Arduino stoppljus webbserver (4 / 13 steg)

Steg 4: Skapa relä styrkrets (teori)

Arduinoen kan direkt driva lysdioder eftersom den spänning som behövs för att tända dem är mindre än de 5 volt arduino kan lägga ut. Men lampor i en standard amerikanska stoppljus använda 120 volt och AC. styra dem från en arduino kräver ytterligare kretsar att tillåta 5 volt kontroll stiften att säkert slå på 120 volt AC lampor utan att någonsin direkt röra dem.

Detta kan ske via reläer. Ett relä är kombinationen av en magnetisk strömbrytare och en elektromagnet. Ström som passerar genom den elektromagneten spolen skapar ett magnetfält som tvingar på närliggande switch för att öppna eller stänga. Så stora strömmar kan slås på och av genom mindre strömmar flyter genom en del av reläet utan att direkt vara del av större strömmar circuit.

Jag var inte kunna hitta ett rimligt pris och storlek reläer som kunde kontrollera 120 volt från 5 volt, så jag använde 9 volt reläer i stället. Detta leder till ett liknande problem i att arduino fortfarande inte kan kontrollera den 9 volt delen av kretsen direkt. Lyckligtvis klyftan är inte alls lika farliga, och transistorer kan användas till att växla 9 volts relä strömmarna med 5 volt arduino stift. Eftersom arduino i detta projekt drivs av ett 9 volts adapter, kan vi använda samma strömkällan för att driva reläer. För att göra detta kan vi dra 9 volt från VIN stiftet på arduino. VIN-pin utsätter oavsett ström används till makten arduino, till skillnad från 3,5-tums och 5 volt stiften som är kraften efter att det har reglerats till vad arduino behöver internt.

De två diagrammen nedan visar hur de tre olika spänningarna kan leva i samma enhet. Klicka på "i" i det övre vänstra hörnet av varje av dem tillgång till den fullständiga storlek (och inte luddiga) versionen.

Var och en av fyra kontroll linjer styra en lampa eller utlopp enligt följande. Jag kommer att använda det röda ljuset för att illustrera:

1. När kontrollen stiftet är påslagen, nuvarande tillåts flöda från RED-DC (stift 14) genom en resistor i botten av en transistor.
2. Som 5 volt strömmen flödar från basen till marken via den transistorn utsläppskälla, kopplar detta"" transistorn. Detta gör att nuvarande att flöda från 9 volt VIN stiftet på arduino genom reläets spole och in den transistorn samlare; så småningom för att lämna via sändaren till marken.
3. Eftersom nuvarande flöden om reläets spole, ett elektromagnetiskt fält skapas och växeln i reläet dras stängd med en tillfredsställande "klick". 120 volt flöda genom denna växel och lätta röda lampan.
4. När kontroll PIN-koden är inaktiverad, 9 volt nuvarande slutar flöda igenom transistorn, det elektromagnetiska fältet kollapsar och reläet klickar backa. Dioden är att skydda transistorn från plötsliga översvämningar av återförda nuvarande sköt tillbaka över kontakterna av spolen.

Nästa steg kommer att diskutera skapa denna krets.