Come utilizzare un Arduino per eseguire un attuatore in un ciclo a tempo

Guida passo-passo: usando un Arduino Per controllare un attuatore per l'apertura automatica e la chiusura

Supponiamo che tu abbia un progetto in cui desideri che un attuatore estenda e ritragga automaticamente ogni pochi minuti ogni giorno ogni giorno. Come lo faresti e di cosa hai bisogno e, soprattutto, qual è il codice Arduino richiesto. Il codice può essere facilmente regolato per momenti diversi e non devi essere un programmatore per capirlo. Disponiamo tutto di seguito.

Ciò che è necessario per creare un ciclo di attuatore automatico basato sul tempo:

Per impostare un sistema a base di Arduino per estendere e ritirare automaticamente un attuatore ogni 30 minuti utilizzando un relè DPDT, avrai bisogno del seguente hardware:

1. Arduino Board - Questo può essere qualsiasi Arduino Scheda, come Arduino Uno o Arduino Nano. Servirà da cervello del sistema e controllerà l'attuatore e il relè. Comprare Arduino Micro Controller Clicca qui
2. Attuatore lineare elettrico 12V - Questo è l'attuatore che si estenderà e si ritraggerà automaticamente ogni 30 minuti. Assicurati che l'attuatore sia valutato per la tensione e la corrente che si prevede di utilizzare. Per comprare un 12v Attuatore Clicca qui
3. Relay DPDT - Questo relè verrà utilizzato per cambiare la polarità dell'alimentatore per controllare la direzione del movimento dell'attuatore. Assicurati che il relè sia valutato per la tensione e la corrente che si prevede di utilizzare. Per comprare un Relè DPDT Clicca qui
4. Alimentazione: avrai bisogno di un alimentatore a 12 V per alimentare l'attuatore e il relè. Per comprare un Alimentatore Clicca qui
5. Fili jumper: questi fili verranno utilizzati per collegare insieme Arduino, attuatore e relè.
6. Breadboard (opzionale): è possibile utilizzare una breadboard per semplificare la prototipazione e la connessione dei componenti.
7. Accendi (opzionale): un involucro può essere utilizzato per ospitare Arduino, attuatore e relè e proteggerli dagli elementi.

Una volta che hai tutto l'hardware necessario, puoi iniziare a impostare il sistema collegando i componenti insieme secondo il diagramma di cablaggio e caricando il codice appropriato sulla scheda Arduino. È importante assicurarsi che tutte le connessioni siano correttamente stabilite e che l'attuatore e il relè siano correttamente valutati per la tensione e la corrente che si prevede di utilizzare.

Diverse opzioni di programmazione e configurazione

Esistono 2 modi per programmare questo. Un modo è utilizzare un sistema di relè DPDT (doppio tiro a doppio polo). L'altro modo è utilizzare un servosistema. e il codice per ciascuno è diverso (entrambi sono sotto)

La differenza principale tra l'uso di un servo e un relè per controllare un attuatore usando un Arduino è il modo in cui l'attuatore è controllato.

Nel codice che utilizza un servo per controllare l'attuatore, il servo è collegato all'Arduino e utilizzato per spostare fisicamente l'attuatore ruotando un albero. La posizione dell'albero è determinata dal segnale inviato dall'Arduino al servo, che si basa sui valori impostati nel codice. Il servo è in grado di controllare con precisione la posizione dell'attuatore, rendendolo una buona scelta per le applicazioni che richiedono un posizionamento preciso.

Nel codice che utilizza un relè DPDT per controllare l'attuatore, il relè è collegato all'Arduino e utilizzato per cambiare la polarità dell'alimentatore sull'attuatore, facendo muoversi in entrambe le direzioni. La posizione dell'attuatore è determinata dalla quantità di tempo in cui la potenza viene applicata all'attuatore, che è controllata dai tempi di ritardo impostati nel codice. Questo metodo è meno preciso rispetto all'utilizzo di un servo, poiché la posizione dell'attuatore è determinata dalla durata dell'alimentazione piuttosto che da un sensore di posizione fisica.

Un'altra differenza tra l'uso di un servo e un relè è i requisiti di potenza. I servos richiedono in genere una tensione e una corrente inferiori rispetto ai relè, il che può renderli più facili da alimentare e utilizzare in alcune applicazioni. Inoltre, i servos sono generalmente più costosi dei relè, il che può renderli una scelta meno pratica per alcune applicazioni in cui il costo è una preoccupazione.

