цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 

Диммер своими руками на основе Arduino и триака

Автор: Mike(admin) от 28-10-2019, 07:15

В домах большинство приборов питаются от источника переменного тока, например, светильники, телевизоры, вентиляторы и т. д. Мы можем включать / выключать их в цифровом виде, если это необходимо, используя Arduino и реле, создав систему домашней автоматизации. Но что, если нам нужно контролировать мощность этих устройств, например, чтобы уменьшить яркость лампы переменного тока или контролировать скорость вентилятора. В этом случае мы должны использовать технику контроля фазы и статические переключатели, такие как триак или тиристор, для контроля фазы напряжения питания переменного тока.


Диммер своими руками на основе Arduino и триака

Итак, в этом примере мы рассмотрим, как сделать диммер лампы переменного тока, используя Arduino и триак. Здесь триак используется для коммутации лампы переменного тока, так как это силовое электронное устройство быстрого переключения, которое лучше всего подходит для этих применений.


Чтобы управлять напряжением переменного тока, первое, что мы должны сделать, это обнаружить пересечение нуля сигнала переменного тока. Частота сигнала переменного тока составляет 50 Гц и как бы чередуется синусоидальным образом. Следовательно, каждый раз, когда сигнал поступает в нулевую точку, мы должны обнаружить эту точку и после этого запустить триак в соответствии с требованиями по мощности. Нулевая точка пересечения сигнала переменного тока показана ниже.


Диммер своими руками на основе Arduino и триака

Здесь в качестве триака мы будем использовать BT136.


BT136

Он представляет собой трехвыводной переключатель переменного тока, который может запускаться сигналом низкой энергии на его выводе затвора.


Диммер своими руками на основе Arduino и триака

Как показано на рисунке выше, триак включается при угле 90 градусов при подаче на него небольшого сигнала импульса затвора. Время «t1» – это время задержки, которое мы должны дать согласно нашему требованию по уменьшению яркости. Например, в этом случае, поскольку угол составляет 90 градусов, следовательно, выходная мощность также будет уменьшена вдвое, и, следовательно, лампа также будет светиться с половиной интенсивности.


Мы знаем, что частота переменного сигнала здесь составляет 50 Гц. Таким образом, период времени будет 1/f, который будет 20 мс., поэтому для полупериода это будет 10 мс или 10000 микросекунд. Следовательно, для управления мощностью нашей лампы переменного тока диапазон «t1» может варьироваться от 0 до 10000 микросекунд.


Для управления триаком с целью развязки информационной части от силовой части следует использовать изолятор, например, оптопару.


оптопара

Оптопара или оптрон используется для поддержания изоляции между двумя электрическими цепями, такими как сигналы постоянного и переменного тока. По сути, он состоит из светодиода, излучающего инфракрасный свет, и фотодатчика, который его обнаруживает. Здесь мы используем оптопару MOC3021 для управления лампой переменного тока от сигналов микроконтроллера. Принципиальная схема диммера переменного тока приведена далее.


Диммер своими руками на основе Arduino и триака

На следующем рисунке представлена схема подключения триака и оптопары.


Диммер своими руками на основе Arduino и триака

На макетной плате это будет выглядеть следующим образом.


Диммер своими руками на основе Arduino и триака

Мы также припаяли оптопару MCT2E на отдельной плате для подключения ее к трансформатору для питания от сети переменного тока.


Диммер своими руками на основе Arduino и триака

И полная схема диммера на основе Arduino будет выглядеть примерно так.


Диммер своими руками на основе Arduino и триака

После успешного завершения сборки аппаратной части, пришло время программировать Arduino. Код программы диммера на Arduino следующий.



int LAMP = 4;
int dim_val=0;
void setup()
{
  pinMode(LAMP, OUTPUT);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), zero_cross, CHANGE);
}
void zero_cross()
{
  int dimming_time = (200*dim_val);
  delayMicroseconds(dimming_time);  
  digitalWrite(LAMP, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(LAMP, LOW);
}
 
void loop() 
{
    int data=analogRead(A0);
    int data1 = map(data, 0, 1023,10,49); 
    dim_val=data1;
}

Ниже приведены фотографии, показывающие три стадии регулирования яркости лампы переменного тока с использованием Arduino и триака.


Диммер своими руками на основе Arduino и триака

Диммер своими руками на основе Arduino и триака

Диммер своими руками на основе Arduino и триака



© digitrode.ru


Теги: Arduino, диммер



   Благодарим Вас за интерес к информационному проекту digitrode.ru.
   Если Вы хотите, чтобы интересные и полезные материалы выходили чаще, и было меньше рекламы,
   Вы можее поддержать наш проект, пожертвовав любую сумму на его развитие.


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий