Montajul de baza este foloseste un sistem cu fotorezistenta sau un buton, o comanda sau contact de la un senzor extern pentru a compensa cu un bec sau 4 becuri reducerea luminii naturale la apunerea soarelui si apoi cresterea la rasaritul soarelui.
Montajul de test, facut de mine deriva din cel al instalatiei electrice pentru o jucarie si am facut mici modificari, doar la comanda, unde am pus o rezistenta de 10k la plus si buton la masa, pinul comun fiind la A0. In mod optim ar fi o fotorezistenta pusa la plus si o rezistenta de 10k la masa, pinul comun fiind la A2, montajul este un divizor rezistiv si pentru cazul cand lumina solara pe fotorezistenta este suficienta, tensiunea pe pinul analog A0 este crescuta deoarece rezistanta senzorului este mica, iar noaptea, pe pinul analogic este tensiune redusa, deparece rezistenta senzorului este foarte mare, deci la apasarea butonului pot simula conditiile de noapte.
Schema initiala era cam asa, ea findu-mi trimisa de cineva de pe facebook, in care cele 4 leduri controlau 4 rezistente ce intrau in circuitul de comanda al unui triac/tiristor. Din pacate, trimitandu-i sketch-ul testat mi-a raspuns ca nu functioneaza, fapt ce m-a determinat sa-i zic cateva cuvinte de "multumire" si sa-l blochez... ulterior nu am mai dat de el, dar nu cred ca e o pierdere mare pentru mine 😇, dar mi-am adus aminte ca modul de iluminare ca acesta e util pentru acvarii sau sisteme de sere pentru a mari viteza de crestere a plantelor, asa ca am zis ca e util cuiva, canva...
Schema testata de mine este
Prima varianta, este aceea cand am folosi un sistem de a controla 4 becuri de putere diferite, gen primul de 15-25W, al doilea de 50W, al treilea 75W si ultimul de 100-120W sau un bec de 100-120W cu control in 4 trepte. Programul scris de mine este autolight_4ch_ldr.ino si daca este ziua, nu este nici un bec aprins, apoi scade nivelul de iluminare pe senzor sub pragul impus, se aprinde primul bec, la 10 minute, se stinge primul, aprinzandu-se al doilea, dupa inca 10 minute, se sringe al doilea bec si se aprinde al treilea, la 10 minute se stinge al treilea si se aprinde al patrulea, ramanand aprins pana trecerea la nivelul de zi, cand se repeta procesul, dar invers.
In cele 2 filmulete se vede mai bine modul de lucru, doar ca timpii i-am pus la 2 secunde, in loc de 10 minute
Ulterior, am zis ca ar merge sa se foloseasca 4 becuri identice, asa ca se vor aprinde, una, doua, trei sau 4 simultan, in acest caz programul folosit este autolight_4ch_ldr2.ino si modul de functionare se vede in cele 2 filmulete:
In completarea schemei de control pozitie ferestre de aerisiere pentru o sera in functie de temperatura (prezentata in articloul de AICI, am introdus si partea de comanda manuala.
Partea de comutare de pe automat pe manual a fost gandita ca AICI, doar ca beneficiarul lucrarii mi-a adus un alt tip de comutator
care are in pozitia de mijloc pozitia de repaus (OFF) si pe stanga, respectiv dreapta contacte, asa ca am modificat schema, care devine
Programul de simulare (Livewire) este dintr-o generatie veche si nu are acest comutator, dar l-am adaptat ca fiind 2 comutatoare, ca in schema...
Daca comutatorul este pe pozita OFF (SW2 deschis, din simulare), schema functioneaza ca si ce am prezentat in materialele anterioare:
- ambele intrari in 0 logic, motor in repaus (stare nefolosita in cazul de fata, deoarece modulele de relee lucreaza cu logica inversa)
- comanda 0 logic pe primul canal, al doilea e in 1 logic, motorul se invarte in sens trigonometric (invers acelor de ceasornic, dupa cum se va vedea in simularea video)
- comanda 0 logic pe al doilea canal, primul in 1 logic, motorul se invarte in sensul acelor de ceasornic
- comenzi de 1 logic pe ambele canale, pozitie de repaus
Dupa cum se observa, prin ledurile din optocuploare, cat si pe iesirile placii Arduino sunt cca 3mA (R1 inseriat cu R3 = 1k51 sau R2 inseriat cu R4 = 1k51).