In definitiva, la scelta di utilizzare un servo o un relè per controllare un attuatore utilizzando un Arduino dipenderà dai requisiti specifici dell'applicazione, compresa la necessità di un posizionamento preciso, requisiti di potenza e considerazioni sui costi.

Metodo relè DPDT:

Se preferisci utilizzare un relè DPDT per controllare l'attuatore anziché un servo, è possibile modificare il codice di conseguenza. Ecco un codice di esempio che estenderà e ritraggerà un attuatore ogni 30 minuti usando un relè Arduino e un relè DPDT:

Ecco il codice Arduino:

int Actuatorpin = 9; // Imposta il pin a cui l'attuatore è collegato
int relaypin = 8; // Imposta il pin a cui è collegato il relè

void setup () {
pinMode (Actuatorpin, output); // Imposta il pin dell'attuatore come output
pinMode (relaypin, output); // Imposta il pin di relè come output
}

void loop () {
DigitalWrite (relaypin, basso); // Imposta il relè in prima posizione (collega l'attuatore a negativo/terra)
DigitalWrite (Actuatorpin, basso); // ritratta l'attuatore
ritardo (1800000); // Aspetta 30 minuti (in millisecondi)
DigitalWrite (relaypin, alto); // Imposta il relè sulla seconda posizione (collega l'attuatore a positivo/tensione)
DigitalWrite (Actuatorpin, High); // estendi l'attuatore
ritardo (1000); // attendere 1 secondo per consentire all'estensione dell'attuatore prima di retrarsi di nuovo
}

In questo codice, il relè DPDT è collegato all'attuatore e all'alimentazione, consentendo di cambiare la polarità dell'alimentatore per controllare la direzione del movimento dell'attuatore. IL digitalWrite() La funzione viene utilizzata per impostare il pin di relè su LOW O HIGH per passare il relè alla posizione appropriata e digitalWrite() La funzione viene anche utilizzata per impostare il pin dell'attuatore su LOW O HIGH Per controllare la direzione del movimento. I tempi di ritardo sono gli stessi del codice precedente.

Si prega di notare che dovrai assicurarti che il relè sia correttamente cablato e collegato ai pin corretti sull'Arduino e l'attuatore per garantire il corretto funzionamento. Inoltre, potrebbe essere necessario regolare i numeri dei pin e il ritardo per abbinare l'attuatore e l'applicazione specifici.

Metodo servo:

Ecco un codice di esempio che estenderà e ritraggerà un attuatore ogni 30 minuti usando un Arduino:

#include

Servo attuatore; // crea un oggetto servo per controllare l'attuatore
int Actuatorpin = 9; // Imposta il pin a cui l'attuatore è collegato

void setup () {
Actuator.Attach (Actuatorpin); // collega l'oggetto servo al pin dell'attuatore
}

void loop () {
Actuator.Write (0); // ritratta l'attuatore
ritardo (1800000); // Aspetta 30 minuti (in millisecondi)
Actuator.Write (180); // estendi l'attuatore
ritardo (1000); // attendere 1 secondo per consentire all'estensione dell'attuatore prima di retrarsi di nuovo
}

Questo codice sopra utilizza il Servo biblioteca per controllare l'attuatore e il attach() La funzione viene utilizzata per collegare l'oggetto servo al pin dell'attuatore. Nel loop() funzione, l'attuatore viene ritirato per la prima volta scrivendo un valore di 0 al servo, quindi viene aggiunto un ritardo di 30 minuti (1800000 millisecondi) utilizzando il delay() funzione. Dopo che sono passati 30 minuti, l'attuatore viene esteso scrivendo un valore di 180 al servo e viene aggiunto un ritardo di 1 secondo per consentire all'attuatore di estendersi completamente prima di ritirarsi di nuovo. Il ciclo si ripete quindi, causando l'estensione e la ritratta dell'attuatore ogni 30 minuti.

Si prega di notare che potrebbe essere necessario regolare il numero PIN e il ritardo dei tempi per abbinare l'attuatore e l'applicazione specifici. Inoltre, è importante assicurarsi che l'attuatore sia correttamente cablato e collegato al pin corretto sull'Arduino per garantire il corretto funzionamento.

Quali sono i Bennefits dell'utilizzo di un controller Arduino?

