- Kullanılan Bileşenler:
- Sıfır Geçiş Algılama Tekniği
- TRIAC Çalışması
- Optokuplör
- Devre şeması:
- AC Işık Dimmer için Arduino Programlama:
- Arduino Lamba Dimmer Devresinin Çalışması
Evimizde, cihazların çoğu Işıklar, TV'ler ve Fanlar gibi AC kaynaklarından beslenmektedir. Gerektiğinde bunları Arduino ve Röleleri kullanarak bir Ev otomasyon kurulumu oluşturarak dijital olarak AÇIK / KAPALI hale getirebiliriz. Ama ya bu cihazların gücünü kontrol etmemiz gerekirse, örneğin AC Lambayı kısmak veya Fanın hızını kontrol etmek için. Bu durumda, AC besleme voltajının fazını kontrol etmek için faz kontrol tekniğini ve TRIAC gibi statik anahtarları kullanmalıyız.
Bu eğitimde, Arduino ve TRIAC kullanan bir AC lamba dimeri hakkında bilgi edineceğiz. Burada, bu uygulamalar için en uygun olan bir Güç elektroniği hızlı anahtarlama cihazı olduğundan, AC lambayı değiştirmek için bir TRIAC kullanılır. Bu projenin donanım detayları ve programlaması için tam makaleyi takip edelim. Ayrıca, Işık Karartma ile ilgili önceki eğitimlerimizi inceleyin:
- IR Uzaktan Kumandalı TRIAC Dimmer Devresi
- PWM kullanarak Arduino Tabanlı LED Dimmer
- 1 Watt LED Dimmer Devresi
- ATmega32 Mikrodenetleyiciyi kullanan Güç LED Dimmer
Kullanılan Bileşenler:
- Arduino UNO-1
- MCT2E optocoupler -1
- MOC3021 optocoupler -1
- BT136 TRIAC-1
- (12-0) V, 500mA Düşürme trafosu-1
- 1K, 10K, 330ohm Dirençler
- 10K Potansiyometre
- AC Lambalı Tutucu
- AC kabloları
- Süveter
Daha ileri gitmeden önce Sıfır geçiş, TRIAC ve optocoupler hakkında bilgi edineceğiz.
Sıfır Geçiş Algılama Tekniği
AC voltajını kontrol etmek için yapmamız gereken ilk şey, AC sinyalinin sıfır geçişini tespit etmektir. Hindistan'da AC sinyalinin frekansı 50 HZ'dir ve doğası gereği değiştiği için. Bu nedenle, sinyal Sıfır noktasına her geldiğinde, o noktayı tespit etmemiz ve bundan sonra güç ihtiyacına göre TRIAC'ı tetiklememiz gerekir. Bir AC sinyalinin Sıfır geçiş noktası aşağıda gösterilmiştir:
TRIAC Çalışması
TRIAC, kapı terminalinde düşük enerji sinyali ile tetiklenebilen üç terminalli bir AC anahtarıdır. SCR'lerde yalnızca bir yönde iletim yapar, ancak TRIAC durumunda güç her iki yönde de kontrol edilebilir. Burada AC Lamba karartma amacıyla BT136 TRIAC kullanıyoruz.
Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, TRIAC ona küçük bir kapı darbe sinyali uygulayarak 90 derecelik bir ateşleme açısında tetiklenir. "T1" zamanı, dim etme ihtiyacımıza göre vermemiz gereken gecikme süresidir. Örneğin, bu durumda ateşleme açısı yüzde 90 olduğundan, güç çıkışı da yarıya inecek ve dolayısıyla lamba da yarı yoğunlukta yanacaktır.
Burada AC sinyalinin frekansının 50 Hz olduğunu biliyoruz. Yani zaman periyodu 1 / f olacak ve 20ms olacak, yani yarım döngü için bu 10ms veya 10,000 mikrosaniye olacaktır. Bu nedenle, AC lambamızın gücünü kontrol etmek için, "t1" aralığı 0-10000 mikrosaniye arasında değişebilir. Triac ve çalışması hakkında buradan daha fazla bilgi edinin.