Daca motorul ajunge la capat de cursa, este atacat fie limitatorul LIM1, fie limitatorul LIM2, si si crcuitul de comanda se intrerupe.si indiferent ce comenzi da placa Arduino (saiu orice alt sistem de comanda) motorul ramane in repaus.
Daca se trece comutatorul in stanga, de exemplu, ce ar corespunde inchiderii intrerupatorului SW2 si trecerea comutatorului SW1 in partea de jos, comanda logica catre relee e similara, doar ca curentul prin ledul din optocuplor este 4,3mA (in circuit ledului doar R1 = 510 ohmi, respectiv R2 = 510 ohmi).
Similar, daca se trece comutoatorul in dreapta, cea ce corespunde in simulare inchiderii intrerupatorului SW2 si trecerea comutatorului SW1 in partea de sus, motorul se invarte in sensul acelor de ceasorinic.
Rolul limitatoarelor de cursa este acelasi ca si in cazul comenzii pe automat, de aceea, daca se doreste deschiderea fortata sau inchiderea fortata, indiferent de temperatura din incinta, se trece comutatorul pe stanga sau dreapta. Pentru reglajul automat, se trece comutatorul pe pozitia OFF.
Dupa cum se observa, pe schema am conectat 4 ampermetre, deoarece la trecerea pe pozitia de comanda manuala, curentii de pe iesirile placii arduino sunt diferiti de cei prin optocuploare.
Dupa cum am scris mai sus, curentul prin optocuplor este de cca 4,3mA circuitul fiind: +5V - led - rezistenta R1 (sau R2) - masa (GND).
La placa Arduino, functie de comanda logica 1 (+5V) sau 0 logic (0V, GND), in circuit este doar R1 sau R2 de 50 ohmi, curentul avand valori de -9,6mA, 0mA sau +9,6mA.Valoarea curentului nu e periculoasa pentru iesirile digitale ale placii Arduino.
Cel mai bine se vede in filmuletele realizate ca o captura de ecran:
Dupa cum am prezentat in 2 articole anterioarte (1 si 2), putem comanda sensul de rotatie al unui motor cu 2 relee, asa ca daca am o placa cu 4 relee pot comanda 2 motoare, care pot actiona ferestre electrice pentru o sera, de exemplu.
Pentru inceput, am realizat doar un program de test pentru comanda pe rand a celor 4 relee, comanda fiind cu logica negativa (inversa), vezi programul (sketch-ul) 4relaysmodule_test.ino.
Schema de test este urmatoarea (desenata din 2 parti, partea de comanda si cea de forta, unde sunt desenate contactele celor 4 relee):
De fapt, eu am intercalate pe rigleta si limitoatoare (doar ca sunt puse strapuri - sarme, sa fie circuitul inchis, fiind cu contact normal inchis, dar nu am gasit un simbol mai ok si am lasat ca un intrerupator):
In repaus, motorul nu este alimentat:
daca este comandat primul releu, motorul se invarte intr-un semn, dupa cum se vede cu aparatul de masura,
iar daca este comandat al doilea releu, motorul s einvarte in sens opus, dupa cum s evede cu aparatul de masura
Am realizat si 2 filmulete, care prezinta cum functionaeaza programul de test (4relaysmodule_test.ino)
Am adaugat si un modul cu senzor DS18B20 pentru a realizat partea pentru care a fost proiectat tot ansamblul, de a deschide ferestrele la depasirea unei temperaturi si inchiderea lor cand temperatura scada, deschiderea se face pe rand, deoarece alimentarea se face dintr-un acumulator auto si curentul ar fi prea mare:
Ulterior, am adaugat si un afisaj pe i2c, pentru a vedeam temperatura si care sunt comenzile date de Arduino, deoarece nu am monitorizare seriala la indemana 😄
31.05.2018
Schema a fost modificata pentru a functiona cu motoare de stergator de parbriz ce au minusul legat la masa..
Am realizat teste de functionale a partii de comanda, fara placa Arduino si fara comutatoare, dupa cum se vede in filmuletul automatizare sera
07.06.2018
Dupa ce am costatat ca placile chinezesti pot avea probleme cu iesirile (nu toate "scot" 5V ci un 3,5V cand sunt in 1 logic), am schimbat pinii de comanda
Acum exista si un comutator, cu 3 pozitii (deschis, automat, inchis), care are are montate rezistente (capat 1 - rezistenta 1k - mijloc - rezistenta 1k - GND) ca divizor rezisitiv (daca comutatorul este pe mijloc tensiunea este la jumate - 2,5V, la o extremitate e 5V, iar in celalalt capat 0V.
