتحكم في أجهزة مثل المصابيح أو الإنذارات.

لعرض توضيحي بصري ولمزيد من التوضيح، تأكد من الاطلاع على الفيديو المرفق (في الفيديو عند 00:00).

شرح الأجهزة

تتضمن المكونات الرئيسية لهذا المشروع مفتاح ريد ووحدة مرحل ولوحة أردوينو. مفتاح ريد هو مستشعر مغناطيسي يغلق نقاط اتصاله عندما يكون المغناطيس قريبًا، مما يسمح بمرور التيار عبر دبوس الإخراج. يرسل هذا الدبوس إشارة إلى المرحل، الذي يمكنه التحكم بأجهزة ذات جهد عالٍ بأمان.

تم تصميم وحدة المرحل للتحكم بالأحمال الأكبر. لديها ثلاث توصيلات رئيسية: المشترك (COM)، والمفتوح عادة (NO)، والمغلق عادة (NC). عندما يتم تفعيل المرحل بواسطة الأردوينو، فإنه يربط دبوس COM بدبوس NO، مما يسمح بتدفق التيار إلى الجهاز المتصل. يتيح هذا الإعداد تحكماً مرناً في مختلف الأجهزة الكهربائية دون توصيل الأردوينو مباشرة بجهود عالية. المضخم الرئيسي المستخدم لتضخيم إشارة المفتاح المقروء هو المضخم التشغيلي LM393

ورقة بيانات الوحدة

تعليمات الأسلاك

لتوصيل النظام كهربائياً، ابدأ بتوصيل مفتاح ريد. صِل دبوس VCC الخاص بمفتاح الريد بمخرج 5V في لوحة Arduino، وصِل دبوس GND بأحد دبابيس الأرضي في لوحة Arduino. يجب توصيل دبوس OUTPUT الخاص بمفتاح الريد إلى الدبوس الرقمي2على الأردوينو. سيسمح ذلك للأردوينو بقراءة حالة مفتاح ريد.

بعد ذلك، قم بتوصيل وحدة المرحل. وصل دبوس VCC في وحدة المرحل بمخرج 5V على الأردوينو، ووصل دبوس GND بالأرضي. يجب توصيل دبوس الإدخال الخاص بالمرحل، الذي يتحكم في عمله، إلى دبوس رقمي10على الأردوينو. أخيرًا، قم بتوصيل الحمل (مثل مصباح كهربائي) إلى طرفي المرحّل المشترك والمفتوح عادةً، مع التأكد من أن الحمل مناسب لمواصفات المرحّل.

أمثلة على الكود وشرح تفصيلي

يقوم مقطع الشيفرة التالي بتهيئة الأطراف وإعداد الاتصال التسلسلي لأغراض التصحيح. مفتاح ريد متصل بالدبوس2, بينما يتم التحكم في المرحل عبر الدبوس10.

int LD = 200; // time in milliseconds to wait before making another reading.

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(10, OUTPUT); // connected to relay
    pinMode(2, INPUT); // reed switch input pin 2  
    Serial.println("Robojax Test: Reed switch");
}

في دالة الحلقة، يتم فحص حالة مفتاح القصب (reed switch) باستمرار. إذا كان المفتاح مغلقًا (مما يدل على وجود مغناطيس)، يتم تشغيل المرحل. إذا كان المفتاح مفتوحًا، يتم إيقاف تشغيل المرحل بعد تأخير قدره 5 ثوانٍ، مما يتيح فترة سماح قبل إيقافه.

void loop() {
    if(digitalRead(2)){
      Serial.println("Switch ON "); 
      digitalWrite(10, LOW); // Turn the relay ON    
      delay(LD); 
    }else{
      delay(5000); // wait 5 seconds before turning the alarm off
      digitalWrite(10, HIGH); // Turn the relay OFF
    }
}

يتيح هذا الكود مرونة في التحكم في المرحّل بناءً على حالة مفتاح ريد. يمكنك تعديل التوقيت وسلوك التشغيل عن طريق تغيير قيم التأخير أو طريقة التحكم في المرحّل بناءً على إشارة المفتاح.

عرض توضيحي / ما الذي تتوقعه

عند اكتمال الإعداد، يجب أن يؤدي تقريب مغناطيس إلى مفتاح الرييد إلى تفعيل المرحل، مما يشعل الضوء أو الإنذار المتصل. إذا تم إزالة المغناطيس، سيبقى الضوء مضاءً لفترة تأخير محددة قبل أن ينطفئ، مما يوفر وقتًا احتياطيًا للمستخدم. تأكد من اختبار النظام للتأكد من أن المرحل يتصرف كما هو متوقع ويستجيب بشكل صحيح لمفتاح الرييد.

الطوابع الزمنية للفيديو

• 00:00- مقدمة عن المشروع
• 02:15- شرح الأجهزة
• 05:30- عرض توصيل الأسلاك
• 08:45- استعراض الكود
• 12:00- النتائج المتوقعة ونصائح استكشاف الأخطاء وإصلاحها

الصور

Reed Switch module top view

Reed Switch Schematic

reed_switch-4

Reed Switch module

Reed Switch module top view

Reed Switch module

Arduino wiring for Reed switch module

Reed Switch module top view

Reed Switch Schematic

reed_switch-4

Reed Switch module

Reed Switch module top view

Reed Switch module

Arduino wiring for Reed switch module

++
//*
 * This is the Arduino code for a reed switch to
 * turn a relay ON, which the relay
 * can turn a light or alarm ON.
 * The reed switch is connected to pin 2.
 * The relay is connected to pin 10.
 
 * Watch the video for this code: https://www.youtube.com/watch?v=2RBFKqoauaI
 * 
 * Written by Ahmad Shamshiri for Robojax.com Video
 * Date: December 5, 2017, in Ajax, Ontario, Canada
 * Permission granted to share this code, given that this
 * note is kept with the code.
 
 * Please keep this note with the code.
 * This code is available on Robojax.com
 * 
 * This code is "AS IS" without warranty or liability. Free to be used as long as you keep this note intact.
 * This code has been downloaded from Robojax.com
    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
    it under the terms of the GNU General Public License as published by
    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
    (at your option) any later version.

    This program is distributed in the hope that it will be useful,
    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
    GNU General Public License for more details.

    You should have received a copy of the GNU General Public License
    along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
 */


 int LD = 200; // time in milliseconds to wait before making another reading.

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    // output pins
    pinMode(10, OUTPUT);// connected to relay
         

    // input pins
    pinMode(2, INPUT);// reed switch  input pin 2  


    Serial.println("Robojax Test: Reed switch");

}

void loop() {

    // read the REED switch
    if(digitalRead(2)){
      Serial.println("Switch ON "); 
      digitalWrite(10, LOW); // Turn the relay ON    
      delay(LD); 
    }else{
      delay(5000);// wait 5 seconds before turning the alarm off
				// remove this line if you don't want any delay
      digitalWrite(10, HIGH);// Turn the relay OFF
      
    }
  




}// loop