- Как работи соленоидният клапан?
- Необходими компоненти
- Електрическа схема
- Обяснение на програмния код
- Управление на електромагнитен клапан от Arduino
Соленоидите са много често използвани изпълнителни механизми в много системи за автоматизация на процесите. Има много видове соленоиди, например има електромагнитни клапани, които могат да се използват за отваряне или затваряне на водопроводи или газопроводи и има соленоидни бутала, които се използват за генериране на линейно движение. Едно много често приложение на соленоида, на което повечето от нас биха се натъкнали, е звънецът на вратата. Камбаната на вратата има соленоидна намотка от тип бутало, която при захранване от източник на променлив ток ще движи малка пръчка нагоре и надолу. Този прът ще удари металните пластини, поставени от двете страни на соленоида, за да произведе успокояващ звук от динг донг. Използва се също като стартери в превозни средства или като клапан в RO и спринклерни системи.
Преди това изградихме автоматичен дозатор за вода, използвайки Arduino и Solenoid, сега ще научим по-подробно управлението на Solenoid с Arduino.Как работи соленоидният клапан?
Соленоидът е устройство, което преобразува електрическата енергия в механична. Той има навита навивка върху проводим материал, тази настройка действа като електромагнит. Предимството на електромагнита пред естествения магнит е, че той може да се включва или изключва, когато се изисква чрез захранване на бобината. По този начин, когато намотката е под напрежение, тогава според закона на Фарадес токопроводящият проводник има магнитно поле около себе си, тъй като проводникът е намотка, магнитното поле е достатъчно силно, за да намагнетира материала и да създаде линейно движение.
Принципът на действие е подобен на релето, той има бобина вътре в себе си, която при захранване изтегля проводящия материал (буталото) вътре в себе си, като по този начин позволява потока на течността. И когато е обезсилен, той избутва буталото обратно в предишното положение с помощта на пружината и отново блокира потока на течността.
По време на този процес бобината изтегля голямо количество ток и също така създава проблем с хистерезис, поради което не е възможно да се задвижва соленоидна намотка директно през логическа верига. Тук използваме 12V електромагнитен клапан, който обикновено се използва за управление на потока на течности. Соленоидът получава непрекъснат ток от 700mA при захранване и пик от близо 1,2A, така че трябва да вземем предвид тези неща, докато проектираме веригата на соленоида за този електромагнитен клапан.
Необходими компоненти
- Arduino UNO
- Електромагнитен клапан
- IRF540 MOSFET
- Бутон - 2 бр.
- Резистор (10k, 100k)
- Диод - 1N4007
- Макет
- Свързване на проводници
Електрическа схема
Схема на електромагнитния клапан, контролиран от Arduino, е дадена по-долу:
Обяснение на програмния код
В пълния код за Arduino електромагнитен вентил се дава в края. Тук обясняваме пълната програма, за да разберем работата на проекта
Първо дефинирахме цифров щифт 9 като изход за соленоида, а цифровите щифтове 2 и 3 като входни щифтове за бутони.
void setup () { pinMode (9, OUTPUT); pinMode (2, INPUT); pinMode (3, INPUT); }
Сега в празен цикъл, включете или изключете соленоида въз основа на състоянието на цифровите щифтове 2 и 3, където са включени два бутона за включване и изключване на соленоида.
цикъл void () { if (digitalRead (2) == HIGH) { digitalWrite (9, HIGH); забавяне (1000); } иначе ако (digitalRead (3) == HIGH) { digitalWrite (9, LOW); забавяне (1000); } }
Управление на електромагнитен клапан от Arduino
След като качите пълен код в Arduino, ще можете да включвате и изключвате соленоида с помощта на два бутона. За индикация е прикрепен и светодиод със соленоид. Пълно работно видео е дадено в края на този урок.
Когато се натисне бутон 1, Arduino изпраща HIGH логика към терминала на порта на MOSFET IRF540, свързан на 9 -ия щифт на Arduino. Тъй като IRF540 е N-канален MOSFET, така че когато неговият терминал на затвора стане ВИСОКИ, той позволява потока на тока от канализацията към източника и включва соленоида.
По същия начин, когато натиснем бутона 2, Arduino изпраща LOW логика към терминала на портата на MOSFET IRF540, което кара соленоида да се изключи.
За да научите повече за ролята на MOSFET в задвижването на соленоида, можете да проверите веригата на драйвера на соленоида.