Kako upravljati elektromagnetskim ventilom s arduinom

Solenoidi su vrlo često korišteni aktuatori u mnogim sustavima automatizacije procesa. Postoje mnoge vrste solenoida, na primjer, postoje elektromagnetski ventili koji se mogu koristiti za otvaranje ili zatvaranje cjevovoda za vodu ili plin, a postoje elektromagnetski klipovi koji se koriste za stvaranje linearnog gibanja. Jedna vrlo česta primjena solenoida na koju bi većina nas naišla je ding-dong zvono na vratima. Zvono na vratima ima u sebi magnetnu zavojnicu klipnog tipa, koja će se pod naponom iz izvora izmjenične energije pomicati malu šipku gore-dolje. Ova će šipka udariti u metalne ploče smještene s obje strane solenoida kako bi proizvela umirujući zvuk ding dong-a. Također se koristi kao pokretač u vozilima ili kao ventil u sustavima RO i prskalicama.

Prethodno smo izradili automatski dozator vode koristeći Arduino i Solenoid, sada ćemo detaljnije naučiti upravljanje Solenoidom s Arduinom.

Kako djeluje elektromagnetski ventil?

Solenoid je uređaj koji pretvara električnu energiju u mehaničku. Ima zavojnicu namotanu na vodljivi materijal, ova postavka djeluje kao elektromagnet. Prednost elektromagneta u odnosu na prirodni magnet je u tome što ga je moguće uključiti ili isključiti po potrebi napajanjem zavojnice. Dakle, kada je zavojnica pod naponom, prema faradejevom zakonu vodič koji nosi struju ima magnetsko polje oko sebe, budući da je vodič svitak, magnetsko polje je dovoljno jako da magnetizira materijal i stvori linearno gibanje.

Princip rada sličan je releju, on ima zavojnicu koja unutar napona povlači vodljivi materijal (klip) unutar sebe, omogućujući tako protok tekućine. A kada je isključen iz energije, potiskuje klip natrag u prethodni položaj pomoću opruge i opet blokira protok tekućine.

Tijekom ovog postupka, zavojnica crpi veliku količinu struje i također stvara problem histereze, stoga nije moguće pogoniti magnetnu zavojnicu izravno kroz logički krug. Ovdje koristimo elektromagnetski ventil od 12 V koji se obično koristi za kontrolu protoka tekućina. Solenoid povlači neprekidnu struju od 700 mA kad je pod naponom i maksimum od gotovo 1,2 A, tako da moramo uzeti u obzir te stvari dok dizajniramo krug pokretača solenoida za ovaj određeni magnetni ventil.

Komponente potrebne

• Arduino UNO
• Elektromagnetski ventil
• IRF540 MOSFET
• Tipkalo - 2 br.
• Otpornik (10k, 100k)
• Dioda - 1N4007
• Breadboard
• Spajanje žica

Kružni dijagram

Dijagram kruga elektromagnetskog ventila kojim upravlja Arduino dat je u nastavku:

Objašnjenje programskog koda

Kompletan kod za Arduino elektromagnetski ventil se daje na kraju. Ovdje objašnjavamo cjeloviti program za razumijevanje rada projekta

Prvo smo definirali digitalni pin 9 kao izlaz za solenoid, a digitalni pin 2 i 3 kao ulazne igle za gumbe.

void setup () { pinMode (9, IZLAZ); pinMode (2, INPUT); pinMode (3, INPUT); }

Sada u praznoj petlji, uključite ili isključite solenoid na temelju statusa digitalnih pinova 2 i 3, gdje su spojena dva gumba za uključivanje i isključivanje solenoida.

void loop () { if (digitalRead (2) == HIGH) { digitalWrite (9, HIGH); kašnjenje (1000); } inače if (digitalRead (3) == HIGH) { digitalWrite (9, LOW); kašnjenje (1000); } }

Upravljanje elektromagnetskim ventilom iz Arduina

Nakon prijenosa cjelovitog koda u Arduino, moći ćete uključiti i isključiti solenoid uz pomoć dva gumba. U svrhu indikacije također je pričvršćena LED sa magnetom. Kompletni radni video prikazan je na kraju ovog vodiča.

Kada se pritisne tipka 1, Arduino poslati HIGH logiku prema izlazu terminala MOSFET IRF540 spojen na 9 ^-tu iglu u Arduino. Kako je IRF540 N-kanalni MOSFET, tako kada njegov priključak na vratima postane VISOK, omogućuje protok struje iz odvoda u izvor i uključuje solenoid.

Slično tome, kada pritisnemo tipku 2, Arduino šalje LOW logiku na terminal vrata MOSFET-a IRF540 zbog čega se solenoid isključuje.

Da biste saznali više o ulozi MOSFET-ova u upravljanju elektromagnetom, možete provjeriti strujni krug pokretača elektromagneta.