Um Hochspannungs- oder Hochleistungsschaltungen mit einem Arduino zu steuern, muss man sie mit einem Relais vom Arduino isolieren. So geht’s!
Schaltungen, die mit hohen Spannungen oder hohen Strömen arbeiten, können nicht direkt von einem Arduino gesteuert werden. Stattdessen verwenden Sie ein Steuersignal mit niedriger Spannung vom Arduino, um ein Relais anzusteuern, das in der Lage ist, Schaltungen mit hoher Spannung oder hoher Leistung zu handhaben und zu schalten. Ein Relais besteht aus einem Elektromagneten, der, wenn er erregt wird, einen Schalter schließt oder öffnet. Relais bieten eine vollständige elektrische Isolierung zwischen dem Steuerstromkreis und dem zu steuernden Stromkreis.
Pins in einem typischen Relais
Ein Relais hat typischerweise fünf Pins:
- Spuleneingangspin1. Dieser wird in der Regel mit dem positiven Anschluss Ihrer Signalquelle verbunden.
- Spuleneingangspin2. Dieser ist in der Regel mit dem Minuspol Ihrer Signalquelle verbunden.
- Normalerweise offener Pin (NO). Dieser Pin ist normalerweise nicht mit dem gemeinsamen Pin verbunden, er ist verbunden, wenn das Relais aktiviert ist.
- Normalerweise geschlossener Pin(NC). Dieser Pin ist normalerweise mit dem gemeinsamen Pin verbunden und wird getrennt, wenn das Relais aktiviert ist.
- Common. In den meisten Fällen ist dieser Pin mit der Masse der Quelle verbunden, die wir zur Steuerung des Geräts verwenden.
Projekt: Steuerung von Hochspannungsschaltungen mit einem Relais und einem Arduino
In diesem Tutorial werden wir einen 12-V-Motor mithilfe eines Relais einschalten. Ein Optokoppler wird hinzugefügt, um noch mehr Isolierung zwischen dem Arduino und der Hochspannungslast zu schaffen.
Benötigte Hardware
- 1 x 12V Stromversorgung
- 1 x DC Motor
- 1 x 5V Relais
- 1 x Arduino Mega 2560
- 1 x 2N2222A NPN-Transistor
- 1 x 4N25 Optokoppler
- 1 x 1N4148 Diode
- 1 x 1k Widerstand
- 1 x Brückenkabel
Klicken Sie hier für die komplette Stückliste.
Schaltplan
Die im folgenden Diagramm gezeigte Schaltung verwendet ein Relais, um 12V über einen Gleichstrommotor zu schalten. Um den Motor einzuschalten, schreibt das Programm einen HIGH-Wert an Pin 3, wodurch der Optokoppler aktiviert wird, der wiederum den Transistor einschaltet. Wenn der Transistor einschaltet, fließt Strom durch die Relaisspule, was dazu führt, dass das Relais geschlossen wird, wodurch 12V über den Motor geschaltet werden und dieser sich dreht.