تماشا در یوتیوب

استفاده از سوئیچ رید برای کنترل ریلی و بارهای AC/DC با آردوینو

در این آموزش، به بررسی چگونگی استفاده از یک سوییچ رید همراه با آردوینو برای کنترل یک ریلی که می‌تواند بارهای جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) را مدیریت کند، می‌پردازیم. سوییچ رید به‌عنوان یک حساس(حس کننده) مغناطیسی عمل می‌کند و به ما اجازه می‌دهد با توجه به نزدیکی یک آهنربا، ریلی را تحریک کنیم. این پیکربندی برای کاربردهایی مانند آلارم‌ها، چراغ‌های خودکار یا هر وضعیتی که بخواهید دستگاه‌ها را بر اساس حضور یا عدم حضور یک میدان مغناطیسی کنترل کنید، ایده‌آل است. نتیجه یک مدار کاملاً عملیاتی خواهد بود که بسته به وضعیت سوییچ رید می‌تواند یک چراغ یا آلارم را روشن یا خاموش کند.

در حین ساخت این پروژه، اجزای کلیدی درگیر را بررسی خواهیم کرد، از جمله سوییچ رید، ریلی و آردوینو. سوییچ رید سه پایه دارد: VCC (تغذیه)، GND (زمین) و OUTPUT (خروجی/سیگنال). وقتی یک آهنربا نزدیک می‌شود، سوییچ بسته می‌شود و اجازه می‌دهد پایه خروجی در حالت HIGH قرار گیرد که می‌تواند ریلی را تحریک کند. ریلی به‌عنوان یک کلید برای بارهای با ولتاژ بالاتر عمل می‌کند و آن را برای کنترل دستگاه‌هایی مانند لامپ‌ها یا آلارم‌ها مناسب می‌سازد.

برای نمایش تصویری و توضیحات بیشتر، حتماً ویدیوی مرتبط را در (در ویدیو در 00:00) تماشا کنید.

توضیح سخت‌افزار

اجزای اصلی این پروژه شامل یک سوئیچ رید، یک ماجیول ریلی و یک برد آردوینو است. سوئیچ رید یک حساس(حس کننده) مغناطیسی است که هنگام قرارگیری یک آهنربا در مجاورت، تماس‌هایش را می‌بندد و اجازه می‌دهد جریان از طریق پایه خروجی (OUTPUT) عبور کند. این پایه سیگنالی را به ریلی می‌فرستد که می‌تواند دستگاه‌های با ولتاژ بالا را به‌صورت ایمن کنترل کند.

ماجیول ریلی برای کنترل بارهای بزرگ‌تر طراحی شده است. این ماجیول سه اتصال اصلی دارد: مشترک (COM)، در حالت عادی باز (NO) و در حالت عادی بسته (NC). وقتی ریلی توسط آردوینو فعال می‌شود، پایه COM را به پایه NO متصل می‌کند و اجازه می‌دهد جریان به دستگاه متصل عبور کند. این تنظیم امکان کنترل انعطاف‌پذیر انواع دستگاه‌های الکتریکی را فراهم می‌کند بدون اینکه آردوینو مستقیماً با ولتاژهای بالا در تماس باشد. تقویت‌کنندهٔ اصلی که برای تقویت سیگنال کلید خوانده شده استفاده می‌شود، تقویت‌کنندهٔ عملیاتی LM393 است.

مشخصات فنی ماجیول

دستورالعمل‌های سیم‌کشی

برای سیم‌کشی سیستم، با اتصال سوئیچ رید شروع کنید. پایه VCC سوئیچ رید را به خروجی 5V روی آردوینو وصل کنید و پایه GND آن را به یکی از پایه‌های زمین آردوینو متصل کنید. پایه OUTPUT سوئیچ رید باید به پایه دیجیتال2روی آردوینو. این امکان را به آردوینو می‌دهد که وضعیت سوئیچ رید را بخواند.

سپس ماجیول ریلی را سیم‌کشی کنید. پایه VCC ریلی را به خروجی 5V روی آردوینو و پایه GND را به زمین متصل کنید. پایه ورودی ریلی که کنترل عملکرد ریلی را بر عهده دارد باید به پایه دیجیتال متصل شود.10روی آردوینو. در نهایت، بار (مثل یک لامپ) را به پایه‌های مشترک (COM) و معمولاً باز (NO) ریلی وصل کنید و مطمئن شوید که بار با مشخصات ریلی سازگار است.

نمونه‌های شِفر (کود) و راهنمای گام‌به‌گام

قطعه شِفر (کود) زیر پایه‌ها را مقداردهی اولیه کرده و ارتباط سریال را برای اشکال‌زدایی راه‌اندازی می‌کند. کلید رید به پایه متصل است2، در حالی که ریلی از طریق پایه کنترل می‌شود10.

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");
}

در تابع loop، وضعیت کلید رید به‌طور مداوم بررسی می‌شود. اگر کلید بسته باشد (نشان‌دهندهٔ وجود آهنربا)، ریلی روشن می‌شود. اگر کلید باز باشد، ریلی پس از تأخیر 5 ثانیه‌ای خاموش می‌شود تا یک دورهٔ مهلت قبل از غیرفعال شدن فراهم شود.

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
    }
}

این شِفر (کود) امکان انعطاف در کنترل ریلی را بر اساس وضعیت سوئیچ رید فراهم می‌کند. شما می‌توانید زمان‌بندی و رفتار را با تغییر مقادیر تأخیر یا نحوه کنترل ریلی بر اساس ورودی سوئیچ تغییر دهید.

نمایش / آنچه باید انتظار داشته باشید

پس از تکمیل راه‌اندازی، نزدیک کردن یک آهنربا به سوئیچ رید باید ریلی را فعال کند و چراغ یا آلارم متصل را روشن کند. اگر آهنربا برداشته شود، چراغ برای یک مدت زمان تأخیر مشخص قبل از خاموش شدن روشن باقی می‌ماند و زمان بافری برای کاربر فراهم می‌کند. حتماً سیستم را آزمایش کنید تا مطمئن شوید ریلی همان‌طور که انتظار می‌رود عمل می‌کند و به‌درستی به سوئیچ رید پاسخ می‌دهد.

نشانگرهای زمانی ویدیو

• 00:00- معرفی پروژه
• 02:15- توضیح سخت‌افزار
• 05:30- نمایش سیم‌کشی
• 08:45- مرور شِفر (کود)
• 12:00- نتایج مورد انتظار و نکات عیب‌یابی

تصاویر

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