- Komponenter som brukes:
- Zero Crossing Detection Technique
- TRIAC Arbeider
- Optokobler
- Kretsdiagram:
- Programmering av Arduino for AC Light Dimmer:
- Arbeid av Arduino Lamp Dimmer Circuit
I husholdningen vår får de fleste apparater strøm fra strømforsyningen, for eksempel lys, TV-er og vifter, etc. Vi kan slå dem på / av digitalt hvis det er nødvendig, ved hjelp av Arduino og Relays ved å bygge et hjemmeautomatiseringsoppsett. Men hva om vi trenger å kontrollere kraften til disse enhetene, for eksempel for å dempe AC-lampen eller for å kontrollere hastigheten på viften. I så fall må vi bruke fasestyringsteknikk og statiske brytere som TRIAC for å kontrollere fasen med vekselstrømforsyningsspenning.
Så i denne opplæringen vil vi lære om en AC-lampedimmer ved hjelp av Arduino og TRIAC. Her brukes en TRIAC for å slå på AC-lampen, da dette er en kraftelektronisk hurtigbryter som er best egnet for disse applikasjonene. La oss følge den komplette artikkelen for maskinvaredetaljer og programmering av dette prosjektet. Sjekk også våre tidligere veiledninger om lysdimming:
- IR-fjernkontrollert TRIAC-dimmerkrets
- Arduino-basert LED-dimmer ved bruk av PWM
- 1 Watt LED-dimmerkrets
- Strøm LED-dimmer med ATmega32 mikrokontroller
Komponenter som brukes:
- Arduino UNO-1
- MCT2E optokobler -1
- MOC3021 optokobler -1
- BT136 TRIAC-1
- (12-0) V, 500mA Trapp ned transformator-1
- 1K, 10K, 330ohm motstander
- 10K potensiometer
- AC-holder med lampe
- AC-ledninger
- Gensere
Før vi går videre vil vi lære om nullkrysning, TRIAC og optokobler.
Zero Crossing Detection Technique
For å kontrollere vekselstrømmen er det første vi må gjøre å oppdage vekselstrømssignalets nullkryssing. I India er frekvensen av vekselstrømssignalet 50 Hz, og siden det veksler i naturen. Derfor, hver gang signalet kommer til nullpunkt, må vi oppdage det punktet og deretter utløse TRIAC i henhold til strømbehovet. Null krysspunkt for et vekselstrømssignal er vist nedenfor:
TRIAC Arbeider
TRIAC er en tre-terminal vekselstrømbryter som kan utløses av et lavenergisignal ved portterminalen. I SCR-er leder den bare i én retning, men i tilfelle TRIAC kan kraften styres i begge retninger. Her bruker vi en BT136 TRIAC for lysdempingsformål.
Som vist i figuren ovenfor, utløses TRIAC i en skytevinkel på 90 grader ved å bruke et lite portpulssignal til det. Tiden “t1” er den forsinkelsestiden vi må gi i henhold til vårt dimningskrav. For eksempel, i dette tilfellet da avfyringsvinkelen er 90 prosent, vil derfor effekten også bli halvert, og dermed vil lampen også lyse med halv intensitet.
Vi vet at frekvensen av vekselstrømssignalet er 50 Hz her. Så tidsperioden vil være 1 / f, som vil være 20 ms., Så for en halv syklus vil dette være 10 ms eller 10 000 mikrosekunder. Derfor for å kontrollere kraften til vekselstrømslampen vår, kan området "t1" varieres fra 0-10000 mikrosekunder. Lær mer om Triac og dens arbeid her.
Optokobler
Optokobler er også kjent som Optoisolato r. Den brukes til å opprettholde isolasjon mellom to elektriske kretser som DC- og AC-signaler. I utgangspunktet består den av en LED som avgir infrarødt lys og fotosensoren som oppdager det. Her brukes vi en MOC3021 optokobler for å kontrollere AC-lampen fra mikrokontrollersignaler som er et DC-signal. Vi brukte tidligere den samme MOC3021 optokoblingen i TRIAC-dimmerkrets. Lær også mer om optokoblere og dens typer ved å følge lenken.
