شاهد على يوتيوب

استخدام وحدة مرحل 5V (تفعيل منخفض) مع أردوينو

في هذا الدليل، سنستكشف كيفية استخدام وحدة المرحل 5 فولت مع أردوينو، مع التركيز بشكل خاص على المرحل ذي الزناد المنخفض. يسمح لك المرحل بالتحكم في الأجهزة ذات الجهد العالي باستخدام متحكم دقيق بجهد منخفض، مما يجعله مكونًا أساسيًا لمشاريع الأتمتة المختلفة. بنهاية هذا الدليل، ستكون قادرًا على تشغيل وإيقاف المرحل باستخدام أردوينو الخاص بك، مما يمكن تطبيقه للتحكم في الأضواء والمحركات وغيرها من الأجهزة.

لتحقيق ذلك، سنكتب برنامج Arduino بسيط يقوم بتبديل الريليه تشغيلًا وإيقافًا عند فترات منتظمة. هذا المشروع بسيط ومثالي للمبتدئين الذين يتطلعون لفهم كيفية عمل الريليات مع المتحكمات الدقيقة (في الفيديو عند 00:30).

تصنيف قدرة التحميل

تُحدد قدرة التشغيل الخاصة بالريليه 5V لديك، الموسومة بـ 10 أمبير، من خلال الحد الأقصى للتيار الذي يمكنه التحويل بأمان للحمل (الجهاز) الذي تتحكم فيه، وليس بواسطة جهد ملفه الخاص. يشير "5V" إلى الجهد المطلوب لـنشط لفافة الريليه, بينما "10A" هوتصنيف الاتصالالتيار الأقصى الذي يمكن أن يتحمله المفتاح الداخلي. لحساب الحد الأقصى لطاقة الحمل (بالوات) التي يمكن أن يربطها أو يفصلها المرحل، تقوم بضرب تصنيف تيار المرحل (10 أمبير) في جهد الدائرة التي تقوم بالتبديل عليها. على سبيل المثال، عند تبديل جهاز يعمل على التيار المتناوب 100 فولت: 10 أمبير × 100 فولت = 1000 وات. بالنسبة لملحقات السيارات التي تعمل على التيار المستمر 12 فولت: 10 أمبير × 12 فولت = 120 وات.من الضروري أن تتأكد دائمًا من أن جهد الدائرة التي تقوم بتبديلها لا يتجاوز الجهد الأقصى المحدد لمفاتيح الترحيل، والذي هو تصنيف منفصل وأعلى (على سبيل المثال، 250 فولت تيار متردد) مدرج في ورقة البيانات الخاصة به.لذلك، يمكن لدارة التبديل الخاصة بك التحكم في أي حمل يصل إلى 10 أمبير، بشرط أن يكون جهد الحمل ضمن حدود جهد تلامس الدارة، وأن تحسب القدرة الموافقة من هناك.

شرح الأجهزة

تشمل المكونات الرئيسية المطلوبة لهذا المشروع لوحة أردوينو، وحدة تتابع بجهد 5 فولت، وأسلاك توصيل. تعمل لوحة أردوينو كعقل العملية، حيث ترسل إشارات إلى وحدة التتابع للتحكم في حالتها. تم تصميم وحدة التتابع لتبديل الأجهزة وتشغيلها أو إيقاف تشغيلها عن طريق التحكم في الجانب عالي الجهد بإشارة جهد منخفض من الأردوينو.

تتضمن كل وحدة تتابع عادةً عازل ضوئي لفصل الدوائر ذات الجهد المنخفض عن الدوائر ذات الجهد العالي، مما يحمي الأردوينو من التأثيرات الكهربائية العكسية وارتفاعات الجهد. في حالتنا، سنستخدم تتابع تشغيل منخفض، مما يعني أنه يتم تفعيله عندما يتم ضبط إشارة التحكم على وضع LOW.

ما هو المرحل؟

المرحلة هي مفتاح كهرومغناطيسي يستخدم تيارًا كهربائيًا صغيرًا للتحكم في تيار أكبر بكثير، مع عزل آمن لأجزاء مختلفة من الدائرة. كما هو موضح في المخططات، يحتوي على جزئين رئيسيين: الـملفوفو الـجهات الاتصال. عندما توصل بطارية 5V من خلال المفتاح الصغير، يتدفق الكهرباء عبر لفيفة المرحل. هذا يحوّل اللفيفة إلى مغناطيس كهربائي، مما يجذب المفتاح الداخلي بشكل فعلي-جهات الاتصالمغلق. هذا الإجراء يربط دائرة منفصلة عالية القدرة. من الناحية الجوهرية، فإن إشارة 5 فولت الصغيرة من البطارية والمفتاح تعمل كجهاز تحكم عن بعد، مما يسمح لك باستخدام دائرة منخفضة الجهد وآمنة لتشغيل وإيقاف جهاز قوي عالي الجهد دون أن تختلط التيارين مباشرة.

تفاصيل ورقة البيانات

• تأكد من تبديد الحرارة بشكل صحيح عند استخدام أحمال عالية.
• استخدم مصدر طاقة منفصل للأجهزة ذات الجهد العالي.
• تحقق مرة أخرى من الأسلاك لتجنب الدوائر القصيرة.
• تأكد من أن مواصفات المرحل تتطابق مع الحمولة التي تنوي استخدامها.
• قم باختبار المرحل باستخدام جهاز قياس متعددة قبل توصيل الجهد العالي.

تعليمات التوصيل

لتوصيل وحدة المرحل، ابدأ بتوصيل دبوس VCC في وحدة المرحل بالدبوس 5V على لوحة Arduino. ثم، قم بتوصيل دبوس GND في وحدة المرحل بدبوس GND على لوحة Arduino. يجب توصيل دبوس التحكم في المرحل، الذي يُسمى غالبًا IN، بدبوس رقمي على لوحة Arduino، مثل الدبوس 8. يتيح هذا الإعداد للوحة Arduino التحكم في حالة المرحل.

بمجرد الانتهاء من التوصيلات، ستحصل على VCC و GND لتوفير الطاقة لوحدة التتابع، بينما ستقوم الدبوس التحكم بإرسال إشارات لتشغيل وإيقاف التتابع. تأكد من أن التوصيلات محكمة لتجنب أي مشاكل متقطعة أثناء التشغيل. إذا كنت تستخدم لوحة Arduino مختلفة، تأكد من ربط دبوس التحكم وفقًا لذلك.

أمثلة الشيفرة وشرح الخطوات

int relayPin = 8; // define output pin for relay

void setup() {
  pinMode(relayPin, OUTPUT); // define pin 8 as output
}

void loop() {
  digitalWrite(relayPin, LOW); // turn the relay ON
  delay(500); // wait for 500 milliseconds
  digitalWrite(relayPin, HIGH); // turn the relay OFF
  delay(500); // wait for 500 milliseconds
}

في الكود، نبدأ بتعريف دبوس الإخراج للمرحلة معrelayPinمضبوطة على 8. في الـsetup()المشغل، نقوم بتكوين هذا الدبوس كإخراج. المعloop()تقوم الدالة بالتبديل المستمر حالة المرحل عن طريق كتابة LOW إلى الدبوس، مما يجعله قيد التشغيل، ثم كتابة HIGH، مما يجعله متوقفًا بعد تأخير قدره 500 مللي ثانية.

عرض / ما يمكن توقعه

بمجرد الانتهاء من الأسلاك والبرمجة، يجب أن تلاحظ تشغيل وإيقاف المرحل كل نصف ثانية. هذا يدل على أن الأوردوينو يتحكم بنجاح في المرحل. إذا قمت بتوصيل جهاز ذو جهد عالٍ بالمرحل، يجب أن يعمل ويطفئ بالتزامن مع حالة المرحل. تأكد من أن المرحل مصنف للجهد والتيار للجهاز الذي تتحكم فيه لتجنب الأضرار (في الفيديو عند 02:15).

تشمل الأخطاء الشائعة التوصيلات الخاطئة، مما قد يؤدي إلى عدم عمل المرحل كما هو متوقع. بالإضافة إلى ذلك، تأكد من أنك تستخدم مرحلًا منخفض التفعيل؛ وإلا، قد تحتاج إلى تعديل الكود لاستيعاب مرحل عالي التفعيل.

طوابع زمنية للفيديو

• 00:00مقدمة عن المشروع
• 00:30نظرة عامة على الأجهزة
• 01:15تعليمات التوصيل
• ٢:١٥عرض للتتابع أثناء العمل

الصور

5V LOW-LEVEL trigger relay

Relay wiring when load is OFF

Relay wiring when load is ON

5V HIGH-level trigger relay module

controlling_Relay_AC_bulb_wiring_low_trigger

5V LOW-LEVEL trigger relay

Relay wiring when load is OFF

Relay wiring when load is ON

5V HIGH-level trigger relay module

controlling_Relay_AC_bulb_wiring_low_trigger