Při bastlení funkčních konstrukcí se vám může stát, že budete potřebovat arduinem spouštět motorky, světla a další spotřebiče. Jak by ale mohla tak malá deska spouštět třeba zařízení na 220V? Předem ale musím upozornit, než se pohneme dál, že bez řádného elektro vzdělání a kvalifikace (a to jistě není návštěva žádného kroužku) se nikdo nesmí hrabat do silnoproudých zařízení, takže ani my to dělat nebudeme. Ovšem hrabat se v zařízeních, které mají do 50V se do jisté míry můžeme.
Kromě toho, že potřebujeme spouštět arduinem součástky, nebo zařízení, které pracují na jiném napěťovém rozsahu, než je arduiňáckých 5V na výstupu, má arduino limity i co se týče výstupního proudu. Maximální proud, který na výstupu dostaneme je 200mA, což je hodně málo. Desku arduina tak můžeme používat spíše pro regulaci, ale ne například pro pohon motorku. To bychom s naší deskou udělali krátký proces.
Jak tedy na to? Použijeme arduino pouze na to, aby nám řídilo celý obvod a od vyššího napětí, nebo vyšších proudů ho elektronicky oddělíme. Jednou z možností jak to udělat je použít reléový můstek.
Reléový můstek
Relé je součástka založená na elektromagnetickém principu (elektrický proud v cívce pomocí indukce vybuzuje magnetismus a přitahuje pohyblivou kotvu, tím spíná, nebo rozpíná obvod) – podrobněji na wikipedii. V praxi se elektromagnetické relé používá ke spínání, nebo rozpojování elektrického obvodu (čili můžeme pomocí relé spínat například obvody s odlišným napětím, nebo spojovat obvody s mnohem vyšším proudem, než který by mohla vybudit ovládací jednotka – deska arduina).
To co nás u reléových můstků zajímá je na jaké ovládací napětí jsou stavěny – pro arduino berte zásadně ty na 5V. Dalším parametrem je počet můstků (počet nezávisle spínaných, nebo rozpínaných kanálů). Každý můstek může jak spínat, tak rozepínat el. obvod, záleží na tom, který typ zapojení kanálu využijete (viz. obr. 1). Z návodné kresbičky u svorkovnice na jednom konci je to jasné. Jedna svorka (ta prostřední) je společná pro oba typy výstupu, zbytek je určen buď pro klidový – rozpínací typ spínače, nebo pro ten pracovní – spínací.
Obvod s reléovým můstkem a PIR senzorem
Zapojte si obvod s PIR senzorem a jednokanálovým reléovým můstkem. PIR senzor je, kromě napájení, připojen na pin 2 a řídící INPUT reléového můstku bude připojen na pin 3.
Do desky arduina nahrajte tento program. V setupu nastavíme vstup pro připojení PIR senzoru. Program sleduje, jestli je senzor aktivovaný. V případě, že ano pošle signál na pin 3 a tím sepne reléový můstek. Já na něm měl pro demonstraci připojenou LED diodu, ale samozřejmě může být na můstku připojen třeba i motorek. Nezapomeňte, že reléovým můstkem spínáme externí zdroj napětí (baterka, trafo atp.). Výstup můstku tudíž zpětně nepřipojujeme k arduinu, ale k externímu zdroji.
| /* Program pro demonstraci použití PIR detektoru s arduinem Spouštění reléového modulu */ //void setup – inicializuje nastevní desky //pin 2 – output PIR senzor //pin 3 – výstup z desky na reléový modul void setup() { pinMode(2, INPUT); pinMode(3, OUTPUT); } // nekonečná smyčka – program je neustále aktivní void loop() { //načtení stavu výstupu z PIR senzoru int pirSensor=digitalRead(2); //Podmínkový příkaz, pokud je PIR aktivován – rozsvítí se LED if (pirSensor==0) { digitalWrite(3,1); }else { digitalWrite(3,0); } } |
Úkoly:
1, Přenastavte zapojení tak, aby místo spínání obvod rozpínalo. Zkuste vymyslet, kdy by se v praxi tato varianta zapojení reléového můstku dala použít.
2, Zkuste postavit z merkuru, nebo jiné stavebnice jednouchou konstrukci jejíž součástí bude spouštění elektrického motorku přes reléový můstek.