Kretsdiagram:
Kretsskjema for AC Light Dimmer er gitt nedenfor:
TRIAC og tilkoblingsskjema for optokobler:
Jeg har loddet en krets av TRIAC og Optocoupler MOC3021 på et perf-kort. Etter lodding vil det se ut som nedenfor:
Jeg har også loddet optokobleren MCT2E på perf-kortet for å koble den til Transformer for vekselstrømforsyning:
Og den komplette kretsen for Arduino Lamp Dimmer vil se ut som nedenfor:
Programmering av Arduino for AC Light Dimmer:
Etter vellykket gjennomføring av maskinvareoppsett, er det nå på tide å programmere Arduino. Hele programmet med en demo- video er gitt til slutt. Her har vi forklart koden trinnvis for bedre undervisning.
I det første trinnet, erklær alle de globale variablene som skal brukes i hele koden. Her er TRIAC koblet til pin 4 av Arduino. Deretter blir dim_val erklært for å lagre verdien av dimningstrinnet som vi skal bruke i programmet.
int LAMP = 4; int dim_val = 0;
Deretter erklærer innsiden av oppsettfunksjonen LAMP-pinnen som utgang og konfigurerer deretter en avbrudd for å oppdage nullovergangen. Her har vi brukt en funksjon kalt attachInterrupt, som vil konfigurere digital Pin 2 av Arduino som ekstern avbrudd, og den vil kalle funksjonen som heter zero_cross, når den oppdager avbrudd ved pin.
ugyldig oppsett () {pinMode (LAMP, UTGANG); attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (2), zero_cross, CHANGE); }
Inne i uendelig løkke , les den analoge verdien fra potensiometeret som er koblet til A0. Kartlegg den deretter til et verdiområde på (10-49). For å finne ut av dette må vi gjøre en liten beregning. Tidligere har jeg fortalt at hver halvsyklus tilsvarer 10.000 mikrosekunder. Så la oss trenge å kontrollere nedtoningen i 50 trinn (som er en vilkårlig verdi. Du kan også endre den). Jeg har tatt minimumstrinnet som 10, ikke null, fordi 0-9 trinn gir omtrent samme effekt, og det anbefales ikke praktisk talt å ta det maksimale trinnnummeret. Så jeg har tatt det maksimale trinnet som 49.
Deretter kan hver trinntid beregnes som 10000/50 = 200 mikrosekunder. Dette vil bli brukt i neste del av koden.
ugyldig sløyfe () {int data = analogRead (A0); int data1 = kart (data, 0, 1023,10,49); dim_val = data1; }
I siste trinn konfigurerer du den avbruddsdrevne funksjonen zero_cross. Her kan dimningstiden beregnes ved å multiplisere den enkelte trinntiden med nei. av trinn. Etter denne forsinkelsestiden kan TRIAC utløses ved hjelp av en liten høy puls på 10 mikrosekunder som er tilstrekkelig til å slå på en TRIAC.
ugyldig zero_cross () {int dimming_time = (200 * dim_val); delayMicroseconds (dimming_time); digitalWrite (LAMP, HØY); delayMicroseconds (10); digitalWrite (LAMP, LAV); }
Arbeid av Arduino Lamp Dimmer Circuit
Nedenfor er bildene som viser tre trinn for nedblending av AC-pæren ved hjelp av Arduino og TRIAC.
1. Lav dimningstrinn
2. Medium nedtoningstrinn
3. Maksimalt dimningstrinn:
Slik kan en AC Light Dimmer-krets enkelt bygges ved hjelp av TRIAC og optokobler. En arbeidsvideo og Arduino Light Dimmer Code er gitt nedenfor
/>