Optokuplör
Optocoupler, Optoisolato r olarak da bilinir. DC ve AC sinyalleri gibi iki elektrik devresi arasındaki izolasyonu korumak için kullanılır. Temel olarak, kızılötesi ışık yayan bir LED ve onu algılayan fotosensörden oluşur. Burada, AC lambayı bir DC sinyali olan mikro denetleyici sinyallerinden kontrol etmek için bir MOC3021 optocoupler kullanıyoruz. Daha önce aynı MOC3021 optocoupler'ı TRIAC dimmer devresinde kullandık. Ayrıca bağlantıyı izleyerek Optocouplers ve türleri hakkında daha fazla bilgi edinin.
Devre şeması:
AC Işık Dimmer için devre şeması aşağıda verilmiştir:
TRIAC ve Optocoupler Bağlantı Şeması:
Bir performans kartında bir TRIAC ve Optocoupler MOC3021 devresini lehimledim. Lehimlemeden sonra aşağıdaki gibi görünecektir:
Ayrıca AC beslemesi için Transformatöre bağlamak için optocoupler MCT2E'yi perf kart üzerinde lehimledim:
Ve Arduino Lamp Dimmer için tam devre aşağıdaki gibi görünecektir:
AC Işık Dimmer için Arduino Programlama:
Donanım kurulumunun başarıyla tamamlanmasından sonra, şimdi Arduino'yu programlama zamanı. Bir demo ile tam programı videosu sonunda verilir. Burada daha iyi anlaşılması için kodu adım adım açıkladık.
İlk adımda, kod boyunca kullanılacak tüm global değişkenleri açıklayın. Burada TRIAC, Arduino'nun 4. pinine bağlanır. Daha sonra programda kullanacağımız karartma adımının değerini saklamak için dim_val bildirilir.
int LAMP = 4; int dim_val = 0;
Ardından, kurulum işlevi içinde LAMP pini çıkış olarak ilan eder ve ardından sıfır geçişini algılamak için bir kesme yapılandırır. Burada adı verilen bir fonksiyon kullandık attachInterrupt harici kesme olarak Arduino dijital Pin 2 yapılandıracak ve adlandırılmış işlevini çağırır zero_cross onun pin herhangi kesmeleri algıladığında.
geçersiz kurulum () {pinMode (LAMP, OUTPUT); attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (2), zero_cross, CHANGE); }
Sonsuz döngünün içinde , A0'a bağlı potansiyometreden analog değeri okuyun. Sonra bunu (10-49) değer aralığına eşleyin. Bunu bulmak için küçük bir hesaplama yapmalıyız. Daha önce her yarım döngünün 10.000 mikrosaniyeye eşit olduğunu söylemiştim. Öyleyse, karartmayı 50 adımda kontrol etmemiz gerekiyor (bu keyfi bir değerdir. Siz de değiştirebilirsiniz). Minimum adımı Sıfır değil 10 olarak aldım çünkü 0-9 adım yaklaşık olarak aynı güç çıkışını veriyor ve pratikte maksimum adım sayısını almanız tavsiye edilmiyor. Yani 49 olarak maksimum adımı attım.
Daha sonra her adım süresi 10000/50 = 200 mikrosaniye olarak hesaplanabilir. Bu, kodun sonraki bölümünde kullanılacaktır.
geçersiz döngü () {int data = analogRead (A0); int data1 = harita (veri, 0, 1023,10,49); dim_val = veri1; }
Son adımda, kesintiye dayalı sıfır_cross işlevini yapılandırın. Burada karartma süresi, bireysel adım süresini no ile çarparak hesaplanabilir. adımların. Bu gecikme süresinden sonra TRIAC, bir TRIAC'ı açmak için yeterli olan 10 mikrosaniyelik küçük bir yüksek darbe kullanılarak tetiklenebilir.
void zero_cross () {int dimming_time = (200 * dim_val); delayMicroseconds (dimming_time); digitalWrite (LAMBA, YÜKSEK); gecikme Mikrosaniye (10); digitalWrite (LAMBA, DÜŞÜK); }
Arduino Lamba Dimmer Devresinin Çalışması
Aşağıda, Arduino ve TRIAC kullanarak AC ampulünü karartmanın üç aşamasını gösteren resimler bulunmaktadır.
1. Düşük karartma adımı
2. Orta Karartma adımı
3. Maksimum Karartma adımı:
Bu, bir AC Light Dimmer devresinin TRIAC ve optocoupler kullanılarak kolayca kurulabilmesidir. Bir Çalışma Videosu ve Arduino Light Dimmer Kodu aşağıda verilmiştir.
/>