- Hvordan fungerer en magnetventil?
- Komponenter kreves
- Kretsdiagram
- Programmeringskode Forklaring
- Styring av en magnetventil fra en Arduino
Solenoider er svært brukte aktuatorer i mange prosessautomatiseringssystemer. Det er mange typer solenoider, for eksempel er det magnetventiler som kan brukes til å åpne eller lukke vann- eller gassrørledninger, og det er magnetventiler som brukes til å produsere lineær bevegelse. En veldig vanlig anvendelse av solenoid som de fleste av oss ville ha kommet over, er ding-dong-dørklokken. Dørklokken har en magnetventil av stempel-typen inne i den, som når den får strøm fra vekselstrømskilde, vil den bevege en liten stang opp og ned. Denne stangen vil treffe metallplatene plassert på hver side av solenoiden for å produsere den beroligende ding dong-lyden. Den brukes også som start i biler eller som ventil i RO- og sprinklersystemer.
Vi har tidligere bygget en automatisk vanndispenser ved hjelp av Arduino og Solenoid, nå vil vi lære å kontrollere Solenoid med Arduino mer detaljert.Hvordan fungerer en magnetventil?
En solenoid er en enhet som konverterer elektrisk energi til mekanisk energi. Den har en spole viklet over et ledende materiale, dette oppsettet fungerer som en elektromagnet. Fordelen med en elektromagnet over naturlig magnet er at den kan slås på eller av når det kreves ved å aktivere spolen. Når spolen blir aktivert, har den nåværende lederen ifølge faradays lov et magnetfelt rundt seg, siden lederen er en spole, er magnetfeltet sterkt nok til å magnetisere materialet og skape en lineær bevegelse.
Operasjonsprinsippet ligner på relé, det har en spole inni seg, som når det er strøm, trekker det ledende materialet (stempelet) inne i det, og tillater dermed væskestrømmen. Og når den er strømfri, skyver den stempelet tilbake i forrige stilling ved hjelp av fjæren og blokkerer igjen væskestrømmen.
Under denne prosessen trekker spolen en stor mengde strøm og produserer også hystereseproblemer, og det er derfor ikke mulig å drive en solenoidspole direkte gjennom en logikkrets. Her bruker vi en 12V magnetventil som ofte brukes til å kontrollere væskestrømmen. Solenoiden trekker en kontinuerlig strøm på 700mA når den er strømforsynt og en topp på nesten 1,2A, så vi må vurdere disse tingene mens vi designer solenoiddriverkretsen for denne spesielle magnetventilen.
Komponenter kreves
- Arduino UNO
- Magnetventil
- IRF540 MOSFET
- Trykknapp - 2 nr.
- Motstand (10k, 100k)
- Diode - 1N4007
- Brettbrett
- Koble ledninger
Kretsdiagram
Kretsskjema for Arduino-styrt magnetventil er gitt nedenfor:
Programmeringskode Forklaring
Den komplette koden for Arduino magnetventil er gitt på slutten. Her forklarer vi hele programmet for å forstå hvordan prosjektet fungerer
For det første har vi definert digital pin 9 som utgang for solenoiden og digital pin 2 og 3 som input pins for knapper.
ugyldig oppsett () { pinMode (9, OUTPUT); pinMode (2, INPUT); pinMode (3, INPUT); }
Nå i ugyldig sløyfe, slå på eller av solenoiden basert på statusen til digital pin 2 og 3, der to trykknapper er koblet til for å slå på og av solenoiden.
ugyldig sløyfe () { if (digitalRead (2) == HIGH) { digitalWrite (9, HIGH); forsinkelse (1000); } annet hvis (digitalRead (3) == HIGH) { digitalWrite (9, LOW); forsinkelse (1000); } }
Styring av en magnetventil fra en Arduino
Etter å ha lastet opp fullstendig kode i Arduino, vil du kunne slå på og av solenoiden ved hjelp av to trykknapper. En LED er også festet med solenoid for indikasjonsformål. Komplett arbeids video er gitt på slutten av denne opplæringen.
Når knappen 1 trykkes inn, Arduino sende et høyt logisk til portterminal av MOSFET IRF540, som er tilkoblet den ni th pin av Arduino. Ettersom IRF540 er en N-Channel MOSFET, så når portterminalen blir HØY, tillater den strømmen fra avløp til kilde og slår på solenoiden.
På samme måte, når vi trykker på knappen 2, sender Arduino en LAV logikk til portterminalen til MOSFET IRF540 som får solenoiden til å slå seg av.
For å lære mer om MOSFETs rolle i å drive solenoiden, kan du sjekke kretsen til magnetdriveren.