L'uso di un controller Arduino ha diversi vantaggi, tra cui:

1. A basso costo: i controller Arduino sono relativamente economici, rendendoli un'opzione accessibile per hobbisti, studenti e professionisti.
2. Facile da usare: i controller Arduino sono progettati per essere intuitivi e facili da imparare, con una grande comunità di utenti e sviluppatori che forniscono supporto e risorse.
3. Versatile: i controller Arduino possono essere utilizzati in una vasta gamma di applicazioni, dal controllo di semplici luci a LED a robotica complessa e sistemi di automazione.
4. Open Source: la piattaforma Arduino è open-source, il che significa che la progettazione e il software sono disponibili liberamente per chiunque di utilizzare e modificare, promuovendo una comunità collaborativa e innovativa.
5. Interoperabilità: i controller Arduino sono compatibili con una vasta gamma di sensori, attuatori e altri componenti elettronici, rendendoli facili da integrare nei sistemi esistenti.
6. Scalabili: i controller Arduino possono essere ridimensionati o giù a seconda dei requisiti dell'applicazione, rendendoli un'opzione flessibile e adattabile.
7. Educativo: i controller Arduino sono ampiamente utilizzati in contesti educativi, offrendo agli studenti un'esperienza di apprendimento pratica in elettronica, programmazione e robotica.

Nel complesso, l'uso di un controller Arduino può fornire una soluzione a basso costo, versatile e facile da usare per una vasta gamma di applicazioni, dai progetti hobbisti ai sistemi di automazione industriale.

Esistono altri modi per utilizzare un Arduino per controllare un attuatore per aprire e chiudere automaticamente a intervalli?

Sì, ci sono altri modi per utilizzare un Arduino per controllare un attuatore per aprire e chiudere automaticamente a intervalli di tempo. Ecco alcuni esempi:

1. Utilizzando un driver del motore: invece di utilizzare un servo o un relè, è possibile utilizzare un driver del motore per controllare la direzione e la velocità dell'attuatore. Un driver del motore consente di controllare l'alimentazione che va all'attuatore usando la modulazione della larghezza dell'impulso (PWM). Variando il segnale PWM, è possibile controllare la velocità e la direzione dell'attuatore. È possibile utilizzare i pin di uscita analogici di Arduino per inviare un segnale PWM al driver del motore e controllare il movimento dell'attuatore.
2. Utilizzando un motore passo -passo: i motori a passo sono i motori che si muovono in passaggi discreti piuttosto che a rotazione continua. Controllando il numero di passaggi del motore, è possibile controllare la posizione dell'attuatore. È possibile utilizzare un driver del motore Stepper e i pin di uscita digitale di Arduino per controllare il numero di passaggi che il motore prende e quindi controllare la posizione dell'attuatore.
3. Usando un ponte H: un Bridge h è un circuito elettronico che consente di controllare la direzione di un motore a CC. È possibile utilizzare un ponte H per controllare la direzione dell'attuatore e un Arduino per controllare il ponte H. Cambiando la direzione della corrente che scorre attraverso l'attuatore, è possibile controllare la direzione del movimento dell'attuatore.
4. Relè a tempo: un relè a tempo è un dispositivo che fornisce una connessione ritardata o una disconnessione dell'energia elettrica all'attuatore. Il ritardo può essere regolato utilizzando un timer o un altro dispositivo di controllo.
5. Controller logici programmabili (PLC): i PLC sono un tipo di computer industriale che può essere programmato per controllare una vasta gamma di apparecchiature, compresi gli attuatori. Possono essere programmati per aprire e chiudere l'attuatore in base a criteri di temporizzazione specifici.
6. Timer digitali: i timer digitali sono dispositivi semplici che possono essere programmati per controllare l'attuatore in base a criteri di temporizzazione specifici.
7. Sensori: i sensori possono essere utilizzati per rilevare i cambiamenti nell'ambiente, come la luce o la temperatura, e attivare l'attuatore per aprire o chiudere in base a criteri di temporizzazione specifici.
8. Controllo telecomando wireless: un telecomando wireless può essere utilizzato per aprire e chiudere l'attuatore in base a criteri di temporizzazione specifici.

Questi sono solo alcuni esempi di modi per utilizzare un Arduino per controllare un attuatore per aprire e chiudere automaticamente a intervalli di tempo. Il metodo specifico che scegli dipenderà dai requisiti dell'applicazione, incluso il tipo di attuatore che stai utilizzando e il livello di controllo di cui hai bisogno sul suo movimento.